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linux编程之getopt
getopt -- 解析命令的可选项
【说明】getopt只是一个简单的解析命令可选项的函数，只能进行简单的格式命令解析，格式如下：
1、形如：cmd [-a][-b] //对短选项的解析；
2、形如：cmd [-a a_argument][-b b_argument] //对短选项及短选项的参数解析；
3、形如：cmd [-a[a_argument]] //选项a的参数也是可选的情况解析
原型：
#include <unistd.h> extern char *optarg; extern int optind, opterr, optopt; int getopt(int argc, char * const argv[], const char *optstring);
描述：
1、getopt函数解析命令行参数，argc、argv是调用main函数时传入的参数。传入的‘-‘开始的字符被解析为选项，getopt一次执行解析出一个option，如果循环执行，可以将argv中的全部option解析出来；
2、在getopt的执行中，每次进入都会更新optind变量，该变量指向下一个argv参数；
3、如getopt返回-1，表示argv[]中的所有选项被解析出，optind指向第一个非选项的argument元素；这里要注意，在getopt执行过程中会将单独的argument交换到argv数组的后面，option选项提前，如：cmd -a file1 -b file2,如果a/b均为不带参数的选项，这最终argv数组变为：cmd -a -b file1 file2;
4、optstring指定选项合法的选项，一个字符代表一个选项，在字符后面加一个‘:‘表示该选项带一个参数，字符后带两个‘:‘表示该选项带可选参数(参数可有可无)，若有参数，optarg指向该该参数，否则optarg为0；
5、前面说了getopt会进行argv顺序的调整，但也可以通过设置optstring改变它的方式，这里有两种：
1) 如果optstring的第一个参数是‘+‘或者POSIXLY_CORRECT被设置，则getopt在原argv的顺序上遇到第一个非选项就返回-1；
2) 如果optstring的第一个参数是‘-‘，则会将所有的非选项当选项处理，并且返回1，用字符代码1表示该选项；
6、如果getopt不能识别一个选项字符，它会打印一个错误消息到stderr上，并将该字符存放到optopt中，返回‘?‘；调用程序可以设置opterr=0设置不打印错误信息；注意：要使能打印错误信息，optstring的第一个字符（或者在第一个字符是+/-之后）不能是‘:‘，否则也不会打印错误;
7、如果optstring中指定了option需要参数，但在命令行没有参数，那么getopt将返回‘?‘，如果在optstring的第一个字符（或者在第一个字符是+/-之后）是‘:‘，那么将返回‘:‘;
返回值：
1、返回类型为int，这个在编程的时候要注意，因为返回值类型范围要包含-1，很容易返回值接收定义为char，但在一些系统中char是无符号的，将导致程序错误；
2、当传入的argv中的选项全部被解析，getopt()返回-1，这也是getopt进行选项解析的循环截至条件；
3、如果argv中解析出optstring中描述的选项字符，则返回该字符，如果该选项指定了参数，则全局变量optarg指向该参数；
4、如果getopt遇到一个非optstring指定的选项字符，这表示该选项是未识别的，返回‘?‘,并且将该选项存放到全局变量optopt中；
5、如果optstring指定了选项必须带参数，但传入的相应option丢失了参数，返回值依赖于optstring的第一个字符，若第一个字符是‘:‘，返回‘:‘,否则返回‘?‘；由于非法的选项返回也是‘?‘，所以常常optstring的第一个字符指定为‘:‘；同时将该选项存放到全局变量 optopt中；
测试例程：
1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib.h> 3 #include <unistd.h> 4 #include <string.h> 5 #include <sys/types.h> 6 7 int main(int argc, char *argv[]) 8 { 9 extern char *optarg; 10 extern int optind, opterr, optopt; 11 int i; 12 int ret; 13 14 for (i=0; i<argc; i++) 15 { 16 printf ("argv[%d] %s\n", i, argv[i]); 17 } 18 printf ("\n"); 19 20 while ((ret = getopt(argc, argv, ":a:b::c")) != -1) 21 { 22 switch (ret) { 23 case ‘a‘: 24 printf ("option: %c argv: %s\n", ret, optarg); 25 break; 26 case ‘b‘: 27 if (optarg) 28 printf ("option: %c argv: %s\n", ret, optarg); 29 else 30 printf ("option: %c no argument\n", ret); 31 break; 32 case ‘?‘: 33 printf ("encountered a unrecognized option: %c, argv: %s\n", optopt, argv[optind - 1]); 34 break; 35 case ‘:‘: 36 printf ("option: %c missing argument\n", optopt); 37 break; 38 default: 39 printf ("option: %c\n", ret); 40 break; 41 } 42 } 43 44 printf ("\noptind: %d\n\n", optind); 45 for (i=optind; i>0 && i<argc; i++) 46 printf ("argv[%d] %s\n", i, argv[i]); 47 48 printf ("\n"); 49 for (i=0; i<argc; i++) 50 printf ("argv[%d] %s\n", i, argv[i]); 51 52 return 0; 53 }
然后我们运行测试例程，自己根据前面的描述进行一些分析：
root@ParseCmdLine:./parse_cmdline -axxx -byyy
argv[0] ./parse_cmdline
argv[1] -axxx
argv[2] -byyy
option: a argv: xxx
option: b argv: yyy
optind: 3
argv[0] ./parse_cmdline
argv[1] -axxx
argv[2] -byyy
root@ParseCmdLine:./parse_cmdline -a xxx -b yyy
argv[0] ./parse_cmdline
argv[1] -a
argv[2] xxx
argv[3] -b
argv[4] yyy
option: a argv: xxx
option: b no argument
optind: 4
argv[4] yyy
argv[0] ./parse_cmdline
argv[1] -a
argv[2] xxx
argv[3] -b
argv[4] yyy
从这个可以看出，带参数的option参数可以紧跟，也可以中间有空格；
root@ParseCmdLine:./parse_cmdline -axxx -b yyy -c
argv[0] ./parse_cmdline
argv[1] -axxx
argv[2] -b
argv[3] yyy
argv[4] -c
option: a argv: xxx
option: b no argument
option: c
optind: 4
argv[4] yyy
argv[0] ./parse_cmdline
argv[1] -axxx
argv[2] -b
argv[3] -c
argv[4] yyy
root@ParseCmdLine:./parse_cmdline -axxx -byyy -c
argv[0] ./parse_cmdline
argv[1] -axxx
argv[2] -byyy
argv[3] -c
option: a argv: xxx
option: b argv: yyy
option: c
optind: 4
argv[0] ./parse_cmdline
argv[1] -axxx
argv[2] -byyy
argv[3] -c
从这里可以看出，对于-b是可跟参数也可不跟参数的，参数必须紧跟，中间不能有空格。同时还可以看出：在有argument在argv中，最后出现了argv[]元素位置变化，选项前移了，而参数后移；
root@ParseCmdLine:./parse_cmdline -x
argv[0] ./parse_cmdline
argv[1] -x
encountered a unrecognized option: x, argv: -x
optind: 2
argv[0] ./parse_cmdline
argv[1] -x
root@ParseCmdLine:./parse_cmdline -a
argv[0] ./parse_cmdline
argv[1] -a
option: a missing argument
optind: 2
argv[0] ./parse_cmdline
argv[1] -a
这里可以看出未识别的option，和丢失参数的option情况；
// 修改代码while ((ret = getopt(argc, argv, "a:b::c")) != -1)
root@ParseCmdLine:./parse_cmdline -x
argv[0] ./parse_cmdline
argv[1] -x
./parse_cmdline: invalid option -- x
encountered a unrecognized option: x, argv: -x
optind: 2
argv[0] ./parse_cmdline
argv[1] -x
// 修改代码while ((ret = getopt(argc, argv, "+a:b::c")) != -1)
root@ParseCmdLine:./parse_cmdline -x xxxx -ayyyy -bzzz kkkk
argv[0] ./parse_cmdline
argv[1] -x
argv[2] xxxx
argv[3] -ayyyy
argv[4] -bzzz
argv[5] kkkk
./parse_cmdline: invalid option -- x
encountered a unrecognized option: x, argv: -x
option: a argv: yyyy
option: b argv: zzz
optind: 4
argv[4] xxxx
argv[5] kkkk
argv[0] ./parse_cmdline
argv[1] -x
argv[2] -ayyyy
argv[3] -bzzz
argv[4] xxxx
argv[5] kkkk
这块代码说明了optstring第一个字符的作用，剩余的其他功能读者自己分析；
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