如何开发命令行程序

来源：互联网发布：java方法返回两个整数编辑：程序博客网时间：2024/04/28 10:59

http://blog.csdn.net/luckheadline

一．命令行规范

关于实现命令行参数，C语言有着由来已久的传统规范。

1.可选命令行参数前有一个“-”，DOS或WINDOWS系统也可以用“/”。

2.多个可选命令行参数之间没有顺序要求，每个参数都可以放置在参数列表中的任何位置。

3.可选命令行参数本身可能会带有参数。

4.可能有些命令行程序并不遵从以上的规范，虽然这样做并不推荐。

二．如何实现命令行参数处理（以C语言为例）

命令行参数总是表现为一个字符串数组，这个字符串数组被称为”argv”(代表arguments values), 还有一个整数argc(代表arguments count)用来表示命令行参数列表中参数的个数。因此，我们的main函数的格式如下：

int main(int argc, char* argv[]), 务必要记住argv[0]是程序的名字，在usage声明中你可能会用到它。main函数中的第一任务是实现可选参数，操作argv的标准方式如下所示：

int i;
int quiet=0; //Value for the “-q” optional argument. 
for (i = 1; i < argc; i ++) //skip argv[0]. 
{
/*
 *Use the ‘strcmp’ function to compare the argv values to a string
 *of your choice(here, it’s a *optinal argument “-q”). When
 *strcmp returns 0, it means that the two strings are identical.
*/
    if (strcmp(argv[i], “-q”) == 0) //Process optional arguments 
    {
        quiet = 1; //This is used as a Boolean value. 
    }
    else
    {
        //Process non-optional arguments here. 
    }
}

请注意，正如这段代码所示，可选参数“

-q”可以被放置于参数列表的任何位置而且程序都可以正常work。如果可选参数本身还有参数的话，那么代码将更加的trickier：

int i;
int opt = 0;
int optarg1 = 0;
int optarg2 = 0;
for (i = 1; i < argc; i ++)
{
    if (strcmp(argv[i], “-opt”) == 0)
    {
        opt = 1; //This is used as a boolean value. 
        /*
         *The last argument is argv[argc -1]. Make sure there
         *are enough arguments.
        */
        if (i + 2 <= argc - 1) //There are enough arguments in argv. 
        {
            /*
             *Increment ‘i’ twice so that you don’t check
             *these arguments the next time through the loop.
            */
            i ++;
            optarg1 = atoi(argv[i]); //Convert string to int 
            i ++;
            optarg2 = atoi(argv[i]);
        }
        else
        {
            //Print usage statement and exit. 
        }
    }
    else
    {
        //Process non-optional arguments here. 
    }
}

在很多情况下，命令行处理可能会非常麻烦，不过上面的代码已经可以应付相当多的情况了。

BTW, 在Linux下，习惯上会有两种形式的命令行参数，一种是短形式，通常由”-”加一个字母组成，这种形式的好处是便捷；另一种是长形式，通常由”--”加一个单词组成，这种形式的好处是形象，好记，直观。

三．Usage声明

有时候，用户可能会输入不合法的命令行参数，你的程序需要处理这种情况以避免程序crash。这种情况的正确处理方式是：

1. 显示usage声明

2. 退出程序

例如，假设你的程序除了程序名还期望有3个参数，并且要接受另外一个可选参数：

usage声明的以下几点意见：

1.usage信息: 总是使用“usage”开头，接着是程序名和参数名。参数名应该尽可能的指明参数的意义，比如上面的filename。参数名不应该包含空格！可选参数使用[]，比如上面程序中的”-w”。非可选参数不要使用[]！总是打印stderr，而非stdout，以指明程序没有正确invoke。

2.程序名：总是使用argv[0]以指明程序名而非显式的指出。因为这样，当你重新命名程序之后，不用重写代码。

3.退出程序：使用exit函数（exit函数被定义在头文件<stdlib.h>）。exit函数的任何非零参数都标志着程序的非正常结束（exit（0）标识程序的正常执行，但你很少会像这样用）。你也可以使用宏EXIT_FAILURE和EXIT_SUCCESS以取代1和0作为exit函数的参数。

如果不得不多次写usage声明，你可以将它分离出来作为一个独立的函数，并且将程序名（argv[0]）作为参数传给它。那样它就可以被main函数在任何需要的时候调用了。

四．常见错误

1.当程序接收到不正确参数时，应该总是打印一个usage消息给stderr。如果处理失败将会自动redo。

2.不要假设可选参数会固定放在参数列表的某个位置上。

3.如果不方便的话，就不要尝试一遍处理所有的命令行参数。

4.不要修改argv数组。

五．getOpt()的使用

getOpt()是一个专门设计来减轻命令行处理负担的库函数。它位于unistd.h系统头文件中，其原型如下：

int getopt(int argc, char *const argv[], const char *optstring);

函数给定了命令参数的数量(argc)，指向这些参数的数组(argv)和选项字符串(optstring)后，getopt()将返回第一个选项，并设置一些全局变量。使用相同的参数再次调用该函数时，它将返回下一个选项，并设置相应的全局变量。如果不再有识别到的选项，将返回-1，此任务就完成了。

getopt()所设置的全局变量包括：

optarg：指向当前选项参数（如果有）的指针。

optind：再次调用getopt()时的下一个argv指针的索引。

optopt：最后一个已知选项。

可以重复调用getopt()，直到其返回-1为止；任何剩下的命令行参数通常视为文件名或称程序相应的其他内容。见以下代码示例：

Unix程序还支持长选项，可以通过使用getopt_long()向程序添加长选项支持，因为getopt_long()是同时支持长选项和短选项的getopt()版本。getopt_long()函数还接受其他参数，其中一个是指向struct option对象数组的指针。结构如下：

成员是指向长选项名称（带两个短横线）的指针。has_arg 成员设置为 no_argument, optional_argument, 或 required_argument（均在 getopt.h 中定义）之一，以指示选项是否具有参数。如果 flag 成员未设置为 NULL，在处理期间遇到此选项时，会使用 val 成员的值填充它所指向的 int 值。如果 flag 成员为 NULL，在 getopt_long() 遇到此选项时，将返回 val 中的值；通过将 val 设置为选项的 short 参数，可以在不添加任何其他代码的情况下使用 getopt_long()——处理 while loop 和 switch 的现有 getopt() 将自动处理此选项。代码示例可以参见reference 5。

Reference:

http://www.cs.caltech.edu/courses/cs11/material/c/mike/misc/cmdline_args.html

http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/shell/clutil/index.html

http://linux.chinaitlab.com/command/4198.html

http://www.gnu.org/software/libtool/manual/libc/Getopt.html

http://www.ibm.com/developerworks/cn/aix/library/au-unix-getopt.html