getopt() 与 getopt_long() 详解

getopt被用来解析命令行选项参数。
 

     #include <unistd.h>
      extern char *optarg;  //选项的参数指针
      extern intoptind,     //下一次调用getopt的时，从optind存储的位置处重新开始检查选项。
      extern intopterr,      //当opterr=0时，getopt不向stderr输出错误信息。
      extern int optopt;    //当命令行选项字符不包括在optstring中或者选项缺少必要的参数时，该选项存储在optopt中，getopt返回'？’
      int getopt(int argc, char * const argv[], const char*optstring);
      调用一次，返回一个选项。在命令行选项参数再也检查不到optstring中包含的选项时，返回－1，同时optind储存第一个不包含选项的命令行参数。

      首先说一下什么是选项，什么是参数。
      字符串optstring可以下列元素:
      1.单个字符，表示选项，
      2.单个字符后接一个冒号：表示该选项后必须跟一个参数。参数紧跟在选项后或者以空格隔开。该参数的指针赋给optarg。
      3单个字符后跟两个冒号，表示该选项后必须跟一个参数。参数必须紧跟在选项后不能以空格隔开。该参数的指针赋给optarg。（这个特性是GNU的扩张）。
      getopt处理以'-’开头的命令行参数，如optstring="ab:c::d::",
      命令行为getopt.exe -a -b host -ckeke -d haha
      在这个命令行参数中，-a和-h就是选项元素，去掉'-'，a,b,c就是选项。host是b的参数，keke是c的参数。但haha并不是d的参数，因为它们中间有空格隔开。
      还要注意的是默认情况下getopt会重新排列命令行参数的顺序，所以到最后所有不包含选项的命令行参数都排到最后。
      如getopt.exe -a ima -b host -ckeke -d haha, 都最后命令行参数的顺序是：
            -a -b host -ckeke -d ima haha
      如果optstring中的字符串以'+'加号开头或者环境变量POSIXLY_CORRE被设置。那么一遇到不包含选项的命令行参数，getopt就会停止，返回-1。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char **argv){
    intresult;
    opterr =0;  //使getopt不行stderr输出错误信息
    while((result = getopt(argc, argv, "ab:c::")) != -1 ){
          switch(result){
              case 'a':
                  printf("option=a, optopt=%c, optarg=%s\n", optopt, optarg);
                  break;
             case 'b':
                  printf("option=b, optopt=%c, optarg=%s\n", optopt, optarg);
                  break;
             case 'c':
                  printf("option=c, optopt=%c, optarg=%s\n", optopt, optarg);
                  break;
             case '?':
                   printf("result=?, optopt=%c, optarg=%s\n", optopt, optarg);
                   break;
             default:
                  printf("default, result=%c\n",result);
                  break;
          }
       printf("argv[%d]=%s\n", optind, argv[optind]);
    }
   printf("result=-1, optind=%d\n",optind);   //看看最后optind的位置
    for(result =optind; result < argc; result++)printf("-----argv[%d]=%s\n", result, argv[result]);
   //看看最后的命令行参数，看顺序是否改变了哈。
    for(result =1; result < argc; result++) printf("\nat the end-----argv[%d]=%s\n", result,argv[result]);
    return0;
}

      unistd里有个 optind　变量，每次getopt后，这个索引指向argv里当前分析的字符串的下一个索引，因此
argv[optind]就能得到下个字符串，通过判断是否以 '-'开头就可。下面是个测试程序
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char* argv[]){
    int tmp =4;
    while( (tmp= getopt(argc, argv, "abck")) != -1  ){
          printf("-%c\t", tmp);
          int opt = optind ;
          while( opt < argc ){
                 if ( argv[opt][0] != '-' ){
                      printf("%s\t", argv[opt]);
                      opt ++;
                 }
                 else  break;
          }
          printf("\n");
    }
   getchar();
}

函数说明 getopt()用来分析命令行参数。参数argc和argv是由main()传递的参数个数和内容。参数optstring则代表欲处理的选项字符串。此函数会返回在argv 中下一个的选项字母，此字母会对应参数optstring中的字母。如果选项字符串里的字母后接着冒号“:”，则表示还有相关的参数，全域变量optarg即会指向此额外参数。如果getopt()找不到符合的参数则会印出错信息，并将全域变量optopt设为“?”字符，如果不希望getopt()印出错信息，则只要将全域变量opterr设为0即可。
      返回值如果找到符合的参数则返回此参数字母，如果参数不包含在参数optstring的选项字母则返回“?”字符，分析结束则返回-1。
范例:
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
int main(int argc,char **argv){
      int ch;
      opterr = 0;
      while((ch = getopt(argc,argv,”a:bcde”))!= -1){
            switch(ch){
                  case ‘a’:
                        printf(“optiona:’%s’\n”,optarg);   break;
                  case ‘b’:
                         printf(“option b :b\n”);  break;
                  default:
                        printf(“other option:%c\n”,ch);
            }
      }
      printf(“optopt +%c\n”,optopt);
}
执行  $./getopt –b
option b:b
$./getopt –c
other option:c
$./getopt –a
other option :?
$./getopt –a12345
option a:’12345’

getopt 函数定义：
#include
int getopt(int argc, char * const argv[], const char*optstring);
extern char *optarg;
extern int optind, opterr, optopt;

#define _GNU_SOURCE
#include
int getopt_long(int argc, char * const argv[],
       const char *optstring,
       const struct option *longopts,
       int *longindex);
int getopt_long_only(int argc, char * const argv[],
       const char *optstring,
       const struct option *longopts,
       int *longindex);

      getopt()函数是用来解析命令行参数的。这里，主要解释getopt_long()。
      getopt_long()的头两参数，argc和argv分别是传递给main()的参数的个数和参数数组(和main()的argc和argv是一个概念)。
      getopt_long()中，optstring是一个字符串，表示可以接受的参数。例如，"a:b:cd"，表示可以接受的参数是a,b,c,d，其中，a和b参数后面跟有更多的参数值。(例如：-ahost --b name)
      getopt_long()中，参数longopts，其实是一个结构的实例：

struct option {
      const char *name;
      //name表示的是长参数名
      int has_arg;
      //has_arg有3个值，no_argument(或者是0)，表示该参数后面不跟参数值
      //  required_argument(或者是1),表示该参数后面一定要跟个参数值
      //  optional_argument(或者是2),表示该参数后面可以跟，也可以不跟参数值
      int *flag;
      //用来决定，getopt_long()的返回值到底是什么。如果flag是null，则函数会返回与该项option匹配的val值
      int val;
      //和flag联合决定返回值
}

给个例子：
struct option long_options[] = {
 {"a123",      required_argument,     0, 'a'},
 {"c123",      no_argument,           0, 'c'},
}
      现在，如果命令行的参数是-a123，那么调用getopt_long()将返回字符'a',并且将字符串123由optarg返回(注意注意！字符串123由optarg带回！optarg不需要定义，在getopt.h中已经有定义)，那么，如果命令行参数是-c，那么调用getopt_long()将返回字符'c',而此时，optarg是null。最后，当getopt_long()将命令行所有参数全部解析完成后，返回-1。

看来，我说的有点混乱，那么，看个例子，我相信，代码最能说明问题：
#include
#include
#include
#include
int main( int argc, char **argv ){
      struct option long_options[] = {
            {"a123",      required_argument,     0, 'a'},
            {"c123",      no_argument,           0, 'c'},
      }
      int opt;
      printf("starting... ");
      while((opt = getopt_long(argc, argv, "a:c", long_options, NULL)) !=-1){
            switch (opt){
                  case 'a':
                        printf("It's a! ");
                        printf("string of a:%s ",optarg);
                        break;
                  case 'c':
                        printf("It's c! ");
                        break;
                  default:
                        printf("You should look for help! ");
                        exit(1);
                        break;           
            }
      }
      printf("end... ");
      return 0;
}

编译后，假设生成a.out，可以试验一下。
./a.out -a hello -c
输出：
starting...
It's a!
string of a:hello
It's c!
end...