??xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="yes"?>
]]>
1、命令行参数
命o行程序设计的首要d是解析命令行参数QGUIzE序员很关心这个。这里,我们对参敎ͼargumentQ采用了一U比较通俗的定义:命o行上除命令名之外的字W串。参数由多项构成Q项与项之间用空白符彼此隔开?br />参数q一步分为选项和操作数。选项用于修改E序的默认行为或为程序提供信息,比较老的U定是以短划U开头。选项后可以跟随一些参敎ͼUCؓ选项参数。剩下的是操作C?br />2、POSIXU定
POSIX表示可移植操作系l接口:Portable Operating System InterfaceQ电气和电子工程师协会(Institute of Electrical and Electronics EngineersQIEEEQ最初开?POSIX 标准Q是Z提高 UNIX 环境下应用程序的可移植性。然而,POSIX q不局限于 UNIX。许多其它的操作pȝQ例?DEC OpenVMS ?Microsoft Windows NTQ都支持 POSIX 标准?br />
下面是POSIX标准中关于程序名、参数的U定Q?/font>
E序名不宜少?个字W且不多?个字W;
E序名应只包含小写字母和阿拉伯数字;
选项名应该是单字W活单数字,且以短横?‘ؓ前綴Q?
多个不需要选项参数的选项Q可以合q。(譬如Qfoo -a -b -c ---->foo -abcQ?
选项与其参数之间用空白符隔开Q?
选项参数不可选?
若选项参数有多|要将其ƈ未一个字串传q来。譬如:myprog -u "arnold,joe,jane"。这U情况下Q需要自p册些参数的分离问题?
选项应该在操作数出现之前出现?
Ҏ参数?-'指明所有参数都l束了,其后M参数都认为是操作数?
选项如何排列没有什么关p,但对互相排斥的选项Q如果一个选项的操作结果覆盖其他选项的操作结果时Q最后一个选项起作用;如果选项重复Q则序处理?
允许操作数的序影响E序行ؓQ但需要作文档说明?
d指定文g的程序应该将单个参数'-'作ؓ有意义的标准输入或输出来对待?br />当然许多标准从恒许未遵守以上U定Q主要是历史兼容问题Q因为标准出C前,已l存在N多程序了?/font>
3、GNU镉K项
GNU鼓励E序员?-help?-verbose{Ş式的镉K项。这些选项不仅不与POSIXU定冲突Q而且Ҏ记忆Q另外也提供了在所有GNU工具之间保持一致性的Z。GNU镉K项有自qU定Q?/font>
对于已经遵@POSIXU定的GNUE序Q每个短选项都有一个对应的镉K项?
额外针对GNU的长选项不需要对应的短选项Q仅仅推荐要有?
镉K项可以~写成保持惟一性的最短的字串?
选项参数与长选项之间或通过I白字符z通过一?='来分隔?
选项参数是可选的Q只对短选项有效Q?
镉K项允许以一个短横线为前~?/font>
4、基本的命o行处理技?br />CE序通过argc和argv参数讉K它的命o行参数。argc是整型数Q表C参数的个数Q包括命令名Q。main()函数的定义方式有两种Q区别仅在于argv如何定义Q?/font>
int main(int argc, char *argv[])
{
…?br />} int main(int argc, char **argv)
{
…?br />}
?C q行时库的程序启动代码调用您?main() Ӟ已经对命令行q行了处理。argc 参数包含参数的计数|?argv 包含指向q些参数的指针数l。argv[0]是程序名?/font>
一个很单的命o行处理技术的例子是echoE序Q它可以参数输出到标准讑֤上,用空格符隔开Q最后换行。若命o行第一个参Cؓ-nQ那么就不会换行?/font>
清单1Q?/font>
#include <stdio.h>
int main(int argc, char **argv)
{
int i, nflg;
nflg = 0;
if(argc > 1 && argv[1][0] == '-' && argv[1][1] == 'n'){
nflg++;
argc--;
argv++;
}
for(i=1; i<argc; i++){
fputs(argv[ i ], stdout);
if(i < argc-1)
putchar(' ');
}
if(nflg == 0)
putchar('\n');
return 0;
}
上面代码中,加亮区域仔细研究一下,会发现很有趣?/font>
echoE序中,对于命o行参数的解析是手动实现的。很久以前,Unix支持组Z化对于命令行参数的解析,开发了getopt()函数Q同时提供了几个外部变量Q得编写遵守POSIX的代码变得更加容易了?/font>
5、命令行参数解析函数 —?getopt()
getopt()函数声明如下Q?/font>
#include <unistd.h>
int getopt(int argc, char * const argv[], const char *optstring);
extern char *optarg;
extern int optind, opterr, optopt;
该函数的argc和argv参数通常直接从main()的参数直接传递而来。optstring是选项字母l成的字丌Ӏ如果该字串里的M字符后面有冒P那么q个选项p求有选项参数?/font>
当给定getopt()命o参数的数?(argc)、指向这些参数的数组 (argv) 和选项字串 (optstring) 后,getopt() 返回第一个选项Qƈ讄一些全局变量。用相同的参数再次调用该函数时Q它返回下一个选项Qƈ讄相应的全局变量。如果不再有可识别的选项Q将q回 -1Q此d完成了?/font>
getopt() 所讄的全局变量包括Q?/font>
char *optarg——当前选项参数字串Q如果有Q?
int optind——argv的当前烦引倹{当getopt()在while循环中用时Q@环结束后Q剩下的字串视ؓ操作敎ͼ在argv[optind]至argv[argc-1]中可以找到?
int opterr——这个变量非零时Qgetopt()函数为“无效选项”和“缺参数选项Qƈ输出光误信息?/font>
int optopt——当发现无效选项字符之时Qgetopt()函数或返??'字符Q或q回':'字符Qƈ且optopt包含了所发现的无效选项字符?br />下面qgetopt()来写个小E序Q体验一下命令行解析的快乐?/font>
E序描述Q?/font>
E序名:opt_parse_demo
选项Q?/font>
-n —?昄我的名字?
-g —?昄我女朋友的名字?
-l —?带参数的选项.
清单2Q?br />#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main (int argc, char **argv)
{
int oc; /*选项字符 */
char *b_opt_arg; /*选项参数字串 */
while((oc = getopt(argc, argv, "ngl:")) != -1)
{
switch(oc)
{
case 'n':
printf("My name is Lyong.\n");
break;
case 'g':
printf("Her name is Xxiong.\n");
break;
case 'l':
b_opt_arg = optarg;
printf("Our love is %s\n", optarg);
break;
}
}
return 0;
}
q行l果Q?/font>
$ ./opt_parse_demo -n
My name is Lyong.
$ ./opt_parse_demo -g
Her name is Xxiong.
$ ./opt_parse_demo -l forever
Our love is forever
$ ./opt_parse_demo -ngl forever
My name is Lyong.
Her name is Xxiong.
Our love is forever
6、改变getopt()寚w误命令行参数信息的输?br />不正的调用E序在所隑օQ这U错误要么是命o行选项无效Q要么是~少选项参数。正常情况下Qgetopt()会ؓq两U情况输q出错信息Qƈ且返??'。ؓ了验证此事,可以修改一下上面的清单2中的代码?/font>
清单3Q?/font>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main (int argc, char **argv)
{
int oc; /*选项字符 */
char *b_opt_arg; /*选项参数字串 */
while((oc = getopt(argc, argv, "ngl:")) != -1)
{
switch(oc)
{
case 'n':
printf("My name is Lyong.\n");
break;
case 'g':
printf("Her name is Xxiong.\n");
break;
case 'l':
b_opt_arg = optarg;
printf("Our love is %s\n", optarg);
break;
case '?':
printf("arguments error!\n");
break;
}
}
return 0;
}
输入一个错误的命o行,l果如下Q?/font>
$ ./opt_parse_demo -l
./opt_parse_demo: option requires an argument -- l
arguments error!
很多时候,我们不希望输ZQ何错误信息,或更希望输出自己定义的错误信息。可以采用以下两U方法来更改getopt()函数的出错信息输为:
在调用getopt()之前Q将opterr讄?Q这样就可以在getopt()函数发现错误的时候强制它不输ZQ何消息?
如果optstring参数的第一个字W是冒号Q那么getopt()函数׃保持沉默QƈҎ错误情况q回不同字符Q如下:
“无效选项?—?getopt()q回'?'Qƈ且optopt包含了无效选项字符Q这是正常的行ؓQ?
“缺选项参数?—?getopt()q回':'Q如果optstring的第一个字W不是冒P那么getopt()q回'?'Q这会得这U情况不能与无效选项的情况区分开?br />多说无益Q动手测试一下?/font>
清单4Q?br />#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main (int argc, char **argv)
{
int oc; /*选项字符 */
char ec; /*无效的选项字符*/
char *b_opt_arg; /*选项参数字串 */
while((oc = getopt(argc, argv, ":ngl:")) != -1)
{
switch(oc)
{
case 'n':
printf("My name is Lyong.\n");
break;
case 'g':
printf("Her name is Xxiong.\n");
break;
case 'l':
b_opt_arg = optarg;
printf("Our love is %s\n", optarg);
break;
case '?':
ec = (char)optopt;
printf("无效的选项字符 \' %c \'!\n", ec);
break;
case ':':
printf("~少选项参数Q\n");
break;
}
}
return 0;
}
试l果Q?/font>
$ ./opt_parse_demo -a
无效的选项字符 ' a '!
$ ./opt_parse_demo -l
~少选项参数Q?
7、GNU提供的getopt()函数的特?br />上面所设计的getopt()函数是UNIX支持组提供的,其执行时一到不以'-'开始的命o行参数就停止L选项。而GNU提供的getopt()函数与之不同Q它会扫描整个命令行来寻N项。当调用GNU getopt()函数q处理命令行参数的时候,它重新排列argv中的元素Q这样当重排l束Ӟ所有选项都被Ud到前面ƈ且那些l检查argv[optind]至argv[argc-1]中剩余参数的代码仍正常工作,但在M情况下,到Ҏ参数'--'q束对选项的扫描?/font>
可以输入一个ؕ序的命o行,查看opt_parse_demo的输出:
$ ./opt_parse_demo -l forever a b c d -g -n
Our love is forever
Her name is Xxiong.
My name is Lyong.
GNU getopt()W二个特Ҏ可以在optstring中用特D的首字W改变getopt()的默认行为:
optstring[0] = '+'Q这样就与UNIX支持组提供的getopt()很相q了?
optstring[0] = '-'Q会在optarg中得到命令行中的每个参数?
以上两种情况下,':'可以作ؓW二个字W用?br />GNU getopt()W三个特Ҏoptstring中的选项字符后面接两个冒P允许该选项有可选的选项参数。在选项参数不存在的情况下,GNU getopt()q回选项字符q将optarg讄为NULL?/font>
8、GNU镉K项命o行解?br />20 世纪 90 q代QUNIX 应用E序开始支持长选项Q即一对短横线、一个描q性选项名称Q还可以包含一个用等可接到选项的参数?/font>
GNU提供了getopt-long()和getopt-long-only()函数支持镉K项的命令行解析Q其中,后者的镉K项字串是以一个短横线开始的Q而非一对短横线?/font>
getopt_long() 是同时支持长选项和短选项?getopt() 版本。下面是它们的声明:
#include <getopt.h>
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_long()的前三个参数与上面的getopt()相同Q第4个参数是指向optionl构的数l,optionl构被称为“长选项表”。longindex参数如果没有讄为NULLQ那么它指向一个变量,q个变量会被赋gؓL到的镉K项在longopts中的索引|q可以用于错误诊断?/font>
optionl构在getopt.h中的声明如下Q?/font>
struct option{
const char *name;
int has_arg;
int *flag;
int val;
};
对结构中的各元素解释如下Q?/font>
const char *name
q是选项名,前面没有短横Uѝ譬?help"?verbose"之类?/font>
int has_arg
描述了选项是否有选项参数。如果有Q是哪种cd的参敎ͼ此时Q它的g定是下表中的一个?/font>
W号帔R 数值?含义
no_argument 0 选项没有参数
required_argument 1 选项需要参?
optional_argument 2 选项参数可选?
int *flag
如果q个指针为NULLQ那么getopt_long()q回该结构val字段中的数倹{如果该指针不ؓNULLQgetopt_long()会得它所指向的变量中填入val字段中的数|q且getopt_long()q回0。如果flag不是NULLQ但未发现长选项Q那么它所指向的变量的数g变?/font>
int val
q个值是发现了长选项时的q回|或者flag不是NULL时蝲?flag中的倹{典型情况下Q若flag不是NULLQ那么val是个真/假|譬如1?Q另一斚wQ如果flag是NULLQ那么val通常是字W常量,若长选项与短选项一_那么该字W常量应该与optstring中出现的q个选项的参数相同?/font>
每个镉K项在长选项表中都有一个单独条目,该条目里需要填入正的数倹{数l中最后的元素的值应该全?。数l不需要排序,getopt_long()会进行线性搜索。但是,Ҏ长名字来排序会ɽE序员读h更容易?/font>
以上所说的flag和val的用法看上去有点混ؕQ但它们很有实用价|因此有必要搞透彻了?/font>
大部分时候,E序员会Ҏgetopt_long()发现的选项Q在选项处理q程中要讄一些标记变量,譬如在用getopt()Ӟl常做出如下的程序格式:
int do_name, do_gf_name, do_love; /*标记变量*/
char *b_opt_arg;
while((c = getopt(argc, argv, ":ngl:")) != -1)
{
switch (c){
case 'n':
do_name = 1;
case 'g':
do_gf_name = 1;
break;
break;
case 'l':
b_opt_arg = optarg;
…?br /> }
}
当flag不ؓNULLӞgetopt_long*()会ؓ你设|标记变量。也是说上面的代码中,关于选项'n'?l'的处理,只是讄一些标讎ͼ如果flag不ؓNULL,Ӟgetopt_long()可以自动为各选项所对应的标记变量设|标讎ͼq样p够将上面的switch语句中的两种U情况减到了一U。下面给Z个长选项表以及相应处理代码的例子?/font>
清单5Q?/font>
#include <stdio.h>
#include <getopt.h>
int do_name, do_gf_name;
char *l_opt_arg;
struct option longopts[] = {
{ "name", no_argument, &do_name, 1 },
{ "gf_name", no_argument, &do_gf_name, 1 },
{ "love", required_argument, NULL, 'l' },
{ 0, 0, 0, 0},
};
int main(int argc, char *argv[])
{
int c;
while((c = getopt_long(argc, argv, ":l:", longopts, NULL)) != -1){
switch (c){
case 'l':
l_opt_arg = optarg;
printf("Our love is %s!\n", l_opt_arg);
break;
case 0:
printf("getopt_long()讄变量 : do_name = %d\n", do_name);
printf("getopt_long()讄变量 : do_gf_name = %d\n", do_gf_name);
break;
}
}
return 0;
}
在进行测试之前,再来回顾一下有关optionl构中的指针flag的说明吧?/font>
如果q个指针为NULLQ那么getopt_long()q回该结构val字段中的数倹{如果该指针不ؓNULLQgetopt_long()会得它所指向的变量中填入val字段中的数|q且getopt_long()q回0。如果flag不是NULLQ但未发现长选项Q那么它所指向的变量的数g变?
下面试一下:
$ ./long_opt_demo --name
getopt_long()讄变量 : do_name = 1
getopt_long()讄变量 : do_gf_name = 0
$ ./long_opt_demo --gf_name
getopt_long()讄变量 : do_name = 0
getopt_long()讄变量 : do_gf_name = 1
$ ./long_opt_demo --love forever
Our love is forever!
$ ./long_opt_demo -l forever
Our love is forever!
试q后Q应该有所感触了。关于flag和val的讨论到此ؓ止。下面ȝ一下get_long()的各U返回值的含义Q?/font>
q回值 ?
??br />
0
getopt_long()讄一个标志,它的goptionl构中的val字段的g?br />
1
每碰C个命令行参数Qoptarg都会记录?br />
'?'
无效选项
':'
~少选项参数
'x'
选项字符'x'
-1
选项解析l束
从实用的角度来说Q我们更期望每个镉K项都对应一个短选项Q这U情况下Q在optionl构中,只要flag讄为NULLQƈval讄为长选项所对应的短选项字符卛_。譬如上面清?中的E序Q我们修改如下?/font>
清单6Q?br />#include <stdio.h>
#include <getopt.h>
int do_name, do_gf_name;
char *l_opt_arg;
struct option longopts[] = {
{ "name", no_argument, NULL, 'n' },
{ "gf_name", no_argument, NULL, 'g' },
{ "love", required_argument, NULL, 'l' },
{ 0, 0, 0, 0},
};
int main(int argc, char *argv[])
{
int c;
while((c = getopt_long(argc, argv, ":l:", longopts, NULL)) != -1){
switch (c){
case 'n':
printf("My name is LYR.\n");
break;
case 'g':
printf("Her name is BX.\n");
break;
case 'l':
l_opt_arg = optarg;
printf("Our love is %s!\n", l_opt_arg);
break;
}
}
return 0;
}
试l果如下Q?/font>
$ ./long_opt_demo --name --gf_name --love forever
My name is LYR.
Her name is BX.
Our love is forever!
$ ./long_opt_demo -ng -l forever
My name is LYR.
Her name is BX.
Our love is forever!
9、在LINUX之外的系l^C使用GNU getopt()或getopt_long()
只要从GNUE序或GNU C Library(GLIBC)的CVS档案文g中copy源文件即可(
http://sourceware.org/glibc/
Q。所需源文件是getopt.h、getopt.c和getoptl.cQ将q些文g包含在你的项目中。另外,你的目中最好也COPYING.LIB文g包含q去Q因为GNU LGPLQGNU E序库公p可证Q的内容全部包括在命名ؓCOPYING.LIB 的文件中。没事时Q可以阅M下自pY件的许可协议Q感受一下雷锋精?/font>
注意Q在包含所需文g之后Q在调用getopt_long()pd函数的源代码中,应该使用#include "getopt.h"Q而不?include <getopt.h>Q前者会首先在当前目录中Lgetopt.h?/font>
使用Windowsq_的兄弟可以试用一下,很希望能在这里反馈一下你的用情况,谢谢?/font>
10、结?br />E序需要能够快速处理各个选项和参敎ͼ且要求不会浪费开发h员的太多旉。在q一点上Q无论是GUI(囑Ş用户交互Q程序还是CUIQ命令行交互Q程序,都是光要Q务,其区别仅在于实现方式的不同。GUI通过菜单、对话框之类的图形控件来完成交互Q而CUI使用了纯文本的交互方式。各有利弊吧。在E序开发中Q许多测试程序用CUI来完成是首选方案?/font>
getopt() 函数是一个标准库调用Q可允许您用直接的 while/switch 语句方便地逐个处理命o行参数和选项Q带或不带附加的参数Q。与其类似的 getopt_long() 允许在几乎不q行额外工作的情况下处理更具描述性的镉K项Q这非常受开发h员的Ƣ迎?
既然已经知道了如何方便地处理命o行选项Q现在就可以集中_֊改进您的E序的命令行Q可以添加长选项支持Q或d之前׃不想向程序添加额外的命o行选项处理而搁|的M其他选项。但不要忘记在某处记录您所有的选项和参敎ͼq提供某U类型的内置帮助函数来ؓ健忘的用h供帮助?/font>