linux之getopt 函数

雨点打透心脏的1/2处 2022-07-12 08:22 155阅读 0赞

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命令行参数解析函数 —— getopt()

getopt()函数声明如下：

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是选项字母组成的字串。如果该字串里的任一字符后面有冒号，那么这个选项就要求有选项参数。

当给定getopt()命令参数的数量 (`argc`)、指向这些参数的数组 (`argv`) 和选项字串 (`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。如果不再有可识别的选项，将返回 `-1`，此任务就完成了。

`getopt()` 所设置的全局变量包括：

*  `char *optarg`——当前选项参数字串（如果有）。
 *  `int optind`——argv的当前索引值。当getopt()在while循环中使用时，循环结束后，剩下的字串视为操作数，在argv\[optind\]至argv\[argc-1\]中可以找到。
 *  int opterr——这个变量非零时，getopt()函数为“无效选项”和“缺少参数选项，并输出其错误信息。  
    
 *  `int optopt`——当发现无效选项字符之时，getopt()函数或返回'?'字符，或返回':'字符，并且optopt包含了所发现的无效选项字符。

以下面的程序为例：  
选项：

*  \-n —— 显示“我的名字”。
 *  \-g —— 显示“我女朋友的名字”。
 *  \-l —— 带参数的选项.

### 清单2： ###

<table style="color:rgb(51,51,51); line-height:26px; border:1px solid rgb(153,153,153); width:564px; font-family:宋体; font-size:12px"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="vertical-align:top; background-color:rgb(199,199,199)">#include &lt;stdio.h&gt; #include &lt;unistd.h&gt; int main (int argc, char **argv) { &nbsp;&nbsp;&nbsp; int oc;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; /*选项字符 */ &nbsp;&nbsp;&nbsp; char *b_opt_arg;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; /*选项参数字串 */ &nbsp;&nbsp;&nbsp; while((oc = getopt(argc, argv, "ngl:")) != -1) &nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; switch(oc) &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; case 'n': &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; printf("My name is Lyong.\n"); &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; break; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; case 'g': &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; printf("Her name is Xxiong.\n"); &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; break; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; case 'l': &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; b_opt_arg = optarg; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; printf("Our love is %s\n", optarg); &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; break; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp; return 0; } </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

运行结果：

<table style="color:rgb(51,51,51); line-height:26px; border:1px solid rgb(153,153,153); width:564px; font-family:宋体; font-size:12px"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="background-color:rgb(199,199,199)">$ ./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 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 6、改变getopt()对错误命令行参数信息的输出行为 ##

不正确的调用程序在所难免，这种错误要么是命令行选项无效，要么是缺少选项参数。正常情况下，getopt()会为这两种情况输出自己的出错信息，并且返回'?'。为了验证此事，可以修改一下上面的清单2中的代码。

### 清单3：    ###

<table style="color:rgb(51,51,51); line-height:26px; border:1px solid rgb(153,153,153); width:564px; font-family:宋体; font-size:12px"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="background-color:rgb(199,199,199)">#include &lt;stdio.h&gt; #include &lt;unistd.h&gt; int main (int argc, char **argv) { &nbsp;&nbsp;&nbsp; int oc;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; /*选项字符 */ &nbsp;&nbsp;&nbsp; char *b_opt_arg;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; /*选项参数字串 */ &nbsp;&nbsp;&nbsp; while((oc = getopt(argc, argv, "ngl:")) != -1) &nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; switch(oc) &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; { &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; case 'n': &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; printf("My name is Lyong.\n"); &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; break; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; case 'g': &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; printf("Her name is Xxiong.\n"); &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; break; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; case 'l': &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; b_opt_arg = optarg; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; printf("Our love is %s\n", optarg); &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; break; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; case '?': &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; printf("arguments error!\n"); &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; break; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp; } &nbsp;&nbsp;&nbsp; return 0; } </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

输入一个错误的命令行，结果如下：

<table style="color:rgb(51,51,51); line-height:26px; border:1px solid rgb(153,153,153); width:564px; font-family:宋体; font-size:12px"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="background-color:rgb(199,199,199)">$ ./opt_parse_demo -l ./opt_parse_demo: option requires an argument -- l arguments error! </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

如果不希望输出任何错误信息，或更希望输出自定义的错误信息。可以采用以下两种方法来更改getopt()函数的出错信息输出行为：

1.  在调用getopt()之前，将opterr设置为0，这样就可以在getopt()函数发现错误的时候强制它不输出任何消息。
2.  如果optstring参数的第一个字符是冒号，那么getopt()函数就会保持沉默，并根据错误情况返回不同字符，如下：
    
     *  “无效选项” —— getopt()返回'?'，并且optopt包含了无效选项字符（这是正常的行为）。
     *  “缺少选项参数” —— getopt()返回':'，如果optstring的第一个字符不是冒号，那么getopt()返回'?'，这会使得这种情况不能与无效选项的情况区分开。

### 清单4： ###

<table style="color:rgb(51,51,51); line-height:26px; border:1px solid rgb(153,153,153); width:564px; font-family:宋体; font-size:12px"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="background-color:rgb(199,199,199)">#include &lt;stdio.h&gt; #include &lt;unistd.h&gt; int main (int argc, char **argv) { &nbsp;&nbsp; &nbsp;int oc;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; /*选项字符 */ &nbsp;&nbsp; &nbsp;char ec;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp; /*无效的选项字符*/ &nbsp;&nbsp; &nbsp;char *b_opt_arg;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; /*选项参数字串 */ &nbsp;&nbsp; &nbsp;while((oc = getopt(argc, argv, ":ngl:")) != -1) &nbsp;&nbsp; &nbsp;{ &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;switch(oc) &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;{ &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;case 'n': &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;printf("My name is Lyong.\n"); &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;break; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;case 'g': &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;printf("Her name is Xxiong.\n"); &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;break; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;case 'l': &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;b_opt_arg = optarg; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;printf("Our love is %s\n", optarg); &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;break; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;case '?': &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;ec = (char)optopt; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;printf("无效的选项字符 \' %c \'!\n", ec); &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;break; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;case ':': &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;printf("缺少选项参数！\n"); &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;break; &nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;} &nbsp;&nbsp; &nbsp;} &nbsp;&nbsp; &nbsp;return 0; }</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

测试结果：

$ ./opt\_parse\_demo -a   
无效的选项字符 ' a '!  
 $ ./opt\_parse\_demo -l   
缺少选项参数！