Linux 命令行參數解析

在linux中，經常需要各種命令，通常情況下都會帶各種參數，而這些參數是如何解析的呢？
通常使用GNU C提供的函數getopt、getopt_long、getopt_long_only函數來解析命令行參數。
使用他們需要引用頭文件getopt.h。

原文地址:https://www.cnblogs.com/NickQ/p/11368656.html

1. getopt()函數

getopt()用來解析命令行選項參數的，但是只能解析短選項: -d 100,不能解析長選項：--prefix;其原型：

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

argc和argv和main函數的兩個參數一致，分別表示命令行參數個數和保存參數的字符串數組；
optstring，是短選項的規則聲明，形式如"a:b::cd:"，分別表示程序支持的命令行短選項有-a、-b、-c、-d，冒號含義如下：

1. 只有一個字符，不帶冒號——只表示選項， 如-c.
2. 一個字符，后接一個冒號——表示選項后面帶一個參數，如-a 100 或 -a100.
3. 一個字符，后接兩個冒號——表示選項后面帶一個可選參數，即參數可有可無，如果帶參數，則選項與參數直接不能有空格形式,應該型如-b200. 這里就能解釋為什么有時候帶參數需要空格，有時候確不需要空格的原因了. 很好理解，不需要空格是因為其參數可選，有空格的話沒法判斷其是否攜帶參數。
4. 有時也會出現形如:a:b::cd:的optstring，其第一個字符是冒號表示如果參數解析過程中，出現參數丟失的情況，則返回值返回":"，而不是"?"。方便后續程序區別是選項出錯還是參數出錯；

解析的原則根據函數返回值，循環調用該函數，直至該函數將參數解析完畢(返回值為-1).
具體的返回值描述是:

1. 如果選項成功找到，返回選項字母；
2. 如果遇到選項字符不在 optstring 中，返回字符 '?'；
3. 如果遇到丟失參數，那么返回值依賴於 optstring 中第一個字符，如果第一個字符是 ':' 則返回':'，否則返回'?'並提示出錯誤信息。
4. 如果所有命令行選項都解析完畢，返回 -1；

另外，在getopt.h中，也定義如下幾個全局變量。

char *optarg —— 指向當前選項參數(如果有參數的話)的指針。ps: 當前選項由返回值傳遞；
int optind —— 再次調用 getopt() 時的下一個 argv 指針的索引。
int optopt —— 最后一個未知選項。一般當出現未知選項，或缺少參數時，它就會保存這個未知選項。
int opterr ­—— 如果不希望getopt()打印出錯信息，則只要將該全局變量opterr設為0即可。

2. getopt_long()函數

getopt_long()是在getopt()的基礎上的拓展，可以獲取長參數，如獲取--help這種參數。其原型如下：

int getopt_long(int argc, char * const argv[], const char *optstring, const struct option *longopts, int *longindex);

同樣的，argc和argv和main函數的兩個參數一致，分別表示命令行參數個數和保存參數的字符串數組；optstring，是短選項的規則聲明；
不同的是getopt_long()有兩個解析長參數用到的參數變量；

• longopts 參數變量是用來描述長選項解析方案的，需要在調用前定義好；例如

static struct option longopts[] = {
    {"help", no_argument, NULL, 'h'},
    {"module", required_argument, NULL, 'm'},
    {"set", required_argument, NULL, 's'},
    {"get", no_argument, NULL, 'g'},
    {"wakelock", required_argument, NULL, 'l'},
    {"wakeunlock", required_argument, NULL, 'u'},
    {0, 0, 0, 0}
};

這個option結構體，定義如下:
struct option
{
    const char *name;//長選項名
    int has_arg;//是否需要參數
    int *flag;
    int val;
};

1. has_arg 指明是否帶參數值，其數值可選：
   no_argument 表明長選項不帶參數，如：--name, --help
   required_argument 表明長選項必須帶參數，如：--prefix /root 或 --prefix=/root
   optional_argument 表明長選項的參數是可選的，如：--help 或 --prefix=/root，其它都是錯誤。
2. flag和val相互依賴，主要分兩種情況：
   (1). flag為NULL，val值用於確定該長選項，所以需要為長選項指定唯一的val值。這里也為長選項和短選項建立了橋梁。
   (2). flag不為NULL，則將val值存放到flag所指向的存儲空間，用於標識該長選項出現過。

• longindex參數變量。如果longindex非空，它指向的變量將記錄當前找到參數符合longopts里的第幾個元素的描述，即是longopts的下標值。

3. getopt_long_only 函數

與 getopt_long 函數使用相同的參數表，在功能上基本一致，只是 getopt_long 只將 --name 當作長參數，但 getopt_long_only 會將 --name 和 -name 兩種選項都當作長參數來匹配。如果選項 -name 不能在 longopts 中匹配，但能匹配一個短選項，它就會解析為短選項。