Linux命令行解析参数之getopt

一、关于命令行参数

Linux的命令行参数可以分为两类，一类是短选项，一类是长选项。短选项在参数前加一杠"-"，长选项在参数前连续加两杠"--"，如下表（ls 命令参数）所示，其中-a，-A,-b都表示短选项，--all,--almost-all, --author都表示长选项。他们两者后面都可选择性添加额外参数。比如--block-size=SIZE，SIZE便是额外的参数。

二、getopt_long函数

getopt函数只能处理短选项，而getopt_long函数两者都可以，可以说getopt_long已经包含了getopt的功能。因此，这里就只介绍getopt_long函数。而getopt_long与getopt_long_only的区别很小，等介绍完getopt_long，再提起会更好。

#include <unistd.h>
extern char *optarg;
extern int optind, opterr, optopt;
#include <getopt.h>
int getopt(int argc, char * const argv[],const char *optstring);
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);

参数以及返回值介绍（以上三个函数都适用）：

1、argc和argv和main函数的两个参数一致。

2、optstring: 表示短选项字符串。

形式如“a:b::cd:“，分别表示程序支持的命令行短选项有-a、-b、-c、-d，冒号含义如下：
    (1)只有一个字符不带冒号——只表示选项, 如-c
    (2)一个字符后接一个冒号——表示选项后面带一个参数,如-a 100
    (3)一个字符后接两个冒号——表示选项后面带一个可选参数,即参数可有可无。如果带参数,则选项与参数直接不能有空格。形式应该如-b200

注：这块非常重要，想设置可选参数的话这个地方要设置对。

3、longopts：表示长选项结构体。结构如下：

struct option {const char *name;int has_arg;int *flag;int val;
};

四列的含义分别为：
(1)name：选项名称，如env、listkey、bid等。
(2)has_arg：描述长选项是否有选项参数，如果有是哪种类型，见下表：
    1)no_argument(0):选项没有参数
    2)required_argument(1):选项需要参数
    3)optional_argument(2):选项参数可选
注：我测试下来单纯设置此参数(optional_argument)没啥用，相反设置optstring中该选项为两个"::"才有用)
(3)flag：
   1)该指针为NULL,则getopt_long返回val字段(一般都这样)；
   2)该指针不为NULL，val字段的值填入所指向的结构；
(4)val：
   1)flag为空时表示getopt_long函数找到该选项的返回值，即下面的opt(一般flag都为空)。
   2)flag不为空时指定flag指向的数据的值val。

4、longindex：longindex非空，它指向的变量将记录当前找到参数符合longopts里的第几个元素的描述，即是longopts的下标值。

5、四个全局变量

(1)optarg:表示当前选项对应的参数值(均为字符串)；
   (2)optind:表示下一个将被处理到的参数在argv中的下标值；
   (3)opterr:最后一个未知选项。
   (4)optopt:如果不希望getopt()打印出错信息，则只要将全域变量opterr设为0即可。
举个例子:
   如果命令行的参数是 -l keyname ，那么调用getopt_long()将返回字符'l',并且将字符串"keyname"由optarg返回
   (注意!!!字符串keyname由optarg带回！optarg不需要定义，在getopt.h中已经有定义)。

6、返回值：
  （1）如果短选项找到，那么将返回短选项对应的字符。
（2）如果长选项找到，如果flag为NULL，返回val。如果flag不为空，返回0
（3）如果遇到一个选项没有在短字符、长字符里面。或者在长字符里面存在二义性的，返回“？”
（4）如果解析完所有字符没有找到（一般是输入命令参数格式错误，eg：连斜杠都没有加的选项），返回“-1”
（5）如果选项需要参数，忘了添加参数。返回值取决于optstring，如果其第一个字符是“：”，则返回“：”，否则返回“？”。
注意：
  （1）longopts的最后一个元素必须是全0填充，否则会报段错误
  （2）短选项中每个选项都是唯一的。而长选项如果简写，也需要保持唯一性。

三、实例程序

#include<iostream>
#include<getopt.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/time.h>
#include<unistd.h>using namespace std;
/*我感觉平时用到的就两种：
（1）对于“有选项就要有参数”就用“:”和“required_argument”,如e/l/b/s/o/t/c。
（2）对于“有选项不需参数”就用“:”和“no_argument”,如h。
*/
//注：short_options 和 long_options，两个都是要用这些选项的好像。
static const char *short_options = "e:l:b:c:s:o:t:h";
static const struct option long_options[] =
{{ "env", required_argument, NULL, 'e' },{ "listkey", required_argument, NULL, 'l' },{ "bid", required_argument, NULL, 'b' },{ "size", required_argument, NULL, 's' },{ "order", required_argument, NULL, 'o' },{ "time", required_argument, NULL, 't' },{ "column", required_argument, NULL, 'c' },{ "help", no_argument, NULL, 'h' },{ 0, 0, 0, 0 } };
//注意点1：long_options的最后一个元素必须是全0填充，否则会报段错误；int main(int argc,char* argv[]){int opt = 0;int env = 0;std::string listkey;std::string columns;int bid = 0;int size = 20;int order = 1;struct timeval now;gettimeofday(&now,NULL);unsigned long ref_time = now.tv_sec * 1000000 + now.tv_usec;/*注意点2：举个例子:如果命令行的参数是 -l keyname,那么调用getopt_long将返回字符'l',并且将字符串"keyname"由optarg返回(注意!!!字符串keyname由optarg带回! optarg 不需要定义,在getopt.h中已经有定义)*///注意点3：如果解析完所有字符没有找到,返回“-1”(辅助option数组最后一项全零,用于退出循环)。while ((opt = getopt_long(argc, argv, short_options, long_options, NULL))!= -1){switch (opt){case 'h'://注意点4：如果遇到一个选项没有在短字符、长字符里面。或者在长字符里面存在二义性的，返回“？”.case '?':fprintf(stdout,"Usage: %s \n-e <env>  \n-l <listkey>  \n-b <bid>  \n-c <column>  \n-b <bid>  \n-s <size>   \n-t <time>  \n-o <order>  \n[-h]\n",argv[0]);return 0;case 'e'://将字符串转换成整数。env = atoi(optarg);cout << "env is:"<< env << endl;break;case 'l':listkey = optarg;cout << "listkey is:" << listkey << endl;break;case 'c':columns = optarg;cout << "columns is:" << columns << endl;break;case 'b':if (optarg){bid = atoi(optarg);cout << "bid is:" << bid << endl;}break;case 's':if (optarg){size = atoi(optarg);cout << "size is:" << size << endl;}break;case 't':if (optarg){ref_time = atol(optarg);cout << "ref_time is:" << ref_time << endl;}break;case 'o':if (optarg){order = atol(optarg);cout << "order is:" << order << endl;}break;}}
}