Linux 函式處理選項和引數

1、struct option 結構體

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

含義如下：
name指明長選項的名稱；
has_arg指明該選項是否帶引數，1為是，0為否，2為可選；
flag指明長選項如何返回，如果flag為NULL，則getopt_long返回val；否則返回0,flag指向的值賦值為val變數的值。如果該長選項沒有發現，flag指向的值保持不變；

val指明返回的值，或者需要載入到被flag所指示的變數中的值。

option陣列的最後一個元素必須全部填充0.

2、關於長選項和短選項

GNU/Linux的命令列選項有兩種型別：短選項和長選項，前者以 '-' 作為前導符，後者以 '--' 作為前導符
例如：
process -a w --add -b --file a.txt b.txt - -- -e c.txt
含義如下：
a是短選項，帶一個引數vv；
add是長選項，無引數；
b是短選項，無引數；
file是長選項，帶一個引數a.txt；
b.txt是引數；
-是引數，通常表示標準輸入，stdin； 
--是一個指示符，表明停止掃描引數，其後所有部分都是引數，而不是選項；
-e是引數；

c.txt是引數

3、選項分析函式

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

	#define _GNU_SOURCE
	#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);
 

4、選項分析函式解析

1）getopt（）函式，分析短選項

引數含義如下：

argc, argv是從main函式獲取的引數，原樣傳給getopt；argc記錄引數個數，包括函式名；argv儲存函式引數，包括函式名；
optstring為字串，指示如何分析引數。

關於optstring的幾點說明：
a、如果選項帶引數，該選項後接冒號，比如上例中optstring為"a:b"，指示a帶引數，b沒有引數；
b、如果選項帶可選引數，該選項後接兩個冒號，比如"a::b"，表明a可能有引數，也可能沒有；
c、如果optstring的開頭字元為':'，表明如果指明選項帶引數，而實際命令列沒有引數時，getopt返回':'而不是'?'(預設情況下返回'?'，和無法識別選項時返回一樣)；
d、如果optstring的開頭字元為'+'，表明一但遇到一個無選項的引數（指引數前面沒有選項），馬上停止掃描，隨後的部分當作引數來解釋；
e、如果optstring的開頭字元為'-'，表明如果遇到無選項的引數，則把它當作選項1（不是字元'1'）的引數（不是很明白）

f、該函式每解析完一個選項，就返回該選項字元。

g、如果選項帶引數，引數儲存在optarg中。如果選項帶可選引數，而實際無引數時，optarg為NULL。

h、當遇到一個不在optstring指明的選項時，返回字元‘?’；如果在optstring指明某選項帶引數而實際沒有引數時，返回字元‘?’或者字元‘:’，視optstring的第一個字元而定。這兩種情況選項的實際值被儲存在optopt中。

i、當解析錯誤時，如果opterr為1則自動列印一條錯誤訊息（預設），否則不列印。

j、當解析完成時，返回-1。

k、每當解析完一個argv，optind就會遞增。如果遇到無選項的引數，getopt預設會把該引數調後一位（本人理解應該是指標位置往後串），接著解析下一個引數（這裡的引數包括：選項、選項所帶的引數、無選項的引數，是個廣義的引數概念）。如果解析完成後還有無選項的引數，則optind指示的是第一個無選項的引數在argv中的索引。

2）getopt_long()函式，同時可以分析短選項和長選項

getopt_long的最後一個引數longindex在函式返回時指向被搜尋到的選項在longopts陣列中的下標。longindex可以為NULL，表明不需要返回這個值。

例子：

static const struct option lopts[] = {

{ "rtc", 1, 0, 'T'},
{ "rs485", 1, 0, '5'},
{ "spiw", 1, 0, 'S'},
{"capture", 1, 0, 'F'},
{"play", 1, 0, 'P'},
{"ipaddr", 1, 0, 'A'},
{ NULL, 0, 0, 0 }

}; //第三個成員最好填NULL，不填0

int c;
while(1){

c = getopt_long(argc, argv, "A:T:5:F:P:S", lopts, NULL);

if (c == -1)
break;

switch(c){

引數儲存在optarg中。。。

}

}

3)get_long_only()函式

getopt_long_only類似於getopt_long，但是它把'-'開頭的選項當作長選項來處理，一般情況下，這時結構體陣列變數longopts中也會包含我們想分析的短選項。

如果該選項與長選項不匹配，而與短選項匹配，則可以作為短選項解析。

在短選項找到的時候，getopt_long和getopt_long_only的表現和getopt一樣。如果長選項找到了，如果flag為 NULL，返回val，否則返回0。

錯誤情況的處理和getopt一樣，只是返回'?'時還可能是別的情況引起的：選項含糊不明確或者無關引數。

Comments SHELL程式設計如何解析命令列引數

問題描述：在linux shell中如何處理tail -n 10 access.log這樣的命令列選項？
在bash中，可以用以下三種方式來處理命令列引數，每種方式都有自己的應用場景。
1，直接處理，依次對$1,$2,...,$n進行解析，分別手工處理；
2，getopts來處理，單個字元選項的情況（如：-n 10 -f file.txt等選項）；
3，getopt，可以處理單個字元選項，也可以處理長選項long-option（如：--prefix=/home等）。

總結：小指令碼手工處理即可，getopts能處理絕大多數的情況，getopt較複雜、功能也更強大。

1，直接手工處理位置引數
必須要要知道幾個變數，

複製程式碼程式碼如下:
   *    $0 ：即命令本身，相當於c/c++中的argv[0]
    *    $1 ：第一個引數.
    *    $2, $3, $4 ... ：第2、3、4個引數，依次類推。
    *    $#  引數的個數，不包括命令本身
    *    [email protected] ：引數本身的列表，也不包括命令本身
    *    $* ：和[email protected]相同，但"$*" 和 "[email protected]"(加引號)並不同，"$*"將所有的引數解釋成一個字串，而"[email protected]"是一個引數陣列。

手工處理方式能滿足多數的簡單需求，配合shift使用也能構造出強大的功能，但處理複雜選項時建議用下面的兩種方法。
例子，(getargs.sh)：

複製程式碼程式碼如下:
#!/bin/bash
if [ $# -lt 1 ]; then
    echo "error.. need args"
    exit 1
fi
echo "commond is $0"
echo "args are:"
for arg in "[email protected]"
do
    echo $arg
done

執行命令：

複製程式碼程式碼如下:
./getargs.sh 11 22 cc
commond is ./getargs.sh
args are:
11
22
cc

2，getopts （shell內建命令）
處理命令列引數是一個相似而又複雜的事情，為此，c提供了getopt/getopt_long等函式，c++的boost提供了options庫，在shell中，處理此事的是getopts和getopt。
getopts/getopt的區別，getopt是個外部binary檔案，而getopts是shell builtin。

複製程式碼程式碼如下:
[[email protected] ~]$ type getopt
getopt is /usr/bin/getopt
[[email protected] ~]$ type getopts
getopts is a shell builtin
getopts不能直接處理長的選項（如：--prefix=/home等）
關於getopts的使用方法，可以man bash  搜尋getopts
getopts有兩個引數，第一個引數是一個字串，包括字元和“：”，每一個字元都是一個有效的選項，如果字元後面帶有“：”，表示這個字元有自己的引數。getopts從命令中獲取這些引數，並且刪去了“-”，並將其賦值在第二個引數中，如果帶有自己引數，這個引數賦值在“optarg”中。提供getopts的shell內建了optarg這個變變，getopts修改了這個變數。
這裡變數$optarg儲存相應選項的引數，而$optind總是儲存原始$*中下一個要處理的元素位置。
while getopts ":a:bc" opt  #第一個冒號表示忽略錯誤；字元後面的冒號表示該選項必須有自己的引數
例子，(getopts.sh)：

複製程式碼程式碼如下:
echo $*
while getopts ":a:bc" opt
do
        case $opt in
                a ) echo $optarg
                    echo $optind;;
                b ) echo "b $optind";;
                c ) echo "c $optind";;
                ? ) echo "error"
                    exit 1;;
        esac
done
echo $optind
shift $(($optind - 1))
#通過shift $(($optind - 1))的處理，$*中就只保留了除去選項內容的引數，可以在其後進行正常的shell程式設計處理了。
echo $0
echo $*

執行命令：

複製程式碼程式碼如下:
./getopts.sh -a 11 -b -c
-a 11 -b -c
11
3
b 4
c 5
5
./getopts.sh3，getopt（一個外部工具）
具體用用法可以 man getopt
#-o表示短選項，兩個冒號表示該選項有一個可選引數，可選引數必須緊貼選項，如-carg 而不能是-c arg
#--long表示長選項
例子，(getopt.sh)：

複製程式碼程式碼如下:
#!/bin/bash
# a small example program for using the new getopt(1) program.
# this program will only work with bash(1)
# an similar program using the tcsh(1) script. language can be found
# as parse.tcsh
# example input and output (from the bash prompt):
# ./parse.bash -a par1 'another arg' --c-long 'wow!*\?' -cmore -b " very long "
# option a
# option c, no argument
# option c, argument `more'
# option b, argument ` very long '
# remaining arguments:
# --> `par1'
# --> `another arg'
# --> `wow!*\?'
# note that we use `"[email protected]"' to let each command-line parameter expand to a
# separate word. the quotes around `[email protected]' are essential!
# we need temp as the `eval set --' would nuke the return value of getopt.
#-o表示短選項，兩個冒號表示該選項有一個可選引數，可選引數必須緊貼選項
#如-carg 而不能是-c arg
#--long表示長選項
#"[email protected]"在上面解釋過
# -n:出錯時的資訊
# -- ：舉一個例子比較好理解：
#我們要建立一個名字為 "-f"的目錄你會怎麼辦？
# mkdir -f #不成功，因為-f會被mkdir當作選項來解析，這時就可以使用
# mkdir -- -f 這樣-f就不會被作為選項。
temp=`getopt -o ab:c:: --long a-long,b-long:,c-long:: \
     -n 'example.bash' -- "[email protected]"`
if [ $? != 0 ] ; then echo "terminating..." >&2 ; exit 1 ; fi
# note the quotes around `$temp': they are essential!
#set 會重新排列引數的順序，也就是改變$1,$2...$n的值，這些值在getopt中重新排列過了
eval set -- "$temp"
#經過getopt的處理，下面處理具體選項。
while true ; do
        case "$1" in
                -a|--a-long) echo "option a" ; shift ;;
                -b|--b-long) echo "option b, argument \`$2'" ; shift 2 ;;
                -c|--c-long)
                        # c has an optional argument. as we are in quoted mode,
                        # an empty parameter will be generated if its optional
                        # argument is not found.
                        case "$2" in
                                "") echo "option c, no argument"; shift 2 ;;
                                *)  echo "option c, argument \`$2'" ; shift 2 ;;
                        esac ;;
                --) shift ; break ;;
                *) echo "internal error!" ; exit 1 ;;
        esac
done
echo "remaining arguments:"
for arg do
   echo '--> '"\`$arg'" ;
done
執行命令：
複製程式碼程式碼如下:
./getopt.sh --b-long abc -a -c33 remain
option b, argument `abc'
option a
option c, argument `33'
remaining arguments:
--> `remain'

4.用命令getopts，提供以下程式碼片段供參考：

#!/bin/sh

while getopts xyz: arguments 2>/dev/null
do
case $arguments in
x) echo "option x";;
y) echo "option y";;
z) echo "option z with arg. $OPTARG";;
/?) echo "Usage: optdemo [-xy] [-z argment]"
exit 1;;
esac
done

echo "/$OPTIND is $OPTIND /$OPTERR is $OPTERR"