Linux 命令行参数解析

在linux中，经常需要各种命令，通常情况下都会带各种参数，而这些参数是如何解析的呢？
通常使用GNU C提供的函数getopt、getopt_long、getopt_long_only函数来解析命令行参数。
使用他们需要引用头文件getopt.h。

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

1. getopt()函数

getopt()用来解析命令行选项参数的，但是只能解析短选项: -d 100,不能解析长选项：--prefix;其原型：

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

argc和argv和main函数的两个参数一致，分别表示命令行参数个数和保存参数的字符串数组；
optstring，是短选项的规则声明，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：

只有一个字符，不带冒号——只表示选项，如-c.
一个字符，后接一个冒号——表示选项后面带一个参数，如-a 100 或 -a100.
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,应该型如-b200. 这里就能解释为什么有时候带参数需要空格，有时候确不需要空格的原因了. 很好理解，不需要空格是因为其参数可选，有空格的话没法判断其是否携带参数。
有时也会出现形如:a:b::cd:的optstring，其第一个字符是冒号表示如果参数解析过程中，出现参数丢失的情况，则返回值返回":"，而不是"?"。方便后续程序区别是选项出错还是参数出错；

解析的原则根据函数返回值，循环调用该函数，直至该函数将参数解析完毕(返回值为-1).
具体的返回值描述是:

如果选项成功找到，返回选项字母；
如果遇到选项字符不在 optstring 中，返回字符 '?'；
如果遇到丢失参数，那么返回值依赖于 optstring 中第一个字符，如果第一个字符是 ':' 则返回':'，否则返回'?'并提示出错误信息。
如果所有命令行选项都解析完毕，返回 -1；

另外，在getopt.h中，也定义如下几个全局变量。

char *optarg —— 指向当前选项参数(如果有参数的话)的指针。ps: 当前选项由返回值传递；
int optind —— 再次调用 getopt() 时的下一个 argv 指针的索引。
int optopt —— 最后一个未知选项。一般当出现未知选项，或缺少参数时，它就会保存这个未知选项。
int opterr —— 如果不希望getopt()打印出错信息，则只要将该全局变量opterr设为0即可。

2. getopt_long()函数

getopt_long()是在getopt()的基础上的拓展，可以获取长参数，如获取--help这种参数。其原型如下：

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

同样的，argc和argv和main函数的两个参数一致，分别表示命令行参数个数和保存参数的字符串数组；optstring，是短选项的规则声明；
不同的是getopt_long()有两个解析长参数用到的参数变量；

longopts 参数变量是用来描述长选项解析方案的，需要在调用前定义好；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}
};

这个option结构体，定义如下:
struct option
{
    const char *name;//长选项名
    int has_arg;//是否需要参数
    int *flag;
    int val;
};

has_arg 指明是否带参数值，其数值可选：
no_argument 表明长选项不带参数，如：--name, --help
required_argument 表明长选项必须带参数，如：--prefix /root 或 --prefix=/root
optional_argument 表明长选项的参数是可选的，如：--help 或 --prefix=/root，其它都是错误。
flag和val相互依赖，主要分两种情况：
(1). flag为NULL，val值用于确定该长选项，所以需要为长选项指定唯一的val值。这里也为长选项和短选项建立了桥梁。
(2). flag不为NULL，则将val值存放到flag所指向的存储空间，用于标识该长选项出现过。

longindex参数变量。如果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。

3. getopt_long_only 函数

与 getopt_long 函数使用相同的参数表，在功能上基本一致，只是 getopt_long 只将 --name 当作长参数，但 getopt_long_only 会将 --name 和 -name 两种选项都当作长参数来匹配。如果选项 -name 不能在 longopts 中匹配，但能匹配一个短选项，它就会解析为短选项。