C库函数-getopt函数总结学习

1、简介

getopt函数是命令行参数解析函数

1、1命令行组成

Command name 程序文件名

operands 操作对象

option 选项

option argument 选项参数

getopt()函数将传递给mian()函数的argc,argv作为参数,同时接受字符串参数optstring -- optstring是由选项Option字母组成的字符串。关于optstring的格式规范简单总结如下:

  1. 单个字符,表示该选项Option不需要参数。
    (2) 单个字符后接一个冒号":",表示该选项Option需要一个选项参数Option argument。选项参数Option argument可以紧跟在选项Option之后,或者以空格隔开 。选项参数Option argument的首地址赋给optarg。
    (3) 单个字符后接两个冒号"::",表示该选项Option的选项参数Option argument是可选的。当提供了Option argument时,必须紧跟Option之后,不能以空格隔开,否则getopt()会认为该选项Option没有选项参数Option argument,optarg赋值为NULL。相反,提供了选项参数Option argument,则optarg指向Option argument。
    为了使用getopt(),我们需要在while循环中不断地调用直到其返回-1为止。每一次调用,当getopt()找到一个有效的Option的时候就会返回这个Option字符,并设置几个全局变量。
    *char optarg -- 当匹配一个选项后,如果该选项带选项参数,则optarg指向选项参数字符串;若该选项不带选项参数,则optarg为NULL;若该选项的选项参数为可选时,optarg为NULL表明无选项参数,optarg不为NULL时则指向选项参数字符串。
    int optind -- 下一个待处理元素在argv中的索引值。即下一次调用getopt的时候,从optind存储的位置处开始扫描选项。当getopt()返回-1后,optind是argv中第一个Operands的索引值。optind的初始值为1。
    int opterr -- opterr的值非0时,在getopt()遇到无法识别的选项,或者某个选项丢失选项参数的时候,getopt()会打印错误信息到标准错误输出。opterr值为0时,则不打印错误信息。
    int optopt -- 在上述两种错误之一发生时,一般情况下getopt()会返回'?',并且将optopt赋值为发生错误的选项。
    getopt()扫描模式
    getopt()的默认模式扫描模式是这样的:getopt()从左到右按顺序扫描argv[1]到argv[argc-1],注意这就说了他不从程序文件名argv[0]扫描并将选项Option和选项参数Option argument按它们在命令行上出现的次序放到argv数组的左边,而那些Operands则按它们出现的次序放在argv的后边。也就是说,getopt()在默认扫描模式下,会重新排序argv数组。

以为例子getopt(argc, argv, "ab:c🇩🇪:");

选项a,d是不需要选项参数的,选项b,c需要选项参数,而选项e的选项参数是可选的,即如果提供选项e的选项参数的话,那么选项参数必须紧跟选项e之后,不能以空格隔开。

扫描过程中,要时刻铭记optind是下一个待处理元素在argv中的索引,当遇到Operands的时候则跳过,optind数值增加跳过的Operands个数。好,现在我们根据这些规则,详细分析下刚刚程序的扫描过程:

./getopt1 operand1 -a operand2 -b barg operand3 -c carg operand4 -d operand5 operand6 -e operand7

第一行:即getopt()扫描重排序之前,optind的值默认被初始化为1。

第二行:getopt()首先从operand1开始扫描,发现operand1是Operands,则跳过,optind增加1等于2指向-a,继续扫描。扫描到-a时发现是有效选项,则optind增加1等于3指向operand2,然后返回选项a。

第三行:在继续扫描前,getopt()重新排序argv数组,将"-a"和"operand1"的位置互换。继续扫描,发现operand2是Operands,跳过,optind增加1等于4指向-b,继续扫描。发现-b是有效选项,因为选项b需要参数,因此把barg的首地址赋给optarg,optind增加2等于6指向operand3,返回选项b。

第四行:在继续扫描前,getopt()重新排序argv数组,将"-b barg"和"operand1 operand2"的位置互换。继续扫描,发现operand3是Operands,跳过,optind增加1等于7指向-c,继续扫描。扫描到-c是发现是有效的选项,因为选项c跟选项b一样,都需要参数,因此处理过程是一样的,把carg的首地址赋给optarg,optind增加2等于9指向operand4,返回选项c。

第五行:在继续扫描前,getopt()重新排序argv数组,将"-c carg"和"operand1 operand2 operand3"的位置互换。继续扫描,发现operand4是Operands,跳过,optind增加1等于10指向-d,继续扫描。扫描到-d时发现是有效选项,因为选项d不需要参数,因此直接optind增加1等于11指向operand5,返回选项d。

第六行:在继续扫描前,getopt()重新排序argv数组,将"-d"和"operand1 operand2 operand3 operand4"的位置互换。继续扫描,发现operand5是Operands,跳过,optind增加1等于12指向operand6,继续扫描。扫描到operand6时发现依然是Operands,跳过,optind增加1等于13指向-e,继续扫描。扫描到-e时发现是有效选项,因为后面的operand7与-e之间有间隔,因此这里选项e没有参数。optind增加1等于14指向operand7,返回选项e。

第七行:在继续扫描前,getopt()重新排序argv数组,将"-e"和"operand1 operand2 operand3 operand4 operand5 operand6"的位置互换。继续扫描,发现operand7是Operands,跳过,optind增加1等于15指向argv[argc],即NULL。至此扫描完毕,getopt()重新设置optind为8,是其指向第一个Operands,即operand1,最后返回-1停止扫描。

argv 排序是 /getopt1 - a -b barg -c carg -d -e operand1 operand2 operand3 operand4 operand5 operand6 operand7

命令行中每个用空格空开的就算argc+1 存在argv中
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