C语言中getopt()和getopt_long()函数的用法

一、命令行参数的使用

C程序的主函数有两个参数，其中，第一个参数是整型，可以获得包括程序名字的参数个数，第二个参数是字符数组指针或字符指针的指针，可以按顺序获得命令行上各个字符串参数。其原形是：

int main(int argc, char *argv[]);

或者是：

int main(int argc, char **argv);

比如在命令行输入：

./test hello world

则argc=3，argv[0]="./test"，argv[1]="hello"，argv[3]="world"

在主函数中可以直接对命令行参数进行处理，但当命令行参数个数较多时，如果按照顺序一个一个定义参数含义很容易造成混乱，而且如果程序只按顺序处理参数的话，一些“可选参数”的功能将很难实现。在Linux中，可以使用getopt()、getopt_long()、getopt_long_only()等函数来对复杂的命令行参数进行处理。

二、getopt()函数

原型：

#include <unistd.h>

extern char *optarg;
extern int optind, opterr, optopt;
int getopt(int argc, char * const argv[], const char *optstring);

描述：

1、getopt函数的前两个参数，就是main函数的argc和argv，这两者直接传入即可，要考虑的就只剩下第三个参数。

2、optstring的格式举例说明比较方便，例如：

char *optstring = "abcd:";

上面这个optstring在传入之后，getopt函数将依次检查命令行是否指定了 -a， -b， -c及 -d（这需要多次调用getopt函数，直到其返回-1），当检查到上面某一个参数被指定时，函数会返回被指定的参数名称（即该字母）

最后一个参数d后面带有冒号，: 表示参数d是可以指定值的，如 -d 100 或 -d user。字符后带两个':'表示该选项带可选参数(参数可有可无)。
3、optind表示的是下一个将被处理到的参数在argv中的下标值。

4、如果指定opterr = 0的话，在getopt、getopt_long、getopt_long_only遇到错误将不会输出错误信息到标准输出流。

例一：

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main(int argc, char * argv[])
{

int ch;
printf("\n\n");
printf("optind:%d，opterr：%d\n",optind,opterr);
printf("--------------------------\n");
while ((ch = getopt(argc, argv, "ab:c:de::")) != -1)
{
printf("optind: %d\n", optind);
switch (ch)
{
case 'a':
printf("HAVE option: -a\n\n");
break;
case 'b':
printf("HAVE option: -b\n");
printf("The argument of -b is %s\n\n", optarg)
4000
;
break;
case 'c':
printf("HAVE option: -c\n");
printf("The argument of -c is %s\n\n", optarg);
break;
case 'd':
printf("HAVE option: -d\n");
break;
case 'e':
printf("HAVE option: -e\n");
printf("The argument of -e is %s\n\n", optarg);
break;
case '?':
printf("Unknown option: %c\n",(char)optopt);
break;
}
}

}

例二：

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
int opt;
char *optstring = "a:b:c:d";

while ((opt = getopt(argc, argv, optstring)) != -1)
{
printf("opt = %c\n", opt);
printf("optarg = %s\n", optarg);
printf("optind = %d\n", optind);
printf("argv[optind - 1] = %s\n\n",  argv[optind - 1]);
}

return 0;
}

输出结果;

cashey@ubuntu:~/Desktop/getopt$ ./test_getopt -a 100 -b 200 -c admin -d
opt = a
optarg = 100
optind = 3
argv[optind - 1] = 100

opt = b
optarg = 200
optind = 5
argv[optind - 1] = 200

opt = c
optarg = admin
optind = 7
argv[optind - 1] = admin

opt = d
optarg = (null)
optind = 8
argv[optind - 1] = -d

三、getopt_long()函数

getopt_long函数包含了getopt函数的功能，并且还可以指定“长参数”（或者说长选项），与getopt函数对比，getopt_long比其多了两个参数。

原型：

#define _GNU_SOURCE

#include <getopt.h>

extern char *optarg;

extern int optind, opterr, optopt;

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);

描述：
1、注意相比getopt，使用getopt_long需要加头文件<getopt.h>;

2、getopt_long除了会接受长选项，其他概念和getopt是一样的；

3、如果使用getopt_long想只接受短选项，设置longopts为NULL即可；如果只想接受长选项，相应地设置optstring为NULL即可；

4、长选项名是可以使用缩写方式，比如：选项有--file\--create,那么输入--c/--cr/--cre等均会被正确识别为create选项；

5、对于带参数的长选项格式是：--arg=param或--arg param；

6、longopts是指向struct option数组的第一个元素的指针，struct option定义在<getopt.h>中；

7、longindex如果非NULL，则是返回识别到struct option数组中元素的位置指针；

8、当所给的参数存在问题时，函数的返回值是'?'

struct option的说明：

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

name: 长选项名

has_arg: 是否带参数或可选参数，这个值在getopt.h中有宏定义，如下：

     # define no_argument        0                表明这个长参数不带参数（即不带数值，如：--name）

     # define required_argument  1           表明这个长参数必须带参数（即必须带数值，如：--name Bob）

     # define optional_argument  2            表明这个长参数后面带的参数是可选的，（即--name和--name Bob均可）

flag: 确定函数返回值的情况，如果flag==NULL，则识别选项后返回val（常用的如：设置val为长命令的短命令字符）；否则，识别后getopt_long返回0，flag指向一个设置到val的变量；

val: 设置为返回值，或者是flag指向的变量；这里要注意不要写-1到val，否则其作用是getopt_long返回-1，然后停止解析选项；

[注意] longopts的最后一个元素必须是全0填充，否则会报段错误

例子：

#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <getopt.h>

int
main(int argc, char **argv)
{
int opt;
int digit_optind = 0;
int option_index = 0;
char *optstring = "a:b:c:d";
static struct option long_options[] = {
{"reqarg", required_argument, NULL, 'r'},
{"noarg",  no_argument,       NULL, 'n'},
{"optarg", optional_argument, NULL, 'o'},
{0, 0, 0, 0}
};

while ( (opt = getopt_long(argc, argv, optstring, long_options, &option_index)) != -1)
{
printf("opt = %c\n", opt);
printf("optarg = %s\n", optarg);
printf("optind = %d\n", optind);
printf("argv[optind - 1] = %s\n",  argv[optind - 1]);
printf("option_index = %d\n", option_index);
}

return 0;
}

输出结果：

[ye@localhost c]$ ./test_getopt -a 100 --reqarg 100 --noarg
opt = a
optarg = 100
optind = 3
argv[optind - 1] = 100
option_index = 0
opt = r
optarg = 100
optind = 5
argv[optind - 1] = 100
option_index = 0
opt = n
optarg = (null)
optind = 6
argv[optind - 1] = --noarg
option_index = 1

最后说明一下，getopt_long_only与getopt_long的区别在于：getopt_long仅仅只能将"--"开始的选项视为长选项，但getopt_long_only将"-"开头选项也会视为长选项，当长选项列表均不满足时，且短选项满足时，"-"才会解析为短选项；

参考文献：

[1]. http://blog.csdn.net/xiaocainiaoshangxiao/article/details/13996459

[2]. http://www.cnblogs.com/water-moon/p/5984108.html

[3]. http://blog.csdn.net/cashey1991/article/details/7942809