C/C++ 命令解析：getopt 方法详解和使用示例

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

一、简介

getopt() 方法是用来分析命令行参数的，该方法由 Unix 标准库提供，包含在 <unistd.h> 头文件中。

二、定义

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

getopt 参数说明：

• argc：通常由 main 函数直接传入，表示参数的数量
• argv：通常也由 main 函数直接传入，表示参数的字符串变量数组
• optstring：一个包含正确的参数选项字符串，用于参数的解析。例如 “abc:”，其中 -a，-b 就表示两个普通选项，-c 表示一个必须有参数的选项，因为它后面有一个冒号

外部变量说明：

• optarg：如果某个选项有参数，这包含当前选项的参数字符串
• optind：argv 的当前索引值
• opterr：正常运行状态下为 0。非零时表示存在无效选项或者缺少选项参数，并输出其错误信息
• optopt：当发现无效选项字符时，即 getopt() 方法返回 ? 字符，optopt 中包含的就是发现的无效选项字符

三、实例分析

让我们通过一系列的实例来掌握 getopt 方法的使用吧。

1. 简单实例

OptDemo.c 如下：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
 
int main(int argc, char *argv[]) {
    int o;
    const char *optstring = "abc:"; // 有三个选项-abc，其中c选项后有冒号，所以后面必须有参数
    while ((o = getopt(argc, argv, optstring)) != -1) {
        switch (o) {
            case 'a':
                printf("opt is a, oprarg is: %s\n", optarg);
                break;
            case 'b':
                printf("opt is b, oprarg is: %s\n", optarg);
                break;
            case 'c':
                printf("opt is c, oprarg is: %s\n", optarg);
                break;
            case '?':
                printf("error optopt: %c\n", optopt);
                printf("error opterr: %d\n", opterr);
                break;
        }
    }
    return 0;
}

编译和运行：

分析：

命令 gcc OptDemo.c -o OptDemo 是使用 gcc 把 OptDemo.c 编译成可执行程序，命名为 OptDemo

第一次运行 ./OptDemo -a -b -c afei 正常执行和输出

第二次运行 ./OptDemo -abc 由于选项 c 后没有输入参数，于是报错

第三次运行 ./OptDemo -d 由于选项 d 不是我们在 optstring 中预定义的选项，于是报错

2. 可选参数

一个冒号表示选项后必须有参数，没有参数就会报错。如果有两个冒号的话，那么这个参数就是可选参数了，即可有可没有。
OptDemo.c 如下：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
 
void usage() {
    printf("Usage:\n");
    printf("\tOptDemo [-a] [-b] [-c message]");
}
 
int main(int argc, char *argv[]) {
    int o;
    const char *optstring = "abc::"; // 有三个选项-abc，其中c选项后有两个冒号，表示后面可选参数
    while ((o = getopt(argc, argv, optstring)) != -1) {
        switch (o) {
            case 'a':
                printf("opt is a, oprarg is: %s\n", optarg);
                break;
            case 'b':
                printf("opt is b, oprarg is: %s\n", optarg);
                break;
            case 'c':
                printf("opt is c, oprarg is: %s\n", optarg);
                break;
            case '?':
                printf("发生错误时提示用户正确的使用方式\n");
                usage(); // 提示使用说明
                break;
        }
    }
    return 0;
}

编译和运行：

分析：

注意这里 可选参数 选项 -c 后面跟参数的时候，一定不能有空格。

但是如果是 必选参数，即选项后面只有一个冒号，则是有没有空格都可以。

3. 输入字符串转 int

由于 optarg 都是字符串类型的，所以当我们想要整型的输入参数时，会经常用到 atio() 这个方法，这里也简单介绍一下。
atoi (表示 ascii to integer) 是把字符串转换成整型数的一个函数，包含在 <stdlib.h> 头文件中，使用方式如下：

int num = atoi(optarg);

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