一、Linux应用程序如何接收参数？
1. argc、argv
在linux中，当我们执行应用程序时，通常会通过命令行将参数传递给程序，例如：
ls /dev/ -l
这里的 /dev/ 和 -l 都是作为参数传递给命令 ls。
那么应用程序是如何接收这些参数的呢？
一般来说，应用程序从 main 函数开始执行，传统的 main 函数定义如下：
int main(int argc, char* argv[])
在这里：
char* argv[] 有时也会写成 char **argv，实际上，argv[] 是一个存放字符指针地址的数组。
在c语言中，字符串被存放在 char 数组中，而最后一个元素为 ，表示字符串的结束。
当我们使用 printf(%s) 时，就是在输出字符串。
通常情况下，我们使用 argv 指针来访问和处理 argv[] 数组的内容。
在C语言中，数组本质上就是一个指针加上偏移量的概念。
因此，argv 实际上是一个指向 argv[] 的指针数组，无需额外定义即可直接使用。
而 argv[] 数组中存放的指针则指向输入命令的不同部分，包括调用程序、选项和参数。
2. 举例
下面我们用一个实例来理解argc和argv
/* * argc: 命令行参数的个数 * argv: 字符指针数组（指向各个命令行参数的字符指针所构成的数组） */ int main(int argc, char* argv[]) // 接收命令行参数 { printf("argc=%d ",argc); for (int i = 0; i printf("argv[%d]: %s ", i, argv[i]); // 遍历字符指针数组argv } return 0; }
执行结果
peng@ubuntu:~/work$ ./peng arg1 arg2 arg3 argc=4 argv[0]: ./peng argv[1]: arg1 argv[2]: arg2 argv[3]: arg3
参数与argc，argv关系如下：
二、选项
1. 选项含义
linux程序除了上述情况以外，我们还经常会遇到一个使用方法就是选项应用，
比如：ping命令
peng@ubuntu:~/work$ ping -h Usage: ping [-aAbBdDfhLnOqrRUvV] [-c count] [-i interval] [-I interface] [-m mark] [-M pmtudisc_option] [-l preload] [-p pattern] [-Q tos] [-s packetsize] [-S sndbuf] [-t ttl] [-T timestamp_option] [-w deadline] [-W timeout] [hop1 ...] destination
参数含义：
-a：尝试将IP地址解析为主机名。 -A：使用响应数据包中的附加数据。 -b：允许ping广播地址。 -B：不允许ping广播地址。 -c count：设置要发送的数据包数量。 -d：使用SO_DEBUG选项。 -D：不将socket设为分离模式。 -f：向目标发送一个“强制”数据包。 -h：显示帮助信息。 -i interval：设置发送数据包之间的时间间隔。 -I interface：设置要使用的网络接口。 -l preload：设置发送的数据包数量。 -m mark：设置ping数据包的标记。 -M pmtudisc_option：设置MTU发现选项。 -n：不要将IP地址解析为主机名。 -O：启用原始输出。 -p pattern：设置数据包的模式。 -Q tos：设置服务类型。 -r：不使用路由表，直接发送数据包到目标主机。 -R：启用记录路由。 -s packetsize：设置数据包的大小。 -S sndbuf：设置套接字的发送缓冲区大小。 -t ttl：设置数据包的TTL值。 -T timestamp_option：设置时间戳选项。 -U：使用UDP数据包。 -v：显示详细的ping命令输出。 -V：显示ping命令的版本信息。 -w deadline：设置等待响应的时间。 -W timeout：设置等待响应的超时时间。 destination：指定要ping的目标主机或IP地址。
这些 – 开头的都是选项， []表示可选的意思
[-aAbBdDfhLnOqrRUvV] 是无参的选项 [-c count] [-i interval] [-I interface] [-m mark] [-M pmtudisc_option] [-l preload] [-p pattern] [-Q tos] [-s packetsize] [-S sndbuf] [-t ttl] [-T timestamp_option] [-w deadline] [-W timeout] [hop1 ...] 这些都是有参数的选项 destination 必须填写的参数
前辈们利用这点发明了“unix 风格”的命令，选项前面加一个横杠-，用于区分选项和参数。
2. 程序如何区分参数和选项？
在程序的代码实现中，按照 UNIX 的代码惯例，上来直接跳过第一个，然后判断指针指向的字符串第一个字符是不是-，如果是的，那么进入一个switch判断，用case列出多种支持的情况下，应该执行什么代码。
例如下面这样就可以判断选项和处理参数:
int c; while (--argc > 0 && (*++argv)[0] == '-' { while (c = *++argv[0] { switch(c){ case 'x': ... break; case 'n': ... break; default: printf("xxx: illegal opyion %c ", c); ... break; } } }
3. getopt、getopt_long
事实这么处理选项参数是比较麻烦的，
Linux提供了选项解析的函数：
// 头文件 #include #include /*所在头文件 */ int getopt(intargc, char * const argv[], const char *optstring); 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); extern char *optarg; /*系统声明的全局变量 */ extern int optind, opterr, optopt;
三、getopt
1. 定义：
int getopt(int argc, char * const argv[], const char *optstring); 功能： getopt是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** 参数 argc： main()函数传递过来的参数的个数 argv： main()函数传递过来的参数的字符串指针数组 optstring： 选项字符串，告知 getopt()可以处理哪个选项以及哪个选项需要参数 返回： 如果选项成功找到，返回选项字母；如果所有命令行选项都解析完毕，返回 -1； 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。
2. optstring 含义 【重要】
下边重点举例说明optstring的格式意义：
char*optstring = “ab:c::”; 单个字符a 表示选项a没有参数 格式：-a即可，不加参数 单字符加冒号b: 表示选项b有且必须加参数 格式：-b 100或-b100,但-b=100错 单字符加2冒号c:: 表示选项c可以有，也可以无 格式：-c200，其它格式错误
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(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)
系统声明的4个全局变量含义如下：
optarg —— 指向当前选项参数(如果有)的指针。 optind —— 再次调用 getopt() 时的下一个 argv指针的索引。 optopt —— 最后一个未知选项。 opterr —— 如果不希望getopt()打印出错信息，则只要将全域变量opterr设为0即可。
3. 实例
说千道万，不如来一个实例：
#include #include #include int main(intargc, char *argv[]) { int opt; char *string = "a::b:c:d"; while ((opt = getopt(argc, argv, string))!= -1) { printf("opt = %c ", opt); printf("optarg = %s ",optarg); printf("optind = %d ",optind); printf("argv[optind] = %s ",argv[optind]); } }
- 正确输入参数，执行结果如下：
peng@ubuntu:~/work/test$ ./peng -a100 -b 200 -c 300 -d opt = a optarg = 100 optind = 2 argv[optind] = -b opt = b optarg = 200 optind = 4 argv[optind] = -c opt = c optarg = 300 optind = 6 argv[optind] = -d opt = d optarg = (NULL) optind = 7 argv[optind] = (null)
或者
ork/test$ ./peng -a100 -b200 -c300 -d opt = a optarg = 100 optind = 2 argv[optind] = -b200 opt = b optarg = 200 optind = 3 argv[optind] = -c300 opt = c optarg = 300 optind = 4 argv[optind] = -d opt = d optarg = (null) optind = 5 argv[optind] = (null)
- 输入选项参数错误的情况
peng@ubuntu:~/work/test$ ./peng -a 100 -b 200 -c 300 -d opt = a optarg = (null) optind = 2 argv[optind] = 100 opt = b optarg = 200 optind = 5 argv[optind] = -c opt = c optarg = 300 optind = 7 argv[optind] = -d opt = d optarg = (null) optind = 8 argv[optind] = (null)
导致解析错误，第一个 optarg = null，实际输入参数 100，由于格式不正确造成的(可选参数格式固定)
- 参数丢失，也会导致错误
peng@ubuntu:~/work/test$ ./peng -a -b 200 -c opt = a optarg = (null) optind = 2 argv[optind] = -b opt = b optarg = 200 optind = 4 argv[optind] = -c ./peng: option requires an argument -- 'c' opt = ? optarg = (null) optind = 5 argv[optind] = (null)
c选项是必须有参数的
- 命令行选项未定义，-e选项未在optstring中定义，会报错：
peng@ubuntu:~/work/test$ ./peng -t ./peng: invalid option -- 't' opt = ? optarg = (null) optind = 2 argv[optind] = (null)
四、getopt_long
1. 定义：
int getopt_long(int argc, char * const argv[], const char *optstring, const struct option *longopts,int *longindex); 功能： 包含 getopt 功能，增加了解析长选项的功能如：--prefix --help 参数： longopts 指明了长参数的名称和属性 longindex 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 返回： 对于短选项，返回值同 getopt 函数； 对于长选项， 如果 flag 是 NULL ，返回 val ，否则返回 0 ； 对于错误情况返回值同 getopt 函数
2. struct option
struct option { const char *name; /* 参数名称 */ int has_arg; /* 指明是否带有参数 */ int *flag; /* flag=NULL时,返回value;不为空时,*flag=val,返回0 */ int val; /* 用于指定函数找到选项的返回值或flag非空时指定*flag的值 */ };
参数has_arg 说明： 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
3. 实例
#include #include #include int main(intargc, char *argv[]) { int opt; int digit_optind = 0; int option_index = 0; char *string = "a::b:c:d"; static struct option long_options[] = { {"reqarg", required_argument,NULL, 'r'}, {"optarg", optional_argument,NULL, 'o'}, {"noarg", no_argument, NULL,'n'}, {NULL, 0, NULL, 0}, }; while((opt =getopt_long_only(argc,argv,string,long_options,&option_index))!= -1) { printf("opt = %c ", opt); printf("optarg = %s ",optarg); printf("optind = %d ",optind); printf("argv[optind] =%s ", argv[optind]); printf("option_index = %d ",option_index); } }
- 正确执行命令
peng@ubuntu:~/work/test$ ./long --reqarg 100 --optarg=200 --noarg opt = r optarg = 100 optind = 3 argv[optind] =--optarg=200 option_index = 0 opt = o optarg = 200 optind = 4 argv[optind] =--noarg option_index = 1 opt = n optarg = (null) optind = 5 argv[optind] =(null) option_index = 2
或者
peng@ubuntu:~/work/test$ ./long –reqarg=100 --optarg=200 --noarg opt = o optarg = 200 optind = 3 argv[optind] =--noarg option_index = 1 opt = n optarg = (null) optind = 4 argv[optind] =(null) option_index = 2
- 可选选项可以不给参数
peng@ubuntu:~/work/test$ ./long --reqarg 100 --optarg --noarg opt = r optarg = 100 optind = 3 argv[optind] =--optarg option_index = 0 opt = o optarg = (null) optind = 4 argv[optind] =--noarg option_index = 1 opt = n optarg = (null) optind = 5 argv[optind] =(null) option_index = 2
- 输入长选项错误的情况
peng@ubuntu:~/work/test$ ./long --reqarg 100 --optarg 200 --noarg opt = r optarg = 100 optind = 3 argv[optind] =--optarg option_index = 0 opt = o optarg = (null) optind = 4 argv[optind] =200 option_index = 1 opt = n optarg = (null) optind = 6 argv[optind] =(null) option_index = 2
五、getopt_long_only
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
getopt_long_only 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。
六、综合实例
下面这个例子，是一口君从开源项目ifplug提取出来的命令提取小例子，
大家可以根据自己需要，基于这个框架，定制自己的程序。
#define _GNU_SOURCE #include #include #include #include #include #include #include #define ETHCHECKD_VERSION "1.1" int delay_up = 0; char *interface = "eth0"; void usage(char *p) { if (strrchr(p, '/')) p = strchr(p, '/')+1; printf("%s [options] " " -i --iface=IFACE Specify ethernet interface (%s) " " -d --delay-up=SECS Specify delay time (%i) " " -h --help Show this help ", p, interface, delay_up); } void parse_args(int argc, char *argv[]) { static struct option long_options[] = { {"iface", required_argument, 0, 'i'}, {"delay-up", required_argument, 0, 'd'}, {"help", no_argument, 0, 'h'}, {"version", no_argument, 0, 'v'}, {0, 0, 0, 0} }; int option_index = 0; int help = 0, _kill = 0, _check = 0, _version = 0, _suspend = 0, _resume = 0, _info = 0; for (;;) { int c; if ((c = getopt_long(argc, argv, "i:d:hv", long_options, &option_index)) break; switch (c) { case 'i' : interface = strdup(optarg); printf("interface %s ",interface); break; case 'd': delay_up = atoi(optarg); printf("delay_up %d ",delay_up); break; case 'h': usage(argv[0]); break; case 'v': printf("peng "ETHCHECKD_VERSION" "); break; default: fprintf(stderr, "Unknown parameter. "); exit(1); } } } static volatile int alarmed = 0; int main(int argc, char* argv[]) { parse_args(argc, argv); return 0; }
下面是测试结果
- 短选项
peng@ubuntu:~/work/test$ ./param -h param [options] -i --iface=IFACE Specify ethernet interface (eth0) -d --delay-up=SECS Specify delay time (0) -h --help Show this help peng@ubuntu:~/work/test$ ./param -v peng 1.1 peng@ubuntu:~/work/test$ ./param -vh peng 1.1 param [options] -i --iface=IFACE Specify ethernet interface (eth0) -d --delay-up=SECS Specify delay time (0) -h --help Show this help peng@ubuntu:~/work/test$ ./param -i eth3 -d 15 interface eth3 delay_up 15 peng@ubuntu:~/work/test$ ./param -i eth3 -d 15 -h interface eth3 delay_up 15 param [options] -i --iface=IFACE Specify ethernet interface (eth3) -d --delay-up=SECS Specify delay time (15) -h --help Show this help
- 长选项
peng@ubuntu:~/work/test$ ./param --help param [options] -i --iface=IFACE Specify ethernet interface (eth0) -d --delay-up=SECS Specify delay time (0) -h --help Show this help peng@ubuntu:~/work/test$ ./param --version peng 1.1 peng@ubuntu:~/work/test$ ./param --iface eth3 --delay-up 15 interface eth3 delay_up 15 talk is cheap！ test this code！
快操练起来吧！！！
