一、getopt
getopt被用來解析命令行選項參數。
#include <unistd.h>
extern char *optarg; //選項的參數指針,對應本文最後例子中的-o -l 後面的參數，若是-I -v -h則該參數不可用
extern int optind, //下一次調用getopt時，從optind存儲的位置處重新開始檢查選項。
extern int opterr, //當opterr=0時，getopt不向stderr輸出錯誤信息。
extern int optopt; //當命令行選項字符不包括在optstring中或者最後一個選項缺少必要的參數時，該選項存儲在optopt中，getopt返回'？’
int getopt(int argc, char * const argv[], const char *optstring);
調用一次，返回一個選項。 在命令行選項參數再也檢查不到optstring中包含的選項時，返回－1，同時optind儲存第一個不包含選項的命令行參數。
首先說一下什麼是選項，什麼是參數。
字符串optstring可以下列元素，
1.單個字符，表示選項，沒有參數，optarg=NULL.
2.單個字符後接一個冒號：表示該選項後必須跟一個參數。參數緊跟在選項後或者以空格隔開。該參數的指針賦給optarg。
3 單個字符後跟兩個冒號，表示該選項後必須跟一個參數。參數必須緊跟在選項後不能以空格隔開。該參數的指針賦給optarg。（這個特性是GNU的擴張）。
getopt處理以'-’開頭的命令行參數，如optstring="ab:c::d::",命令行爲getopt.exe -a -b host -ckeke -d haha
在這個命令行參數中，-a和-h就是選項元素，去掉'-'，a,b,c就是選項。host是b的參數，keke是c的參數。但haha並不是d的參數，因爲它們中間有空格隔開。
還要注意的是默認情況下getopt會重新排列命令行參數的順序，所以到最後所有不包含選項的命令行參數都排到最後。
如果optstring中的字符串以'+'加號開頭或者環境變量POSIXLY_CORRE被設置。那麼一遇到不包含選項的命令行參數，getopt就會停止，返回-1。
unistd裏有個 optind 變量，每次getopt後，這個索引指向argv裏當前分析的字符串的下一個索引，因此argv[optind]就能得到下個字符串，通過判斷是否以 '-'開頭就可。getopt返回-1後，optind指向第一個不包含選項的命令行參數（重排序後的）。
二、getopt_long
20 世紀 90 年代，UNIX 應用程序開始支持長選項，即一對短橫線、一個描述性選項名稱，還可以包含一個使用等號連接到選項的參數。GNU提供了getopt-long()和getopt-long-only()函數支持長選項的命令行解析，其中，後者的長選項字串是以一個短橫線開始的，而非一對短橫線。
getopt_long() 是同時支持長選項和短選項的 getopt() 版本。下面是它們的聲明：
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);
getopt_long ()的前三個參數與上面的getopt()相同，第4個參數是指向option結構的數組，option結構被稱爲“長選項表”。longindex參數如果沒有設置爲NULL，那麼它就指向一個變量，這個變量會被賦值爲尋找到的長選項在longopts中的索引值，這可以用於錯誤診斷。
option結構在getopt.h中的聲明如下：
const char *name;
int has_arg;
int *flag;
int val;
};
對結構中的各元素解釋如下：
const char *name這是選項名，前面沒有短橫線。譬如"help"、"verbose"之類。int has_arg描述了選項是否有選項參數。如果有，是哪種類型的參數，此時，它的值一定是下表中的一個。 符號常量 數值 含義 no_argument 0 選項沒有參數 required_argument 1 選項需要參數 optional_argument 2 選項參數可選 int *flag如果這個指針爲NULL，那麼getopt_long()返回該結構val字段中的數值。如果該指針不爲NULL，getopt_long()會使得它所指向的變量中填入val字段中的數值，並且getopt_long()返回0。如果flag不是NULL，但未發現長選項，那麼它所指向的變量的數值不變。int val這個值是發現了長選項時的返回值，或者flag不是NULL時載入*flag中的值。典型情況下，若flag不是NULL，那麼val是個真／假值，譬如1 或0；另一方面，如果flag是NULL，那麼val通常是字符常量，若長選項與短選項一致，那麼該字符常量應該與optstring中出現的這個選項的參數相同。每個長選項在長選項表中都有一個單獨條目，該條目裏需要填入正確的數值。數組中最後的元素的值應該全是0。數組不需要排序，getopt_long()會進行線性搜索。但是，根據長名字來排序會使程序員讀起來更容易。
以上所說的flag和val的用法看上去有點混亂，但它們很有實用價值，因此有必要搞透徹了。
大部分時候，程序員會根據getopt_long()發現的選項，在選項處理過程中要設置一些標記變量，譬如在使用getopt()時，經常做出如下的程序格式：
int do_name, do_gf_name, do_love; /*標記變量*/char *b_opt_arg;
while((c = getopt(argc, argv, ":ngl:")) != -1)
{
switch (c){
case 'n':
do_name = 1;
case 'g':
do_gf_name = 1;
break;
break;
case 'l':
b_opt_arg = optarg;
……
}
}
當flag 不爲NULL時，getopt_long*()會爲你設置標記變量。也就是說上面的代碼中，關於選項'n'、'l'的處理，只是設置一些標記，如果 flag不爲NULL,時，getopt_long()可以自動爲各選項所對應的標記變量設置標記，這樣就能夠將上面的switch語句中的兩種種情況減少到了一種。下面給出一個長選項表以及相應處理代碼的例子。
清單5：＃i nclude <stdio.h>
＃i nclude <getopt.h>
int do_name, do_gf_name;
char *l_opt_arg;
struct option longopts[] = {
{ "name", no_argument, &do_name, 1 },
{ "gf_name", no_argument, &do_gf_name, 1 },
{ "love", required_argument, NULL, 'l' },
{ 0, 0, 0, 0},
};
int main(int argc, char *argv[])
{
int c;
while((c = getopt_long(argc, argv, ":l:", longopts, NULL)) != -1){
switch (c){
case 'l':
l_opt_arg = optarg;
printf("Our love is %s!\n", l_opt_arg);
break;
case 0:
printf("getopt_long()設置變量 : do_name = %d\n", do_name);
printf("getopt_long()設置變量 : do_gf_name = %d\n", do_gf_name);
break;
}
}
return 0;
}
在進行測試之前，再來回顧一下有關option結構中的指針flag的說明吧。
如果這個指針爲NULL，那麼getopt_long()返回該結構val字段中的數值。如果該指針不爲NULL，getopt_long()會使得它所指向的變量中填入val字段中的數值，並且getopt_long()返回0。如果flag不是NULL，但未發現長選項，那麼它所指向的變量的數值不變。下面測試一下：
$ ./long_opt_demo --namegetopt_long()設置變量 : do_name = 1
getopt_long()設置變量 : do_gf_name = 0
$ ./long_opt_demo --gf_name
getopt_long()設置變量 : do_name = 0
getopt_long()設置變量 : do_gf_name = 1
$ ./long_opt_demo --love forever
Our love is forever!
$ ./long_opt_demo -l forever
Our love is forever!
測試過後，應該有所感觸了。關於flag和val的討論到此爲止。下面總結一下get_long()的各種返回值的含義：
返回值 含義
0 getopt_long()設置一個標誌，它的值與option結構中的val字段的值一樣
1 每碰到一個命令行參數，optarg都會記錄它
'?' 無效選項
':' 缺少選項參數 'x' 選項字符'x'
-1 選項解析結束
從實用的角度來說，我們更期望每個長選項都對應一個短選項，這種情況下，在option結構中，只要將flag設置爲NULL，並將val設置爲長選項所對應的短選項字符即可。譬如上面清單5中的程序，修改如下。
清單6： ＃i nclude <stdio.h>＃i nclude <getopt.h>
int do_name, do_gf_name;
char *l_opt_arg;
struct option longopts[] = {
{ "name", no_argument, NULL, 'n' },
{ "gf_name", no_argument, NULL, 'g' },
{ "love", required_argument, NULL, 'l' },
{ 0, 0, 0, 0},
};
int main(int argc, char *argv[])
{
int c;
while((c = getopt_long(argc, argv, ":l:", longopts, NULL)) != -1){
switch (c){
case 'n':
printf("My name is LYR.\n");
break;
case 'g':
printf("Her name is BX.\n");
break;
case 'l':
l_opt_arg = optarg;
printf("Our love is %s!\n", l_opt_arg);
break;
}
}
return 0;
}
測試結果如下：
$ ./long_opt_demo --name --gf_name --love foreverMy name is LYR.
Her name is BX.
Our love is forever!
$ ./long_opt_demo -ng -l forever
My name is LYR.
Her name is BX.
Our love is forever! 9、在LINUX之外的系統平臺上使用GNU getopt()或getopt_long()只要從GNU程序或GNU C Library(GLIBC)的CVS檔案文件中copy源文件即可（http://sourceware.org/glibc/）。所需源文件是 getopt.h、getopt.c和getoptl.c，將這些文件包含在你的項目中。另外，你的項目中最好也將COPYING.LIB文件包含進去，因爲GNU LGPL（GNU 程序庫公共許可證）的內容全部包括在命名爲COPYING.LIB 的文件中。
三、結論
程序需要能夠快速處理各個選項和參數，且要求不會浪費開發人員的太多時間。在這一點上，無論是GUI(圖形用戶交互）程序還是CUI（命令行交互）程序，都是其首要任務，其區別僅在於實現方式的不同。GUI通過菜單、對話框之類的圖形控件來完成交互，而CUI使用了純文本的交互方式。在程序開發中，許多測試程序用CUI來完成是首選方案。
getopt() 函數是一個標準庫調用，可允許您使用直接的 while/switch 語句方便地逐個處理命令行參數和檢測選項（帶或不帶附加的參數）。與其類似的 getopt_long() 允許在幾乎不進行額外工作的情況下處理更具描述性的長選項，這非常受開發人員的歡迎。
附上完整代碼：
getopt()例子：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <iostream>
using namespace std;
struct globalArgs_t {
int noIndex;
/* -I option */
char *langCode;/* -l option */
const char *outFileName;/* -o option */
FILE *outFile;
int verbosity;/* -v option */
char **inputFiles;/* input files */
int numInputFiles;/* # of input files */
} globalArgs;
static const char *optString = "Il:o:vh?";
/* Display program usage, and exit.
*/
void display_usage( void )
{
puts( "doc2html - convert documents to HTML" );
/* ... */
exit( EXIT_FAILURE );
}
int main( int argc, char *argv[] )
{
int opt = 0;
/* Initialize globalArgs before we get to work. */
globalArgs.noIndex = 0;/* false */
globalArgs.langCode = NULL;
globalArgs.outFileName = NULL;
globalArgs.outFile = NULL;
globalArgs.verbosity = 0;
globalArgs.inputFiles = NULL;
globalArgs.numInputFiles = 0;
while( (opt = getopt( argc, argv, optString )) != -1 ) {
switch( opt ) {
case 'I':
globalArgs.noIndex = 1; //這種後面沒有參數的就不可以使用optarg
break;
case 'l':
globalArgs.langCode = optarg;
break;
case 'o':
globalArgs.outFileName = optarg;
printf("%s\n",optarg); //這裏輸出的就是-o 後面的參數
break;
case 'v':
globalArgs.verbosity++;
break;
case 'h': /* fall-through is intentional */
case '?': //這裏很重要，這是出錯的情況
display_usage();
break;
default:
/* You won't actually get here. */
cout<<"default"<<endl;
break;
}
}
return EXIT_SUCCESS;
}
getopt_long例子：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <getopt.h>
const struct option long_opts[]={
//代表輸入--help
與 -h 是等價的，一般第三個參數設爲NULL，返回最後一個參數
{"help",no_argument,NULL,'h'},
{"file",required_argument,NULL,'f'}
};
const char* short_opts = "hf:";
int main(int argc, char* argv[])
{
int c;
while((c=getopt_long(argc,argv,short_opts,long_opts,NULL))!=-1)
{
printf("%d\n",c);
switch(c)
{
case 'h':
printf("%s\n","ishelp");
break;
case 'f':
printf("%s\n","isfile");
printf("%s\n",optarg);
break;
case ':':
printf("%s\n",":d");
break;
case '?':
printf("%s\n","default");
break;
}
}
return 1;
}