Modbus軟件開發實戰指南 之 開發自己的Modbus Poll工具 - 2

接上一篇文章的內容。

看了前面需求提到的複雜的命令行解析功能，很多人立馬開始發怵，其實大可不必。

我們都知道，Linux下的程序往往都提供了複雜的命令行參數處理機制，因爲這是與

其他程序或用戶進行交互的主要手段，在這樣的情況下難能可貴的是，爲了減輕開發

人員對命令行處理的負擔，Linux提供了系統函數getopt()或getopt_long()專門解析命令行參數。

 

在Linux系統中，函數getopt()/getopt_long()位於 unistd.h 系統頭文件中，其原型分別爲：

int getopt(int argc,char * const argv[],const char * optstring);

int getopt_long(int argc, char * const argv[],const char *optstring,

                const struct option *longopts, int *longindex);

其中，參數argc和argv是由主函數main()傳遞的參數個數和內容。

參數optstring 則代表欲處理的選項字符串。此函數會返回在argv 中下一個的選項字母，

此字母會對應參數optstring 中的字母。如果選項字符串裏的字母后接着冒號“:”，則表示還有相關的參數，

全域變量optarg 即會指向此額外參數。如果getopt()找不到符合的參數則會打印出錯信息，並將全域

變量optopt設爲“?”字符，如果不希望getopt()打印出錯信息，則只要將全域變量opterr設爲0即可。

 

參數可簡單劃分爲短參數和長參數兩種類型，getopt()使用optstring所指的字串作爲短參數列表，

象“1ac:d::”就是一個短參數列表。短參數的定義是一個'-'後面跟一個字母或數字，象-a, -b就是一個

短參數，每個數字或字母定義一個參數。

 

而長參數則形如“--debug”，前面有2個'-'符號，後面可添加多個字母或數字。

getopt_long()函數包含了getopt()函數的功能，並且還可以指定“長參數”（或者說長選項），

與getopt()函數對比，getopt_long()比getopt()多了兩個參數。

 

此函數的基本用法如下（Linux下）：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

#include <stdio.h> #include <unistd.h> int main(int argc, int *argv[]) {     int ch;     opterr = 0;     // getopt()可由getopt_long()替換     while ((ch = getopt(argc, argv, "a:bcde")) != -1)     {         switch(ch)         {         case 'a':             printf("option a:'%s'\n", optarg);             break;         case 'b':             printf("option b :b\n");             break;         default:             printf("other option :%c\n", ch);         }     }     printf("optopt +%c\n", optopt); }

以上作爲參照，可見調用函數getopt()或getopt_long()可以非常方便地解析命令行。

但是，有一點遺憾的是，如此方便的函數在Windows下卻沒有提供，怎麼辦呢？當然有辦法了，

既然函數getopt()/getopt_long()是GNU C中的函數，那麼源碼可見就可以根據情況直接移植到Windows下。

說幹就幹，接下來簡要介紹一下移植方法，掌握一點新技能，如果對這部分沒有興趣，可以跳過，看後面的內容。

 

首先，訪問GNU C Library (glibc)的主頁http://www.gnu.org/software/libc/,並下載最新的glibc庫，

當前最新版是glibc-2.24.tar.gz，下載完畢並解壓。

提取加壓後的目錄\glibc-2.24\posix\下的4個源文件getopt.h/getopt.c/getopt_int.h/

 

getopt_init.c，如圖所示。

 

 

 圖 提取getopt()相關文件

啓動Visual Studio 2015，選擇菜單【File】->【New】->【Project...】，

準備創建一個新的默認工程項目，項目類型爲【Visual C++】→【Win32 Console Application】。

創建新的默認工程項目完畢之後，切換到資源管理器畫面，將以上4個文件複製到新項目所在目錄，並添加到工程項目中，如圖所示。

圖 添加getopt()源文件

文件添加完畢之後，我們試着編譯一下看看，果不其然，文件getopt.c出現了編譯錯誤：

getopt.c(71): fatal error C1083: Cannot open include file: 'gettext.h': No such file or directory

首先需要修改的是沒有“gettext.h”這個頭文件的問題。修改方法爲直接將其註釋掉或刪除，然後修改後面的宏定義。

將下面的原始代碼（大概在70行）：

1 2 3 4 5 6

#ifdef _LIBC # include <libintl.h> #else # include "gettext.h" # define _(msgid) gettext (msgid) #endif

修改爲：

1 2 3 4 5

#ifdef _LIBC # include <libintl.h> #else # define _(msgid)  (msgid) #endif

修改完畢，繼續編譯一下看看，出現如下編譯錯誤，如圖所示。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

圖 編譯錯誤alloca無法識別

 

錯誤的文字描述爲：

getopt.c(568): warning C4013: 'alloca' undefined; assuming extern returning int

error LNK2019: unresolved external symbol _alloca referenced in function __getopt_internal_r

可以發現，這裏出錯的原因是alloca這個函數沒有定義，那麼alloca函數是什麼意思呢？

原來alloca是一個內存分配函數，與malloc、calloc、realloc類似，但是注意一個重要的區別，

alloca函數是在棧(stack)上申請空間，用完馬上就釋放。

 

一般情況下，函數alloca包含在頭文件malloc.h中，在某些系統中被定義爲內部函數_alloca的宏定義。

既然已經知道原型了，那麼修改alloca爲_alloca即可解決問題，如圖所示。

 

圖 修改爲_alloca解決編譯錯誤

 

繼續添加getopt_long()/getopt_long_only()的定義，這兩個函數在getopt.h文件中聲明瞭，

但是其定義在getopt1.c中，可以直接將getopt1.c文件也拿過來用，但是因爲這個文件中的內容不多，

爲了減少文件的數量，直接將其中有用的部分拷貝到getopt.c文件中是個不錯的主意。

文件getopt1.c中要拷貝的內容如下:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

int getopt_long (int argc, char *const *argv, const char *options,              const struct option *long_options, int *opt_index) {     return _getopt_internal (argc,argv,options,long_options,opt_index,0,0); } int _getopt_long_r (int argc, char *const *argv, const char *options,                 const struct option *long_options, int *opt_index,                 struct _getopt_data *d) {     return _getopt_internal_r(argc,argv,options,long_options,opt_index,                                0, d, 0); } /* Like getopt_long, but '-' as well as '--' can indicate a long option.    If an option that starts with '-' (not '--') doesn't match a long option,    but does match a short option, it is parsed as a short option    instead.  */ int getopt_long_only (int argc, char *const *argv, const char *options,                   const struct option *long_options, int *opt_index) {     return _getopt_internal(argc,argv,options,long_options,opt_index,1,0); } int _getopt_long_only_r (int argc, char *const *argv, const char *options,                      const struct option *long_options, int *opt_index,                      struct _getopt_data *d) {     return _getopt_internal_r(argc,argv,options,long_options,opt_index,                                1, d, 0); }

將以上代碼拷貝到文件getopt.c中函數getopt()定義之後即可，修改完畢編譯，一切OK！

至此函數getopt()移植結束。經過上面的修改，可以進行一些簡單的測試進行驗證，

測試用例不用自己寫了，在文件getopt.c和getopt1.c文件中都有，直接拿過來用就可以。

至此，重新生成的4個文件：getopt.h/getopt.c/getopt_int.h/getopt_init.c就是需要的命令行解析源代碼文件，可以用在Windows系統下。

 

至此，針對自己開發modbus poll工具的命令行解析功能基本實現了。

接下來，將進行功能部分的代碼分析和調試。