Нейл Мэтью - Основы программирования в Linux

Вы, вероятно, можете сказать, что запомнить порядок и назначение всех этих программных опций достаточно трудно без необходимости освоения вызывающих идиосинкразию форматов. Часто единственный выход — применение опции -h(от англ. help ) или страниц интерактивного справочного руководства ( man), если программист предоставил одну из этих возможностей. Чуть позже в этой главе мы покажем, что функция getoptпредоставляет изящное решение этих проблем. А сейчас, тем не менее, в упражнении 4.1 давайте посмотрим, как передаются аргументы программы.

Далее приведена программа args.c, проверяющая собственные аргументы.

#include

#include

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

int arg;

for (arg = 0; arg < argc; arg++) {

if (argv[arg][0] == '-')

printf("option: %s\n", argv[arg]+1);

else

printf("argument %d: %s\n", arg, argv[arg]);

}

exit(0);

}

Когда вы выполните эту программу, она просто выведет свои аргументы и определит опции. Суть в том, что программа принимает строковый аргумент и необязательный аргумент с именем файла, вводимый опцией -f. Могут быть определены и другие опции.

$ ./args -i -lr 'hi there' -f fred.c

argument 0: ./args

option: i

option: lr

argument 3: hi there option: f

argument 5: fred.с

Как это работает

Программа просто использует аргумент-счетчик argcдля задания цикла, просматривающего все аргументы программы. Она находит опции поиском начального дефиса.

В данном примере, если мы предполагаем, что доступны опции -lи -r, то упускаем тот факт, что группа -lr, возможно, должна интерпретироваться так же, как -lи -r.

В стандарте X/Open (который можно найти по адресу http://opengroup.org/) определено стандартное применение опций командной строки (Utility Syntax Guidelines, руководство по синтаксису утилит) и стандартный программный интерфейс для представления переключателей командной строки в программах на языке С: функция getopt.

Для того чтобы вам легче было следовать правилам, приведенным в этих руководствах, ОС Linux предлагает очень простое в применении средство getopt, поддерживающее использование опций со значениями и без них.

#include

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

extern char *optarg;

extern int optind, opterr, optopt;

Функция getoptпринимает параметры argcи argvв том виде, в каком они передаются функции mainв программе, и строку спецификатора опций, которая сообщает getopt, какие опции определены для программы и есть ли у них связанные с ними значения. optstring— это просто список символов, каждый из которых представляет односимвольную опцию. Если за символом следует двоеточие, это означает, что у опции есть ассоциированное значение, которое будет принято как следующий аргумент. Команда getoptоболочки bash выполняет аналогичную функцию.

Например, для обработки предыдущего примера можно было бы применить следующий вызов:

getopt(argc, argv, "if:lr");

В нем учтены простые опции -i, -l, -rи -f, за которыми последует аргумент с именем файла. Вызов команды с теми же параметрами, но указанными в другом порядке, изменит поведение. Вы сможете попробовать сделать это, когда получите пример кода из упражнения 4.2.

Результат, возвращаемый функцией getopt, — символ следующей опции, хранящийся в массиве argv(если он есть). Вызывайте getoptповторно для поочередного получения каждой опции. Функция ведет себя следующим образом.

□ Если опция принимает значение, на него указывает внешняя переменная optarg.

□ Функция getoptвернет -1, когда не останется опций для обработки. Специальный аргумент --заставит getoptпрекратить перебор опций.

□ Функция getoptвернет ?, если есть нераспознанная опция, которую она сохранит во внешней переменной optopt.

□ Если опции требуется значение (например, в нашем примере опции -f) и не задана никакая величина, getoptобычно возвращает ?. Если поместить двоеточие как первый символ в строке опций, при отсутствии заданной величины функция getoptвернет :вместо ?.

Во внешней переменной optindхранится номер следующего обрабатываемого аргумента. Функция getoptиспользует ее, чтобы знать, как далеко она продвинулась. Программы редко нуждаются в установке этой переменной. Когда все аргументы с опциями обработаны, переменная optindуказывает, где в конце массива argv можно найти оставшиеся аргументы.

Некоторые версии функции getoptпрекратят выполнение при обнаружении первого аргумента не опции, вернув значение -1 и установив переменную optind. Другие, например предлагаемые в ОС Linux, могут обрабатывать опции, где бы они ни встретились в аргументах программы. Учтите, что в данном случае getoptфактически перепишет массив argvтак, что все аргументы не опции будут собраны вместе, начиная с элемента массива argv[optind]. В случае версии GNU функции getoptее поведение определяется переменной окружения POSIXLY_CORRECT. Если переменная установлена, getoptостановится на первом аргументе не опции. Кроме того, некоторые реализации getoptвыводят сообщения об ошибке для незнакомых опций. Имейте в виду, что в стандарте POSIX написано о том, что если переменная opterrне равна нулю, функция getoptвыведет сообщение об ошибке в stderr.

Итак, выполните упражнение 4.2.

В этом упражнении вы используете функцию getopt; назовите новую программу argopt.c.

#include

#include

#include

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

int opt;

while ((opt = getopt(argc, argv, ":if:lr")) != -1) {

switch(opt) {

case 'i':

case 'l':

case 'r':

printf("option: %c\n", opt);

break;

case 'f':

printf("filename: %s\n", optarg);

break;

case ':':

printf("option needs a value\n");

break;

case '?':

printf("unknown option: %c\n", optopt);

break;

}

}

for (; optind < argc; optind++)

printf("argument: %s\n", argv[optind]);

exit(0);

}

Теперь, когда вы выполните программу, то увидите, что все аргументы командной строки обрабатываются автоматически:

$ ./argopt -i -lr 'hi there' -f fred.с -q

option: i

option: l

option: r

filename: fred.c

unknown option: q

argument: hi there

Как это работает

Программа многократно вызывает функцию getoptдля обработки аргументов-опций до тех пор, пока не останется ни одного, в этот момент getoptвернет -1. Для каждой опции выбирается подходящее действие, включая обработку неизвестных опций и пропущенных значений. Если у вас другая версия getopt, то вы получите вывод, слегка отличающийся от показанного, — особенно сообщения об ошибках — но смысл будет понятен.