Еще один недостаток некоторых программ — создание опции
+x
(например) для выполнения функции, противоположной
– х
. В главе 2 мы применяли команду
set -о xtrace
для включения отслеживания действий командной оболочки и команду
set +о xtrace
для выключения этого режима.
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
getopt
предоставляет изящное решение этих проблем. А сейчас, тем не менее, в упражнении 4.1 давайте посмотрим, как передаются аргументы программы.
Упражнение 4.1. Аргументы программы
Далее приведена программа args.c, проверяющая собственные аргументы.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
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
argc
для задания цикла, просматривающего все аргументы программы. Она находит опции поиском начального дефиса.
В данном примере, если мы предполагаем, что доступны опции
– l
и
– r
, то упускаем тот факт, что группа
– lr
, возможно, должна интерпретироваться так же, как
– l
и
– 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
.
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 <unistd.h>
int getopt(int argc, char *const argv[], const char *optstring);
extern char *optarg;
extern int optind, opterr, optopt;
Функция
getopt
принимает параметры
argc
и
argv
в том виде, в каком они передаются функции
main
в 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
getopt
оболочки 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
,
– r
и
– 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
getopt
повторно для поочередного получения каждой опции. Функция ведет себя следующим образом.
Если опция принимает значение, на него указывает внешняя переменная
optarg
.
Функция
getopt
вернет -1, когда не останется опций для обработки. Специальный аргумент
– -
заставит
getopt
прекратить перебор опций.
Функция
getopt
вернет
?
, 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,
getopt
обычно возвращает
?
. Если поместить двоеточие как первый символ в строке опций, при отсутствии заданной величины функция
getopt
вернет
:
вместо
?
.
Во внешней переменной
optind
хранится номер следующего обрабатываемого аргумента. Функция
getopt
использует ее, чтобы знать, как далеко она продвинулась. Программы редко нуждаются в установке этой переменной. Когда все аргументы с опциями обработаны, переменная
optind
указывает, где в конце массива argv можно найти оставшиеся аргументы.
Некоторые версии функции
getopt
прекратят 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
getopt
фактически перепишет массив
argv
так, что все аргументы не опции будут собраны вместе, начиная с элемента массива
argv[optind]
. В случае версии GNU функции
getopt
ее поведение определяется переменной окружения
POSIXLY_CORRECT
. Если переменная установлена,
getopt
остановится на первом аргументе не опции. Кроме того, некоторые реализации
getopt
выводят сообщения об ошибке для незнакомых опций. Имейте в виду, что в стандарте POSIX написано о том, что если переменная
opterr
не равна нулю, функция
getopt
выведет сообщение об ошибке в
stderr
.
Итак, выполните упражнение 4.2.
Упражнение 4.2. Функция
getopt
В этом упражнении вы используете функцию getopt; назовите новую программу argopt.c.
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
int opt;
while ((opt = getopt(argc, argv, ":if:lr")) != -1) {