getopt 函数在头文件 <unistd.h> 中，它可以解析我们传入的命令行参数。 可以实现类似 gcc -o 、rm -rf 等命令。

man 3 getopt 。在线版：http://man.he.net/?topic=getopt&section=3

       #include <unistd.h>int getopt(int argc, char * const argv[],const char *optstring);extern char *optarg;extern int optind, opterr, optopt;#include <getopt.h>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);Feature Test Macro Requirements for glibc (see feature_test_macros(7)):getopt(): _POSIX_C_SOURCE >= 2 || _XOPEN_SOURCEgetopt_long(), getopt_long_only(): _GNU_SOURCE

使用说明：getopt函数在main()函数中argv携带的参数中进行匹配，以-为标记。

• 短参数：-a、-ab、-a -b 。其中短参数如果有值的话，可以使用空格分隔，也可以写在一起。例如 head -n10 等效 head -n10。
• 长参数 ：--version 。长参数后面如果携带值，可以使用空格分隔，或使用=链接。

getopt

#include <unistd.h>int getopt(int argc, char * const argv[],const char *optstring);extern char *optarg;
extern int optind, opterr, optopt;

对于 getopt() 函数而言，argc和argv参数通常直接从main()的参数直接传递而来。optstring是预处理的可选选项组成的字符串。

optstring：
getopt函数会在argv中进行字符匹配，匹配所使用的参数集合是定义在optstring 中的字母。

• 如果选项字符串里的字母后接着冒号":"，则表示还有相关的参数，全域变量optarg 即会指向此额外参数。
• 如果getopt()找不到符合的参数则会印出错信息，并将全域变量optopt 设为"?"字符, 如果不希望getopt()印出错信息，则需要将全域变量opterr 设为0 。
• 如果后面两个冒号，表示后面可以有参数也可以没有参数，但是如果有参数，参数和选项之间不能有空格。

当给定getopt()命令参数的数量 (argc)、指向这些参数的数组 (argv) 和选项字串 (optstring) 后，getopt() 将返回第一个选项，并设置一些全局变量。使用相同的参数再次调用该函数时，它将返回下一个选项，并设置相应的全局变量。如果不再有可识别的选项，将返回 -1，此任务就完成了。

getopt() 所设置的全局变量包括：

• char *optarg
  当前选项参数字串（如果有）。
• int optind
  argv的当前索引值。当getopt()在while循环中使用时，循环结束后，剩下的字串视为操作数，在argv[optind]至argv[argc-1]中可以找到。
• int opterr
  这个变量非零时，getopt()函数为“无效选项”和“缺少参数选项，并输出其错误信息。
• int optopt
  当发现无效选项字符之时，getopt()函数或返回’?‘字符，或返回’:'字符，并且optopt包含了所发现的无效选项字符。

需要知道的是，getopts会默认将argv排列，使得选项在前，而非选项的参数放在最后。这样当getopts读取完所有的选项以后，optind会指向非选项的参数。

#include <ctype.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>int main (int argc, char **argv)
{for(int i = 0; i < argc; ++i)printf("%s ",argv[i]);printf("\n");int c;while( -1 != (c = getopt (argc, argv, "abc:"))){;}for(int i = 0; i < argc; ++i)printf("%s ",argv[i]);printf("\n");return 0;
}

示例程序：

#include <ctype.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>int
main (int argc, char **argv)
{int aflag = 0;	// 如果输入 -aint bflag = 0;	// 如果输入-bchar *cvalue = NULL;	// 输入 -c xxxx，保存c选项对应的值int index;int c;opterr = 0;	// 错误标记：标记“无效选项”和“缺少参数选项”while ((c = getopt (argc, argv, "abc:")) != -1)switch (c){case 'a':aflag = 1;break;case 'b':bflag = 1;break;case 'c':cvalue = optarg;	// 接收c选项的对应的值，如果没有值则下一次getopt返回‘？’break;case '?':if (optopt == 'c')fprintf (stderr, "Option -%c requires an argument.\n", optopt);else if (isprint (optopt))	// 检测一个字符是否是可打印字符fprintf (stderr, "Unknown option `-%c'.\n", optopt);else						// 如果不可打印，输出其ascii值fprintf (stderr,"Unknown option character `\\x%x'.\n",optopt);return 1;default:abort ();}// getopt 匹配完毕，输出参数获取情况printf ("aflag = %d, bflag = %d, cvalue = %s\n",aflag, bflag, cvalue);// 将剩余的没有匹配到的参数打印出来for (index = optind; index < argc; index++)printf ("Non-option argument %s\n", argv[index]);return 0;
}

编译并执行：

gcc -Wall -o opt opt.c
./opt

1.无参、-a、-b、-ab、-a -b

2.使用c参数。参数c在代码中设置为 c: 需要对应数值。

3.关于参数对应的值，我们可以将他们紧挨着一起写，也可以使用空格分隔开。同时我们发现如果多次调用 -c 参数，cvalue的值会被覆盖（每次optarg匹配一个值，为了避免被覆盖我们可以使用数据结构将其保存起来，例如 st.push(optacg)）。

全部执行情况：

% ./opt
aflag = 0, bflag = 0, cvalue = (null)% ./opt -a -b
aflag = 1, bflag = 1, cvalue = (null)% ./opt -ab
aflag = 1, bflag = 1, cvalue = (null)% ./opt -c foo
aflag = 0, bflag = 0, cvalue = foo% ./opt -cfoo
aflag = 0, bflag = 0, cvalue = foo% ./opt arg1
aflag = 0, bflag = 0, cvalue = (null)
Non-option argument arg1% ./opt -a arg1
aflag = 1, bflag = 0, cvalue = (null)
Non-option argument arg1% ./opt -c foo arg1
aflag = 0, bflag = 0, cvalue = foo
Non-option argument arg1% ./opt -a -- -b
aflag = 1, bflag = 0, cvalue = (null)
Non-option argument -b% ./opt -a -
aflag = 1, bflag = 0, cvalue = (null)
Non-option argument -

示例2：写一个程序，要求从命令行传入数据，将其累加结果输出到屏幕上。

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <vector>
using namespace std;// 对vector元素求和
int add(vector<int>& vec)
{int sum = 0;for(const int & v : vec){sum += v;}return sum;
}int main(int argc, char* argv[])
{if(argc <= 1){cout << "please input list-nums. \n ./add  1 2 3 4" << endl;return 0;}vector<int> vec;for(int i = 0; i < argc; ++i){if(strspn(argv[i], "0123456789") != strlen(argv[i]))continue;               // 只接受数字int num = stoi(argv[i]);        // 将‘1’转为1vec.push_back(num);             // 添加到vec中}if(!vec.empty()){cout << "total sum = " << add(vec) << endl;}return 0;
}

如果将它改造成，接收以 - 开头的参数，则代码应该这样写。

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <cstring>
#include <vector>
using namespace std;
// 帮助字符串，提示该程序的参数
const char* helpstr ={R"(Help:Example "-l":   ./opt -l 1 2 3 4 5 6Output:         total sum = 21Example "-v":	./opt -l 1,2,3,4,5,6Output:         nums:{ 1, 2, 3, 4, 5, 6 }total sum = 21)"
};
// 从命令行接收数据，print 参数表示是否在录入数据时打印到屏幕上
void input(vector<int>& vec, int argc, char* argv[], bool print = false)
{if(print) cout << "nums:{ " ;for(int i = optind - 1; i < argc; ++i){if(strspn(argv[i], "0123456789") != strlen(argv[i]))continue;               // 只接受数字int num = stoi(argv[i]);        // 将‘1’转为1vec.push_back(num);             // 添加到vec中if(print) cout << num << ", ";  // 根据参数决定是否打印}if(print) cout << "\b\b }" << endl;}// 对vector元素求和
int add(vector<int>& vec)
{int sum = 0;for(const int & v : vec){sum += v;}return sum;
}int main(int argc, char* argv[])
{if(argc <= 1){cout << "please input list-nums. \n ./opt -l 1 2 3 4" << endl;return 0;}vector<int> vec;bool list_flag = false;	// 是否输入了 -lbool view_flag = false;	// 是否输入了 -vint opt;	// 接收命令行 `-` 开头的参数while ((opt = getopt (argc, argv, "hvl::")) != -1)switch(opt){case 'h':cout << helpstr << endl;break;case 'v':       // 显示输入的元素，即vec的元素view_flag = true;break;case 'l':       // 使用 ./opt -l 1 2 3 4 5 6 的方式输入元素list_flag = true;break;case '?':case ':':default:break;}if(list_flag){	// 如果使用了 -l 参数，计算求和结果input(vec, argc, argv, view_flag);cout << "total sum = " << add(vec) << endl;}return 0;
}

-h、-l、-v参数展示

getopt_long

#include <getopt.h>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()函数的工作原理与getopt()类似，只是它也接受以两个减号开始的长选项。(如果程序只接受长选项，那么optstring应该指定为空字符串("")，而不是NULL。)

如果缩写是唯一的，或者与某个已定义的选项精确匹配，则长选项名称可以缩写。长选项可以带有一个形式为 --arg=param或 --arg param 的参数。

Longopts是指向<getopt.h>中声明的struct option数组的第一个元素的指针

struct option {const char *name;int         has_arg;int        *flag;int         val;
};

不同字段的含义是:

• name ：是长选项的名称。

• has_arg ：如果选项不带参数，则使用 no_argument(或0);
  如果选项需要参数，则使用required_argument(或1);
  如果该选项带有可选参数，则使用optional_argument(或2)

• flag ：Flag指定如何返回长选项的结果。
  如果flag为NULL，那么getopt_long()返回val。(例如，调用程序可能将val设置为等效的短选项字符)。
  否则，getopt_long()返回0，并且flag指向一个变量，如果找到该选项则将该变量设置为val，但如果没有找到该选项则保持不变。

• val : 是要返回的值，或装入由标志所指向的变量中的值

注意：

• 数组的最后一个元素必须填充零。
• 如果longindex不是NULL，它指向一个变量，该变量被设置为long选项相对于longopts的索引。

getopt_long_only()类似于getopt_long()，但是’-‘和"–"可以表示一个长选项。如果以’-’(而不是"–")开头的选项不匹配长选项，但匹配短选项，它将被解析为短选项。

#include  <stdio.h>      /* for printf */ 
#include <stdlib.h>    /* for exit */ 
#include <getopt.h>int main(int argc, char **argv) {int c;int digit_optind = 0;while (1) {int this_option_optind = optind ? optind : 1;int option_index = 0;static struct option long_options[] = {{"add",     required_argument, 0,  0 },	// 需要参数，flag=null，则返回val的值0{"append",  no_argument,       0,  0 },	// 不需要参数，返回val的值0{"delete",  required_argument, 0,  0 },	// 需要参数，返回val的值0{"verbose", no_argument,       0,  0 },	// 不需要参数，返回val的值0{"create",  required_argument, 0, 'c'},	// 需要参数，返回val的值 ‘c’ 。等效-c选项{"file",    required_argument, 0,  0 },	// 需要参数，返回val的值 0{0,         0,                 0,  0 }	// 最后一行元素填充0};c = getopt_long(argc, argv, "abc:d:012",long_options, &option_index);if (c == -1)	// 无参数可匹配了break;switch (c) {case 0:	// 本例中接收长参数（-create参数除外）printf("option %s", long_options[option_index].name);if (optarg)printf(" with arg %s", optarg);printf("\n");break;case '0':case '1':case '2':if (digit_optind != 0 && digit_optind != this_option_optind)printf("digits occur in two different argv-elements.\n");digit_optind = this_option_optind;printf("option %c\n", c);break;case 'a':printf("option a\n");break;case 'b':printf("option b\n");break;case 'c':printf("option c with value '%s'\n", optarg);break;case 'd':printf("option d with value '%s'\n", optarg);break;case '?':break;default:printf("?? getopt returned character code 0%o ??\n", c);}}if (optind < argc) {printf("non-option ARGV-elements: ");while (optind < argc)printf("%s ", argv[optind++]);printf("\n");}exit(EXIT_SUCCESS); 
}

1.接收短参数

2.接收带值的短参

3.长参数映射到 -0 选项。注意，长参数设定为 required_argument 的需要指定一个参数值，使用“=”连接或空格都可以。

4.getopt_long也可以识别长选项的简写，但需要保证简写可以唯一标识某个长选项。例如 --hello 与 --help 这两个长参数无法通过 --he 或 --hel 区分。

示例2：引用自：https://www.jianshu.com/p/e46a37d7b776

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <getopt.h>int main(int argc, char **argv)
{int opt, lopt, loidx;const char *optstring = "ab:c::d:t";const struct option long_options[] ={	// 使用--help等参数后，getopt_long()函数返回0，同时将val对应的值赋值到lopt变量中{"help", no_argument, &lopt, 1},		// getopt_long()返回0，lopt被赋值为1{"version", no_argument, &lopt, 2},		// ..{"infile", required_argument, &lopt, 3},{"outfile", required_argument, &lopt, 4},{"logfile", optional_argument, &lopt, 5},{"tttt", no_argument, 0 , 't'},	// 等价于使用 -t 选项{0, 0, 0, 0}};while((opt = getopt_long(argc, argv, optstring, long_options, &loidx)) != -1){if(opt == 0)	// long_options[x].flag非空时，getopt_long()函数返回0opt = lopt;	// long_options[x].flag所执行的变量被赋值为long_options[x].val switch(opt){case 'a':printf("opt a==%c\n", opt);break;case 'b':printf("opt b==%c, arg: %s\n", opt, optarg);break;case 'c':printf("opt c==%c, arg: %s\n", opt, optarg);break;case 'd':printf("opt d==%c, arg: %s\n", opt, optarg);break;case 't':printf("opt t==%c\n", opt);printf("\"-t\" equivalent \"--tttt\"\n");break;case 1:printf("opt help==%d\n", opt);break;case 2:printf("opt version==%d\n", opt);break;case 3:printf("opt infile==%d arg: %s\n", opt, optarg);break;case 4:printf("opt outfile==%d arg: %s\n", opt, optarg);break;case 5:printf("opt logfile==%d arg: %s\n", opt, optarg);break;default:printf("error opt %c", opt);return -1;}}return 0;
}$ g++ -o test test.cpp
$ ./test --help
opt help==1
$ ./test --help --infile
pt help==1
./test: option '--infile' requires an argument
error opt x
$ ./test --help --infile 123
opt help==1
opt infile==3 arg: 123

1.普通短参数

2.长参数 -tttt 和 与之等效的短参数 -t

3.长参数