Linux下getopt函數使用Tips

getopt函數可以用來非常方便的處理命令列參數。函數的原型是：

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

以下是關鍵點：
1. argc, argv就是main函數的那兩個。optstring是我們給出的格式字串，特別的是格式字串中的:表示該command option後面是有一個value的，比如：./xtop -n 20 -i 2 1111，在這裡optstring就可以寫成"n:i:"，這表示n和i這兩個是command option，而且這兩個option後面都需要給value，如果沒有:，就表示該option後面不需要value。有關optstring還有一些 約定，比如以+開頭就有特殊含義，具體看man 3 getopt了。
2. 傳回值。正常情況下，返回的是一個char，表示當前分析到的option字母，這樣，下面就可以用一個switch來處理了。全部分析完畢後，返回 -1。如果碰到一個沒有出現在optstring中的option，那麼，getopt返回?（預設情況下）。其實不用這麼麻煩，一般coding的時 候，將我們需要處理的option字母全部列出來以後，然後用一個default就可以將其他任何getopt的傳回值視為非法，列印：Usage: xxxx這樣的字串，程式退出即可。
3. 注意點：出現在optstring中的我們指定的那些option不是強制的。比如說，上面例子中，我們要求-n, -i這兩個option都是必須要設定的，而使用者在執行程式的時候只給出了一個-n，那麼，getopt是管不了這個事的。他只是呆板的從頭往後分析以- 打頭的token，然後給我們返回option字母。所以，對於這種情況，我們要自己在程式中檢測使用者是否對我們強制要求的option都設定了，否則， 就報錯。事實上，按照option和argument的原理來說，option應該都是可選的，不然怎麼叫optiton呢？應該把強制要求使用者佈建的全 部變成argument，這樣是最符合邏輯的。
4. 前面說了，對於-n 20這樣的option，getopt返回的是n這個字母，然後這個20怎麼取到呢？getopt將option的value放在了一個全域變數中，名字 為optarg，類型是char *。我們通過訪問optarg就可以取到這個value了。如果使用者寫的option是-n2，那麼，getopt返回n，同時optarg的值是 -n2，這裡也是需要我們手工判斷的。除非使用者寫的是-n，後面沒了，此時按照optstring中的要求，getopt會列印出錯資訊，同時返回?。
5. 最後，關於argument。也就是getopt分析完了所有的option之後，最後剩下的就是argument了。在上面的例子中，./xtop -n 20 -i 2 1111，這個最後的1111就是argument了。getopt會設定全域變數optind（類型是int），這個optind就是第一個 argument（也就是不以-打頭的token，同時也不是option value的token）在argv數組中的index，也就是說，argv[optind]就可以取出這個argument。非常方便吧。這樣，由於有 了這個optind，所以，事實上，使用者在寫命令列的時候就可以很自由了，可以將option混著寫，也可以將argument和option混著寫，不 用一定要把argument放在命令列的最後。

基本上注意點就是這些，附上xtop中的相關代碼。getopt還有一些特殊的說明和feature，在man 3 getopt中都可以找到。此外，還有getopt_long這樣的函數，可以用來handle --打頭的長option，這個在man手冊中也有說明。

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

       // argument handling
        while ((opt = getopt(argc, argv, "n:i:o:")) != -1) {
            switch(opt) {
            case 'n':
                if (!string_is_int(optarg)) {
                    fprintf(stderr, "Error: <times> should be an integer. Yours is %s\n", optarg);
                    goto FAILED;
                }
                check_times = atoi(optarg);
                break;
            case 'i':
                if (!string_is_int(optarg)) {
                    fprintf(stderr, "Error: <time interval> should be an integer. Yours is %s\n", optarg);
                    goto FAILED;
                }
                check_interval = atoi(optarg);
                break;
            case 'o':
                output_file = (char *)malloc(strlen(optarg) + 1);
                if (output_file == NULL) {
                    fprintf(stderr, "Error: malloc for output file failed.\n");
                    goto FAILED;
                }
                strcpy(output_file, optarg);
                break;
            default:
                printf("Usage: xtop -n <times> -i <time interval> [-o <output file>] <pid>\n");
                goto FAILED;
            }
        }

       // check whether the -n & -i are set
        if (check_times <= 0 || check_interval <= 0) {
            fprintf(stderr, "Usage: xtop -n <times> -i <time interval> [-o <output file>] <pid>\n");
            fprintf(stderr, "Also make sure your <times>, <time interval> are positive integers.\n");
            goto FAILED;
        }

        if (optind >= argc) {
            fprintf(stderr, "Error: <pid> argument can't be found.\n");
            goto FAILED;
        }
        if (!string_is_int(argv[optind])) {
            fprintf(stderr, "Error: <pid> should be an integer. Yours is %s\n", argv[optind]);
            goto FAILED;
        }
        pid = atoi(argv[optind]);
        if (pid <= 0) {
            fprintf(stderr, "Error: illegal <pid> argument. Pid should be a positive integer. Yours is %d\n", pid);
            goto FAILED;
        }

       // -o <output file> is optional, so check whether the user set this
       // xtop.out is the default output filename
        if (output_file == NULL) {
            printf("Begin analysing process %d, checking %d times after every %d seconds. Record results into xtop.out\n",
                   pid, check_times, check_interval);
        } else {
            printf("Begin analysing process %d, checking %d times after every %d seconds. Record results into %s\n",
                   pid, check_times, check_interval, output_file);
        }

       ............
    }