如何解析命令行参数。

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简介

命令行参数是在程序运行时由操作系统传递给程序的，当程序被另一个程序请求时，例如像这样的命令行解释器（“shell”）cmd.exe在Windows上，或者bash在Linux和OS X上。用户键入一个命令，shell调用操作系统来运行程序。这具体是如何实现的超出了本文的范围（在Windows上，请查阅CreateProcess；在UNIX和类UNIX系统上，请查阅fork(3)和exec(3)手册）。

命令行参数的用途多种多样，但最主要的两个是

修改程序行为 - 命令行参数可用于告诉程序您期望它如何工作；例如，某些程序有一个-q（静默）选项，用于告诉它们不要输出太多文本。
让程序在没有用户交互的情况下运行 - 这对于从脚本或其他程序调用的程序特别有用。

命令行

向程序添加解析命令行参数的功能非常简单。每个C和C++程序都有一个main函数。在不具备解析命令行能力的程序中，main通常定义如下

int main()

要查看命令行，我们必须为main函数添加两个参数，按照惯例，它们分别命名为argc（argument count，参数数量）和argv（argument vector，参数向量【此处，vector指数组，而非C++或欧几里得向量】）。argc的类型是int和argv通常的类型是char**或char* []（见下文）不同。main现在看起来像这样

int main(int argc, char* argv[]) // or char** argv

argc告诉您有多少个命令行参数。它至少是1，因为第一个字符串argv (argv[0]是调用程序的命令。argv包含实际的命令行参数作为一个字符串数组，其中第一个（正如我们已经发现的）是程序的名称。尝试这个例子

#include <iostream>

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::cout << argv[0] << std::endl;
    return 0;
}

此程序将打印您用于运行它的命令的名称：如果您调用可执行文件“a.exe”（Windows）或“a.out”（UNIX），它可能会分别打印“a.exe”或“./a.out”（如果您从shell运行它）。

前面提到argc包含传递给程序的参数数量。这很有用，因为它可以告诉我们在用户未传递正确数量的参数时，然后我们可以告知用户如何运行我们的程序

#include <iostream>

int main(int argc, char* argv[])
{
    // Check the number of parameters
    if (argc < 2) {
        // Tell the user how to run the program
        std::cerr << "Usage: " << argv[0] << " NAME" << std::endl;
        /* "Usage messages" are a conventional way of telling the user
         * how to run a program if they enter the command incorrectly.
         */
        return 1;
    }
    // Print the user's name:
    std::cout << argv[0] << "says hello, " << argv[1] << "!" << std::endl;
    return 0;
}

示例输出（未传递参数）

用法：a.exe <姓名>

示例输出（传递了一个参数）

a.exe 向 Chris 问好！

参数和选项

参数（Arguments）和选项（Parameters）是传递给程序的字符串，用于向程序提供信息。例如，一个用于移动文件的程序可以带两个参数——源文件和目标文件move /path/to/source /path/to/destination（注意：在Windows上，这些路径将使用反斜杠【并且可能有一个驱动器前缀，如C】，然而，由于Windows支持路径中的反斜杠和正斜杠，而UNIX系统仅支持正斜杠，因此本文将始终使用正斜杠）。

在此示例中，程序将如下所示

#include <iostream>

int main(int argc, char* argv[])
{
    if (argc < 3) { // We expect 3 arguments: the program name, the source path and the destination path
        std::cerr << "Usage: " << argv[0] << "SOURCE DESTINATION" << std::endl;
        return 1;
    }
    return move(argv[1], argv[2]);  // Implementation of the move function is platform dependent
                    // and beyond the scope of this article, so it is left out.
}

如果我们想允许使用多个源路径，我们可以使用循环和std::vector

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

int main(int argc, char* argv[])
{
    if (argc < 3) { // We expect 3 arguments: the program name, the source path and the destination path
        std::cerr << "Usage: " << argv[0] << "SOURCE DESTINATION" << std::endl;
        return 1;
    }
    std::vector <std::string> sources;
    std::string destination;
    for (int i = 1; i < argc; ++i) { // Remember argv[0] is the path to the program, we want from argv[1] onwards
        if (i + 1 < argc)
            sources.push_back(argv[i]); // Add all but the last argument to the vector.
        else
            destination = argv[i];
    }
    return move(sources, destination);

参数可以作为选项的值传递。选项通常在UNIX上以单个连字符（-）表示“短选项”，或以双连字符（--）表示“长选项”，或在Windows上以正斜杠表示。本文将使用连字符（单双连字符）。继续以move程序为例，该程序可以使用-d/--destination选项来告诉它哪个路径是源文件，哪个是目标文件，如move -d /path/to/destination /path/to/source和move --destination /path/to/destination /path/to/source。选项总是右结合的，这意味着选项的参数始终是紧跟其右边的文本。

让我们扩展之前的示例以使用目标选项。

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

int main(int argc, char* argv[])
{
    if (argc < 3) {
        std::cerr << "Usage: " << argv[0] << "--destination DESTINATION SOURCE" << std::endl;
        return 1;
    }
    std::vector <std::string> sources;
    std::string destination;
    for (int i = 1; i < argc; ++i) {
        if (std::string(argv[i]) == "--destination") {
            if (i + 1 < argc) { // Make sure we aren't at the end of argv!
                destination = argv[i++]; // Increment 'i' so we don't get the argument as the next argv[i].
            } else { // Uh-oh, there was no argument to the destination option.
                  std::cerr << "--destination option requires one argument." << std::endl;
                return 1;
            }  
        } else {
            sources.push_back(argv[i]);
        }
    }
    return move(sources, destination);
}

现在参数可以按任意顺序排列，只要目标路径紧跟在“--destination”的右侧。

Getopt

这些查找命令行参数的方法简单且不太健壮。查找选项的最佳方法是使用 **getopt** 系列函数

#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);

（来自手册页）

手册页中有如何使用它们的示例。

C++

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