用于解析命令行参数的 C argc 和 argv 示例

每当您在终端上执行程序时，您都可以传递一些程序所期望的参数，这些参数可以在程序执行期间使用。在这里，系统提供内部设施来维护在执行程序时从用户传递的所有参数。这些参数称为“命令行参数”。

在本文中，我们将对命令行参数的理解映射到工作程序，以便以清晰明了的方式更好地理解它。但是在开始程序之前，我们应该知道系统如何提供命令行参数的便利。众所周知，每个 C 程序都必须有 main() 函数，而命令行参数的功能由 main() 函数本身提供。当在程序中使用下面的声明时，程序可以使用/操作命令行参数。

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

在这里，argc 参数是在执行时传递给可执行文件的总命令行参数的计数（包括作为第一个参数的可执行文件的名称）。argv 参数是在执行时传递给可执行文件的每个命令行参数的字符串数组。如果您是 C 编程新手，您应该首先了解C 数组的工作原理。

下面给出的是使用命令行参数的工作程序。

 #include <stdio.h> int main (int argc, char *argv[]) { int i=0; printf("\ncmdline args count=%s", argc); /* First argument is executable name only */ printf("\nexe name=%s", argv[0]); for (i=1; i< argc; i++) {     printf("\narg%d=%s", i, argv[i]); } printf("\n"); return 0; }

下面给出的是程序执行时的输出。

$ ./cmdline_basic test1 test2 test3 test4 1234 56789cmdline args count=7 exe name=./cmdline_basic arg1=test1 arg2=test2 arg3=test3 arg4=test4 arg5=1234 arg6=56789

在上面的输出中，我们可以看到总参数计数是由 main() 的“argc”参数内部维护的，它的值是“7”（其中一个参数是可执行文件名，“6”是传递给程序的参数）。而且，所有参数值存储在 main() 的“argv”参数中，该参数是字符串数组。这里，main() 函数将每个参数值存储为字符串。我们可以看到，遍历“argv”数组，我们可以获得程序中所有传递的参数。

还有一个 main () 函数的声明，它提供了额外的工具来处理程序内部的环境变量。就像在 argv[] 数组中维护的参数一样，main() 函数具有将所有系统环境变量维护为字符串数组的内部工具，这些字符串可以作为 main() 函数的参数。下面给出的是声明。

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

下面给出的是使用命令行参数和环境变量的工作程序。

#include <stdio.h>int main (int argc, char *argv[], char **env_var_ptr) {int i=0;printf("\ncmdline args count=%d", argc);/* First argument is executable name only */printf("\nexe name=%s", argv[0]);for (i=1; i< argc; i++) {   printf("\narg%d=%s", i, argv[i]); }i=0;while (*env_var_ptr != NULL) {    i++;    printf ("\nenv var%d=>%s",i, *(env_var_ptr++)); }printf("\n");return 0;}

上述程序的输出如下。

$ ./env test1 test2cmdline args count=3 exe name=./env arg1=test1 arg2=test2 env var1=>SSH_AGENT_PID=1575 env var2=>KDE_MULTIHEAD=false env var3=>SHELL=/bin/bash env var4=>TERM=xterm env var5=>XDG_SESSION_COOKIE=5edf27907e97deafc70d310550995c84-1352614770.691861-1384749481 env var6=>GTK2_RC_FILES=/etc/gtk-2.0/gtkrc:/home/sitaram/.gtkrc-2.0:/home/sitaram/.kde/share/config/gtkrc-2.0 env var7=>KONSOLE_DBUS_SERVICE=:1.76 env var8=>KONSOLE_PROFILE_NAME=Shell env var9=>GS_LIB=/home/sitaram/.fonts env var10=>GTK_RC_FILES=/etc/gtk/gtkrc:/home/sitaram/.gtkrc:/home/sitaram/.kde/share/config/gtkrc env var11=>WINDOWID=29360154 env var12=>GNOME_KEYRING_CONTROL=/run/user/sitaram/keyring-2Qx7DW env var13=>SHELL_SESSION_ID=f7ac2d9459c74000b6fd9b2df1d48da4 env var14=>GTK_MODULES=overlay-scrollbar env var15=>KDE_FULL_SESSION=true env var16=>http_proxy=http://10.0.0.17:8080/ env var17=>USER=sitaram env var18=>LS_COLORS=rs=0:di=01;34:ln=01;36:mh=00:pi=40;33:so=01;35:do=01;35:bd=40;33;01:cd=40;33;01:or=40;31;01:su=37;41:sg=30;43:ca=30;41:tw=30;42:ow=34;42:st=37;44:ex=01;32:*.tar=01;31:*.tgz=01;31:*.arj=01;31:*.taz=01;31:*.lzh=01;31:*.lzma=01;31:*.tlz=01;31:*.txz=01;31:*.zip=01;31:*.z=01;31:*.Z=01;31:*.dz=01;31:*.gz=01;31:*.lz=01;31:*.xz=01;31:*.bz2=01;31:*.bz=01;31:*.tbz=01;31:*.tbz2=01;31:*.tz=01;31:*.deb=01;31:*.rpm=01;31:*.jar=01;31:*.war=01;31:*.ear=01;31:*.sar=01;31:*.rar=01;31:*.ace=01;31:*.zoo=01;31:*.cpio=01;31:*.7z=01;31:*.rz=01;31:*.jpg=01;35:*.jpeg=01;35:*.gif=01;35:*.bmp=01;35:*.pbm=01;35:*.pgm=01;35:*.ppm=01;35:*.tga=01;35:*.xbm=01;35:*.xpm=01;35:*.tif=01;35:*.tiff=01;35:*.png=01;35:*.svg=01;35:*.svgz=01;35:*.mng=01;35:*.pcx=01;35:*.mov=01;35:*.mpg=01;35:*.mpeg=01;35:*.m2v=01;35:*.mkv=01;35:*.webm=01;35:*.ogm=01;35:*.mp4=01;35:*.m4v=01;35:*.mp4v=01;35:*.vob=01;35:*.qt=01;35:*.nuv=01;35:*.wmv=01;35:*.asf=01;35:*.rm=01;35:*.rmvb=01;35:*.flc=01;35:*.avi=01;35:*.fli=01;35:*.flv=01;35:*.gl=01;35:*.dl=01;35:*.xcf=01;35:*.xwd=01;35:*.yuv=01;35:*.cgm=01;35:*.emf=01;35:*.axv=01;35:*.anx=01;35:*.ogv=01;35:*.ogx=01;35:*.aac=00;36:*.au=00;36:*.flac=00;36:*.mid=00;36:*.midi=00;36:*.mka=00;36:*.mp3=00;36:*.mpc=00;36:*.ogg=00;36:*.ra=00;36:*.wav=00;36:*.axa=00;36:*.oga=00;36:*.spx=00;36:*.xspf=00;36: env var19=>XDG_SESSION_PATH=/org/freedesktop/DisplayManager/Session0 env var20=>XDG_SEAT_PATH=/org/freedesktop/DisplayManager/Seat0 env var21=>SSH_AUTH_SOCK=/tmp/ssh-kIFY5HttOJxe/agent.1489 env var22=>ftp_proxy=ftp://10.0.0.17:8080/ env var23=>SESSION_MANAGER=local/Sitaram:@/tmp/.ICE-unix/1716,unix/Sitaram:/tmp/.ICE-unix/1716 env var24=>DEFAULTS_PATH=/usr/share/gconf/kde-plasma.default.path env var25=>XDG_CONFIG_DIRS=/etc/xdg/xdg-kde-plasma:/etc/xdg env var26=>DESKTOP_SESSION=kde-plasma env var27=>PATH=/usr/lib/lightdm/lightdm:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games env var28=>PWD=/home/sitaram/test_progs/cmdline env var29=>socks_proxy=socks://10.0.0.17:8080/ env var30=>KONSOLE_DBUS_WINDOW=/Windows/1 env var31=>KDE_SESSION_UID=1000 env var32=>LANG=en_IN env var33=>GNOME_KEYRING_PID=1478 env var34=>MANDATORY_PATH=/usr/share/gconf/kde-plasma.mandatory.path env var35=>UBUNTU_MENUPROXY=libappmenu.so env var36=>KONSOLE_DBUS_SESSION=/Sessions/1 env var37=>https_proxy=https://10.0.0.17:8080/ env var38=>GDMSESSION=kde-plasma env var39=>SHLVL=1 env var40=>HOME=/home/sitaram env var41=>COLORFGBG=15;0 env var42=>KDE_SESSION_VERSION=4 env var43=>LANGUAGE=en_IN:en env var44=>XCURSOR_THEME=Oxygen_White env var45=>LOGNAME=sitaram env var46=>XDG_DATA_DIRS=/usr/share/kde-plasma:/usr/local/share/:/usr/share/ env var47=>DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=unix:abstract=/tmp/dbus-mnJhMvd4jG,guid=435ddd41500fd6c5550ed8d2509f4374 env var48=>LESSOPEN=| /usr/bin/lesspipe %s env var49=>PROFILEHOME= env var50=>XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/sitaram env var51=>DISPLAY=:0 env var52=>QT_PLUGIN_PATH=/home/sitaram/.kde/lib/kde4/plugins/:/usr/lib/kde4/plugins/ env var53=>LESSCLOSE=/usr/bin/lesspipe %s %s env var54=>XAUTHORITY=/tmp/kde-sitaram/xauth-1000-_0 env var55=>_=./env env var56=>OLDPWD=/home/sitaram/test_progs$

在上面的输出中，我们可以看到所有系统环境变量都可以得到main()函数的第三个参数，在程序中遍历并显示在输出中。

将命令行参数传递给程序和操作参数

下面给出的是处理命令行参数的程序。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main (int argc, char *argv[]) {int i=0;int d;float f;long int l;FILE *file = NULL;printf("\ncmdline args count=%d", argc);/* First argument is executable name only */printf("\nexe name=%s", argv[0]);for (i=1; i< argc; i++) {    printf("\narg%d=%s", i, argv[i]); }/* Conversion string into int */d = atoi(argv[1]);printf("\nargv[1] in intger=%d",d);/* Conversion string into float */f = atof(argv[1]);printf("\nargv[1] in float=%f",f);/* Conversion string into long int */l = strtol(argv[2], NULL, 0);printf("\nargv[2] in long int=%ld",l);/*Open file whose path is passed as an argument */file = fopen( argv[3], "r" );/* fopen returns NULL pointer on failure */if ( file == NULL) {    printf("\nCould not open file");  }else {    printf("\nFile (%s) opened", argv[3]);    /* Closing file */    fclose(file);  }printf("\n");return 0;}

上述程序的输出如下。

 $ ./cmdline_strfunc 1234test 12345678 /home/sitaram/test_progs/cmdline/cmdline_strfunc.ccmdline args count=4 exe name=./cmdline_strfunc arg1=1234test arg2=12345678 arg3=/home/sitaram/test_progs/cmdline/cmdline_strfunc.c argv[1] in intger=1234 argv[1] in float=1234.000000 argv[2] in long int=12345678 File (/home/sitaram/test_progs/cmdline/cmdline_strfunc.c) opened

在上面的输出中，我们可以看到命令行参数可以在程序中进行操作；所有参数均以字符串形式获取，可以转换为整数、浮点数、长整数，如程序所示。即使是任何字符串，如果作为任何文件的路径传递，程序可以使用该文件处理操作哦那个文件。我们可以在上面的程序中看到， (/home/sitaram/test_progs/cmdline/cmdline_strfunc.c ) 文件路径作为命令行参数传递，该参数在程序内部用于打开和关闭文件。

获取选择（） API

如果我们对命令行参数进行更多探索，我们将拥有非常强大的 API——getopt()。它有助于程序员解析命令行选项。程序员可以为 getopt() 提供强制或可选命令行选项列表。它可以根据程序预期的命令行选项确定命令行选项是有效还是无效。很少有 getopt() 特定的内部变量，例如“optarg、optopt、opterr”

• Optarg：包含指向命令行有效选项参数的指针
• Optopt：如果缺少必需的命令行选项，则包含命令行选项
• Opterr：当提供无效选项或未给出强制命令行选项的值时设置为非零

下面给出了理解命令行选项解析的基本程序。

#include <stdio.h>#include <unistd.h>int main (int argc, char *argv[]) {int opt = 0;char *in_fname = NULL;char *out_fname = NULL;while ((opt = getopt(argc, argv, "i:o:")) != -1) {    switch(opt) {    case 'i':    in_fname = optarg;    printf("\nInput option value=%s", in_fname);    break;    case 'o':    out_fname = optarg;    printf("\nOutput option value=%s", out_fname);    break;    case '?':    /* Case when user enters the command as     * $ ./cmd_exe -i     */    if (optopt == 'i') {    printf("\nMissing mandatory input option");    /* Case when user enters the command as     * # ./cmd_exe -o     */  } else if (optopt == 'o') {     printf("\nMissing mandatory output option");  } else {     printf("\nInvalid option received");  }  break; } }printf("\n");return 0; }

下面给出了上述程序的输出，其中包含一些命令行选项的组合：

Case1:$ ./cmdline_getopt -i /tmp/input -o /tmp/outputInput option value=/tmp/input Output option value=/tmp/outputCase2:$ ./cmdline_getopt -i -o /tmp/outputInput option value=-oCase3:$ ./cmdline_getopt -i ./cmdline_getopt: option requires an argument -- 'i'Missing mandatory input optionCase4:$ ./cmdline_getopt -i /tmp/input -o./cmdline_getopt: option requires an argument -- 'o' Input option value=/tmp/input Missing mandatory output optionCase5:$ ./cmdline_getopt -k /tmp/input ./cmdline_getopt: invalid option -- 'k'Invalid option received

在上述程序中，'i' 和 'o' 被视为使用 getopt() API 的程序的强制输入和输出命令行选项。

我们现在将对上述程序中执行的每个案例进行基本解释：

• 在 Case1 中，提供了两个强制命令行选项及其参数，这些选项在程序切换条件的前两种情况下得到了正确处理。
• 在 Case2 中，没有给出强制输入选项的值，但我们可以看到 getopt() 不够智能，将“-o”视为“I”命令行选项的值。getopt() 不是错误情况，但程序员自己可以添加智能来处理这种情况。
• 在 Case3 中，仅指定了没有其值的命令行选项，这是强制选项，因此在这种情况下 getopt() 将返回“？” 并且“optopt”变量设置为“i”以确认缺少强制输入选项的值。
• 在 Case4 中，缺少强制输出选项的值。
• 在 Case5 中，给出了无效的命令行选项，它不是强制性的或可选的命令行选项。在这种情况下，getopt() 返回 '?' 并且 optopt 未设置，因为它是 getopt() 不期望的未知字符。