通過使用命令行讓用戶告訴程序要什麼，可以讓程序更加靈活。
在已經知道要處理什麼文件和對文件進行哪些操作的情況下，編寫處理文件的 C 語言程序就很容易了。如果將文件名「硬編碼」在程序中，或者你的程序只以一種方式來處理文件，那麼你的程序總是知道要做什麼。
但是如果程序每次運行時能夠對用戶的輸入做出反應，可以使程序更靈活。讓用戶告訴程序要處理什麼文件，或者以不同的方式完成任務，要實現這樣的功能就需要讀取命令行參數。
讀取命令行
一個 C 語言程序可以用如下聲明開頭：
int main
這是啟動 C 程序最簡單的形式。但如果在圓括號中加入標準參數，你的程序就可以從命令行中讀取選項了：
int main(int argc, char **argv)
argc表示命令行中的參數個數。它總是一個至少為 1 的數。
argv是一個二級指針，它指向一個字符串數組。這個數組中保存的是從命令行接收的各個參數。數組的第一個元素*argv[0]是程序的名稱。**argv數組的其它元素包含剩下的命令行參數。
下面我將寫一個簡單的示例程序，它能夠回顯通過命令行參數傳遞給它的選項。它跟 Linux 的 echo命令類似，只不過我們的程序會列印出程序名。同時它還會調用puts函數將命令行選項按行列印輸出。
#include 編譯此程序，並在運行時提供一些命令行參數，你會看到傳入的命令行參數被逐行列印出來：
$ ./echo this program can read the command line
argc=8
./echo
this
program
can
read
the
command
line
這個命令行將程序的 argc置為 8，**argv數組包含 8 個元素：程序名以及用戶輸入的 7 個單詞。由於 C 語言中數組下標從 0 開始，所以這些元素的標號分別是 0 到 7。這也是在for循環中處理命令行參數時能夠用i 作為比較條件的原因。
你也可以用這個方式實現自己的 cat或cp命令。cat命令的基本功能是顯示一個或幾個文件的內容。下面是一個簡化版的cat命令，它從命令行獲取文件名：
#include 這個簡化版的 cat命令從命令行讀取文件名列表，然後將各個文件的內容逐字符地顯示到標準輸出上。假定我有一個叫做hello.txt的文件，其中包含數行文本內容。我能用自己實現的cat命令將它的內容顯示出來：
$ ./cat hello.txt
Hi there!
This is a sample text file.
以這個簡單程序為出發點，你也可以實現自己版本的其它 Linux 命令。比如 cp命令，它從命令行讀取兩個文件名：要讀取的文件和要寫入的文件。
讀取命令行選項
通過命令行讀取文件名和其它文本固然很棒，但是如果想要程序根據用戶給出的選項改變行為呢？比如 Linux 的 cat命令就支持以下命令行選項：
-b顯示非空行的行號-E在行尾顯示$-n顯示行號-s合併顯示空行-T將制表符顯示為^I-v用^x和M-x方式顯示非列印字符，換行符和制表符除外
這些以一個連字符開頭的單字母的選項叫做短選項。通常短選項是分開使用的，就像這樣 cat -E -n。但是也可以將多個短選項合併，比如cat -En。
值得慶幸的是，所有 Linux 和 Unix 系統都包含 getopt庫。它提供了一種簡單的方式來讀取命令行參數。getopt定義在頭文件unistd.h中。你可以在程序中使用getopt來讀取命令行短選項。
與其它 Unix 系統不同的是，Linux 上的 getopt總是保證短選項出現在命令行參數的最前面。比如，用戶輸入的是cat -E file -n。-E在最前面，-n在文件名之後。如果使用 Linux
的getopt來處理，程序會認為用戶輸入的是cat -E -n file。這樣做可以使處理過程更順暢，因為getopt可以解析完所有短選項，剩下的文件名列表可以通過**argv來統一處理。
你可以這樣使用 getopt:
#include optstring是由所有合法的選項字符組成的字符串。比如你的程序允許的選項是-E和-n， 那麼optstring的值就是"En"。
通常通過在循環中調用
getopt來解析命令行選項。每次調用時getopt會返回找到的下一個短選項，如果遇到無法識別的選項則返回'?'。當沒有更多短選項時它返回-1，並且設置全局變量optind的值指向**argv中所有段選項之後的第一個元素。
下面看一個簡單的例子。這個演示程序沒有實現 cat命令的所有選項，但它只是能夠解析命令行。每當發現一個合法的命令行選項，它就列印出相應的提示消息。在你自己的程序中，你可能會根據這些命令行選項執行變量賦值等者其它操作。
#include 假如你把程序編譯為 args，你可以通過嘗試不同的命令行參數組合，來了解程序是怎麼解析短選項，以及是怎麼將其它的命令行參數留下來的。最簡單的例子是將所有的選項都放在最前面，就像這樣：
$ ./args -b -T file1 file2
Put line numbers next to non-blank lines
Show tabs as ^I
------------------------------
file1
file2
現在試試將兩個短選項合併使用的效果：
$ ./args -bT file1 file2
Put line numbers next to non-blank lines
Show tabs as ^I
------------------------------
file1
file2
如果有必要的話，getopt可以對命令行參數進行重排：
$ ./args -E file1 file2 -T
Show the ends of lines as $
Show tabs as ^I
------------------------------
file1
file2
如果用戶輸入了錯誤的短選項，getopt會列印一條消息：
$ ./args -s -an file1 file2
Suppress printing repeated blank lines
./args: invalid option -- 'a'
What's that??
Put line numbers next to all lines
------------------------------
file1
file2
下載速查表
getopt還有更多的功能。例如，通過設計-s string或-f file這樣的命令行語法規則，可以讓短選項擁有自己的二級選項。你也可以告訴getopt在遇到無法識別的選項時不顯示錯誤信息。使用man 3
getopt命令查看getopt(3)手冊可以了解getopt的更多功能。
如果你需要 getopt和getopt_long的使用語法和結構上的提示，可以下載我製作的速查表。它提供了最小可行代碼，並列出了你需要了解的一些全局變量的含義。速查表的一面是getopt的用法，另一面是getopt_long的用法。
via: https://opensource.com/article/21/8/short-option-parsing-c
作者：Jim Hall選題：lujun9972譯者：toknow-gh校對：wxy
本文由 LCTT原創編譯，Linux中國榮譽推出