Арнольд Роббинс - Linux программирование в примерах

• Название: Linux программирование в примерах
• Автор: Арнольд Роббинс
• Издательство: Кудиц-Образ
• Жанр: Программное обеспечение
• Год: 2005
• ISBN: 5-9579-0059-1

В книге рассмотрены вопросы, связанные с программированием под Linux: файловый ввод/вывод, метаданные файлов, основы управления памятью, процессы и сигналы, пользователи и группы, вопросы интернационализации и локализации, сортировка, поиск и многие другие. Много внимания уделено средствам отладки, доступным под GNU Linux. Все темы иллюстрируются примерами кода, взятого из V7 UNIX и GNU. Эта книга может быть полезна любому, кто интересуется программированием под Linux.

---

GNU getopt() возвращает каждый аргумент командной строки независимо от того, представляет он аргумент или нет. В этом случае для каждого такого аргумента функция возвращает целое 1, а указатель на соответствующую строку помещает в optarg.

Как и для стандартной getopt(), если первым символом optstring является ':', GNU getopt() различает «неверную опцию» и «отсутствующий аргумент опции», возвращая соответственно '?' или ':'. Символ ':' в optstring может быть вторым символом, если первым символом является '+' или '-'.

Наконец, если за символом опции в optstring следуют два двоеточия, эта опция может иметь необязательный аргумент. (Быстро повторите это три раза!) Такой аргумент считается присутствующим, если он находится в том же элементе argv, что и сама опция, и отсутствующим в противном случае. В случае отсутствия аргумента GNU getopt() возвращает символ опции, а в optarg записывает NULL. Например, пусть имеем:

while ((с = getopt(argc, argv, "ab::")) != -1)

...

для -bYANKEES, возвращаемое значение будет 'b', a optarg указывает на «YANKEES», тогда как для -b или '-b YANKEES' возвращаемое значение будет все то же 'b', но в optarg будет помещен NULL. В последнем случае «YANKEES» представляет отдельный аргумент командной строки.

2.3.3. Длинные опции

Функция getopt_long() осуществляет разбор длинных опций в описанном ранее виде. Дополнительная процедура getopt_long_only() работает идентичным образом, но она используется для программ, в которых все опции являются длинными и начинаются с единичного символа '-'. В остальных случаях обе функции работают точно так же, как более простая функция GNU getopt(). (Для краткости, везде, где мы говорим «getopt_long()», можно было бы сказать «getopt_long() и getopt_long_only()».) Вот объявления функций из справки getopt(3) GNU/Linux:

#include <getopt.h> /* GLIBC */

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);

Первые три аргумента те же, что и в getopt(). Следующая опция является указателем на массив struct option, который мы назовем таблицей длинных опций и который вскоре опишем. Параметр longindex, если он не установлен в NULL, указывает на переменную, в которую помешается индекс обнаруженной длинной опции в longopts. Это полезно, например, при диагностике ошибок.

2.3.3.1. Таблица длинных опций

Длинные опции описываются с помощью массива структур struct option. Структура struct option определена в <getopt.h>; она выглядит следующим образом:

struct option {

 const char *name;

 int has_arg;

 int *flag;

 int val;

};

Элементы структуры следующие:

const char *name

Это имя опции без предшествующих черточек, например, «help» или «verbose».

int has_arg

Переменная описывает, имеет ли длинная опция аргумент, и если да, какого вида этот аргумент. Значение должно быть одно из представленных в табл. 2.1. Макроподстановки являются некоторыми символическими именами для числовых значений, приведенных в таблице. Хотя числовые значения тоже работают, макроподстановки гораздо легче читать, и вы должны их использовать вместо соответствующих чисел в любом коде, который пишете.

int *flag

Если этот указатель равен NULL, getopt_long() возвращает значение поля val структуры. Если он не равен NULL, переменная, на которую он указывает, заполняется значением val, a getopt_long() возвращает 0. Если flag не равен NULL, но длинная опция отсутствует, указанная переменная не изменяется.

int val

Если длинная опция обнаружена, это возвращаемое значение или значение для загрузки в *flag, если flag не равен NULL. Обычно, если flag не равен NULL, val является значением true/false, вроде 1 или 0. С другой стороны, если flag равен NULL, val обычно содержит некоторую символьную константу. Если длинная опция соответствует короткой, эта символьная константа должна быть той же самой, которая появляется в аргументе optstring для этой опции. (Все это станет вскоре ясно, когда мы рассмотрим несколько примеров.)

Таблица 2.1. Значения для has_arg

Макроподстановка Числовое значение Смысл no_argument 0 Опция не принимает аргумент required_argument 1 Опции требуется аргумент optional_argument 2 Аргумент опции является необязательным

У каждой длинной опции есть один такой элемент с соответствующими заполненными значениями. В последнем элементе массива все значения должны быть равны нулю. Нет необходимости сортировать массив: getopt_long() осуществляет линейный поиск. Однако, сортировка его по длинным именам может упростить его чтение для программиста.

При первой встрече использование flag и val кажется сбивающим с толку. Давайте сделаем на время шаг назад и рассмотрим, почему это работает именно таким способом В большинстве случаев, обработка опций заключается в установке значений различных флаговых переменных при обнаружении различных символов опций, наподобие этого:

while ((с = getopt(argc, argv, ":af:hv")) != -1) {

 switch (с) {

 case 'a':

  do_all = 1;

  break;

 case 'f':

  myfile = optarg;

  break;

 case 'h':

  do_help = 1;

  break;

 case 'v':

  do_verbose = 1;

  break;

 ... /* Здесь обработка ошибок */

 }

}

Когда flag не равен NULL, getopt_long() устанавливает значения переменных за вас. Это снижает число операторов case в предыдущем switch с трех до одного. Вот пример таблицы длинных опций и код для работы с ней:

int do_all, do_help, do_verbose; /* флаговые переменные */

char *my_file;

struct option longopts[] = {

 { "all", no_argument, &do_all, 1 },

 { "file", required_argument, NULL, 'f' },

 { "help", no_argument, &do_help, 1 },

 { "verbose", no_argument, &do_verbose, 1 },

 { 0, 0, 0, 0 }

};

while ((с =

 getopt_long(argc, argv, ":f:", longopts, NULL)) != -1) {

 switch (c) {

 case 'f':

  myfile = optarg;

  break;

 case 0:

  /* getopt_long() устанавливает значение переменной,

     просто продолжить выполнение */

  break;

 ... /* Здесь обработка ошибок */

 }

}

Обратите внимание, что значение, переданное аргументу optstring, не содержит больше 'a', 'h' или 'v'. Это означает, что соответствующие короткие опции неприемлемы. Чтобы разрешить как длинные, так и короткие опции, вам придется восстановить в switch соответствующие case из первого примера.

На практике следует писать свои программы так, чтобы у каждой короткой опции была также соответствующая длинная опция. В этом случае проще всего установить в flag NULL, а в val соответствующий единичный символ.

2.3.3.2. Длинные опции в стиле POSIX

Стандарт POSIX резервирует опцию -W для специфических для производителя возможностей. Поэтому по определению -W непереносимо между различными системами.

Если за W в аргументе optstring следует точка с запятой (обратите внимание не двоеточие), getopt_long() рассматривает -Wlongopt так же, как --longopt. Соответственно в предыдущем примере измените вызов следующим образом:

while ((с =

 getopt_long(argc, argv, ":f:W;", longopts, NULL)) != -1) {

С этим изменением -Wall является тем же, что и --all, a -Wfile=myfile тем же, что --file=myfile. Использование точки с запятой позволяет программе использовать при желании -W в качестве обычной опции. (Например, GCC использует ее как нормальную опцию, тогда как gawk использует ее для совместимости с POSIX.)

2.3.3 3. Сводка возвращаемых значений getopt_long()

Теперь должно быть ясно, что getopt_long() предоставляет гибкий механизм для разбора опций. В табл. 2.2 приведена сводка всех возможных возвращаемых значений функции и их значение.