Linux下getopt函数使用Tips

getopt函数可以用来非常方便的处理命令行参数。函数的原型是：

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

以下是关键点：
1. argc, argv就是main函数的那两个。optstring是我们给出的格式字符串，特别的是格式字符串中的:表示该command option后面是有一个value的，比如：./xtop -n 20 -i 2 1111，在这里optstring就可以写成"n:i:"，这表示n和i这两个是command option，而且这两个option后面都需要给value，如果没有:，就表示该option后面不需要value。有关optstring还有一些 约定，比如以+开头就有特殊含义，具体看man 3 getopt了。
2. 返回值。正常情况下，返回的是一个char，表示当前分析到的option字母，这样，下面就可以用一个switch来处理了。全部分析完毕后，返回 -1。如果碰到一个没有出现在optstring中的option，那么，getopt返回?（默认情况下）。其实不用这么麻烦，一般coding的时 候，将我们需要处理的option字母全部列出来以后，然后用一个default就可以将其他任何getopt的返回值视为非法，打印：Usage: xxxx这样的字符串，程序退出即可。
3. 注意点：出现在optstring中的我们指定的那些option不是强制的。比如说，上面例子中，我们要求-n, -i这两个option都是必须要设置的，而用户在执行程序的时候只给出了一个-n，那么，getopt是管不了这个事的。他只是呆板的从头往后分析以- 打头的token，然后给我们返回option字母。所以，对于这种情况，我们要自己在程序中检测用户是否对我们强制要求的option都设置了，否则， 就报错。事实上，按照option和argument的原理来说，option应该都是可选的，不然怎么叫optiton呢？应该把强制要求用户设置的全 部变成argument，这样是最符合逻辑的。
4. 前面说了，对于-n 20这样的option，getopt返回的是n这个字母，然后这个20怎么取到呢？getopt将option的value放在了一个全局变量中，名字 为optarg，类型是char *。我们通过访问optarg就可以取到这个value了。如果用户写的option是-n2，那么，getopt返回n，同时optarg的值是 -n2，这里也是需要我们手工判断的。除非用户写的是-n，后面没了，此时按照optstring中的要求，getopt会打印出错信息，同时返回?。
5. 最后，关于argument。也就是getopt分析完了所有的option之后，最后剩下的就是argument了。在上面的例子中，./xtop -n 20 -i 2 1111，这个最后的1111就是argument了。getopt会设置全局变量optind（类型是int），这个optind就是第一个 argument（也就是不以-打头的token，同时也不是option value的token）在argv数组中的index，也就是说，argv[optind]就可以取出这个argument。非常方便吧。这样，由于有 了这个optind，所以，事实上，用户在写命令行的时候就可以很自由了，可以将option混着写，也可以将argument和option混着写，不 用一定要把argument放在命令行的最后。

基本上注意点就是这些，附上xtop中的相关代码。getopt还有一些特殊的说明和feature，在man 3 getopt中都可以找到。此外，还有getopt_long这样的函数，可以用来handle --打头的长option，这个在man手册中也有说明。

    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);
        }

       ............
    }