Bash Shell中命令行选项/参数处理

hb_sz

0.引言
　　写程序的时候经常要处理命令行参数，本文描述在Bash下的命令行处理方式。
　　选项与参数：
　　如下一个命令行：
./test.sh -f config.conf -v --prefix=/home　　我们称-f为选项，它需要一个参数，即config.conf, -v 也是一个选项，但它不需要参数。
　　--prefix我们称之为一个长选项，即选项本身多于一个字符，它也需要一个参数，用等号连接，当然等号不是必须的，/home可以直接写在--prefix后面，即--prefix/home,更多的限制后面具体会讲到。
　　在bash中，可以用以下三种方式来处理命令行参数，每种方式都有自己的应用场景。
　　* 手工处理方式
　　* getopts
　　* getopt
　　下面我们依次讨论这三种处理方式。
1. 手工处理方式
　　在手工处理方式中，首先要知道几个变量，还是以上面的命令行为例：
　　*    $0 ： ./test.sh,即命令本身，相当于C/C++中的argv[0]
　　*    $1 ： -f,第一个参数.
　　*    $2 ： config.conf
　　*    $3, $4 ... ：类推。
　　*    $#  参数的个数，不包括命令本身，上例中$#为4.
　　*    $@ ：参数本身的列表，也不包括命令本身，如上例为 -f config.conf -v --prefix=/home
　　*    $* ：和$@相同，但"$*" 和 "$@"(加引号)并不同，"$*"将所有的参数解释成一个字符串，而"$@"是一个参数数组。如下例所示：
#!/bin/bash　　
for arg in "$*"
　　
do
　　echo $arg
　　
done
　　
for arg in "$@"
　　
do
　　echo $arg
　　
done
　　执行./test.sh -f config.conf -n 10 会打印：
　　-f config.conf -n 10    #这是"$*"的输出
　　-f   #以下为$@的输出
　　config.conf
　　-n
　　10
　　所以，手工处理的方式即对这些变量的处理。因为手工处理高度依赖于你在命令行上所传参数的位置，所以一般都只用来处理较简单的参数。如
　　./test.sh 10
　　而很少使用./test -n 10这种带选项的方式。 典型用法为：
if [ x$1 != x ]　　
then
　　#...有参数
　　
else
　　
then
　　#...没有参数
　　
fi
　　为什么要使用 x$1 != x 这种方式来比较呢？想像一下这种方式比较：
　　if [ -n $1 ]  #$1不为空
　　但如果用户不传参数的时候，$1为空，这时就会变成 [ -n ] ,所以需要加一个辅助字符串来进行比较。
　　手工处理方式能满足大多数的简单需求，配合shift使用也能构造出强大的功能，但在要处理复杂选项的时候建议用下面的两种方法。
2. getopts/getopt
　　处理命令行参数是一个相似而又复杂的事情，为此，C提供了getopt/getopt_long等函数，
　　C++的boost提供了Options库，在shell中，处理此事的是getopts和getopt.
　　getopts和getopt功能相似但又不完全相同，其中getopt是独立的可执行文件，而getopts是由Bash内置的。
　　先来看看参数传递的典型用法:
　　* ./test.sh -a -b -c  ： 短选项，各选项不需参数
　　* ./test.sh -abc   ： 短选项，和上一种方法的效果一样，只是将所有的选项写在一起。
　　* ./test.sh -a args -b -c ：短选项，其中-a需要参数，而-b -c不需参数。
　　* ./test.sh --a-long=args --b-long ：长选项
　　我们先来看getopts,它不支持长选项。
　　使用getopts非常简单：
#!/bin/bash　　
while getopts "a:bc" arg #选项后面的冒号表示该选项需要参数
　　
do
　　case $arg in
　　a)
　　echo "a's arg:$OPTARG" #参数存在$OPTARG中
　　;;
　　b)
　　echo "b"
　　;;
　　c)
　　echo "c"
　　;;
　　?)  #当有不认识的选项的时候arg为?
　　echo "unkonw argument"
　　exit 1
　　;;
　　esac
　　
done
　　现在就可以使用：
　　./test.sh -a arg -b -c
　　或
　　./test.sh -a arg -bc
　　来加载了。
　　应该说绝大多数脚本使用该函数就可以了，如果需要支持长选项以及可选参数，那么就需要使用getopt.
　　下面是getopt自带的一个例子：
#!/bin/bash　　
# A small example program for using the new getopt(1) program.
　　
# This program will only work with bash(1)
　　
# An similar program using the tcsh(1) script language can be found
　　
# as parse.tcsh
　　
# Example input and output (from the bash prompt):
　　
# ./parse.bash -a par1 'another arg' --c-long 'wow!*\?' -cmore -b " very long "
　　
# Option a
　　
# Option c, no argument
　　
# Option c, argument `more'
　　
# Option b, argument ` very long '
　　
# Remaining arguments:
　　
# --> `par1'
　　
# --> `another arg'
　　
# --> `wow!*\?'
　　
# Note that we use `"$@"' to let each command-line parameter expand to a
　　
# separate word. The quotes around `$@' are essential!
　　
# We need TEMP as the `eval set --' would nuke the return value of getopt.
　　
#-o表示短选项，两个冒号表示该选项有一个可选参数，可选参数必须紧贴选项
　　
#如-carg 而不能是-c arg
　　
#--long表示长选项
　　
#"$@"在上面解释过
　　
# -n:出错时的信息
　　
# -- ：举一个例子比较好理解：
　　
#我们要创建一个名字为 "-f"的目录你会怎么办？
　　
# mkdir -f #不成功，因为-f会被mkdir当作选项来解析，这时就可以使用
　　
# mkdir -- -f 这样-f就不会被作为选项。
　　
TEMP=`getopt -o ab:c:: --long a-long,b-long:,c-long:: \
　　-n 'example.bash' -- "$@"`
　　
if [ $? != 0 ] ; then echo "Terminating..." >&2 ; exit 1 ; fi
　　
# Note the quotes around `$TEMP': they are essential!
　　
#set 会重新排列参数的顺序，也就是改变$1,$2...$n的值，这些值在getopt中重新排列过了
　　
eval set -- "$TEMP"
　　
#经过getopt的处理，下面处理具体选项。
　　
while true ; do
　　case "$1" in
　　-a|--a-long) echo "Option a" ; shift ;;
　　-b|--b-long) echo "Option b, argument \`$2'" ; shift 2 ;;
　　-c|--c-long)
　　# c has an optional argument. As we are in quoted mode,
　　# an empty parameter will be generated if its optional
　　# argument is not found.
　　case "$2" in
　　"") echo "Option c, no argument"; shift 2 ;;
　　*)  echo "Option c, argument \`$2'" ; shift 2 ;;
　　esac ;;
　　--) shift ; break ;;
　　*) echo "Internal error!" ; exit 1 ;;
　　esac
　　
done
　　
echo "Remaining arguments:"
　　
for arg do
　　echo '--> '"\`$arg'" ;
　　
done
　　比如我们使用
　　./test -a  -b arg arg1 -c
　　你可以看到,命令行中多了个arg1参数，在经过getopt和set之后，命令行会变为：
　　-a -b arg -c -- arg1
　　$1指向-a,$2指向-b,$3指向arg,$4指向-c,$5指向--,而多出的arg1则被放到了最后。
3.总结
    一般小脚本手工处理也许就够了，getopts能处理绝大多数的情况，getopt较复杂，功能也更强大。