shell中使用getopts、getopt处理命令行参数

在执行shell脚本时，可以像运行应用程序一样传入相应的参数，在脚本内部根据传入的参数内容执行和它对应的操作。shell脚本中可以通过"$1……$N"形式的符号来引用传入的参数，1~N和传入参数位置相对应的，比如$1表示执行脚本时传入的第一个参数，$2表示传入的第二个参数，以此类推此后传入参数的引用。对于一些只需要很简单的命令行参数的脚本，通过使用$N形式轻松的完成解析，但对于比较复杂的命令行形式的参数，就需要脚本的编写者在脚本中加入复杂的代码对命令行进行解析。

为了减少重复性编程和简化命令行参数处理的过程，shell中为脚本编写者提供了一些命令行处理方法，使用这些方法可以轻松的处理各种形式的命令行参数。这里讲的getopt、getopts就是其中的一些，下面我们来详细介绍如何使用getopt、getopts处理命令行参数。

1、getopts、getopt的区别

在介绍如何使用getopts、getopt处理命令行参数之前，先来简单的说下getopt、getopts两者的各种特点和区别

首先来说getopts，getopts是shell中内建的命令，它的使用语法相对getopt简单，但它不支持长命令参数（--option）。它不会重排列所有参数的顺序，选项参数的格式必须是-d val，而不能是中间没有空格的-dval，遇到非-开头的参数，或者选项参数结束标记--就中止了，如果中间遇到非选项的命令行参数，后面的选项参数就都取不到了，出现的目的仅仅是为了代替getopt较快捷方便的执行参数的分析。

相反的是，getopts的缺点正好是getopt所具有的优点。相对于getopts而言，getopt是一个独立的外部工具（Linux的一个命令），它的使用语法比较复杂，支持长命令参数，会重排参数的顺序。在shell中处理命令行参数时，需要配合其他Linux命令一起使用才行。

总的来说getopts和getopt相比，getopts使用起来比较简单，但只支持短参数，getopt使用起来虽比较复杂，但处理的参数类型比较广泛

2、getopts的使用

2.1 命令格式

getopts optstring name [arg]

optstring：表示要识别的命令行选项形式，如果一个字母后面有一个":"，表示该命令行选项后面要跟一个参数。如optsting写成"co:f:"，表示支持-c、-o、-f选项识别，-o和-f选项后面需要跟一个参数

name：每次调用它前，getopts都会将下一个选项放置在shell变量$name中，如果传入命令行中不存在name选项，则将其重新初始化

arg：表示要解析参数，在shell脚本中使用时，默认解析的是执行shell脚本传入的参数，所以这个部分可省略不写

值得注意的是，当匹配到一个需要参数的选项时，getopts将选项后面跟的参数存放到shell中的OPTARG变量里，OPTIND表示下一个要被处理的命令行参数的索引。

如果找到一个选项，则返回true； 如果遇到选项结尾或发生错误，则false。

2.2 命令使用

使用getopts，编写一个shell，可支持识别命令行参数-b、-o、-h，其中，-b和-o选项后需要跟一个参数

#!/bin/sh
while getopts ":b:o:h" opt_name #①
do
    case $opt_name in
        b) echo "-b Option is recognized, argument=$OPTARG"
           ;;
        o) echo "-o Option is recognized, argument=$OPTARG"
           ;;
        h) echo "-h Option is recognized"
           ;;
　　　　 :) echo "$OPTARG Option need a argument"
　　　　　　;;
    esac
done

① 当get optstring name [arg]的optstring以":"开头，表示getopts使用"silent" 错误报告模式。这种模式下，当识别到不在optstring中指定的无效选项时，将无效选项字符放在shell变量OPTARG中，当一个带参数的选项没有指定参数时，将":"存放到name中，将该选项存放到OPTARG中

注意这里的使用getopts时将[arg]部分省略，也可以将它带上：getopts "b:o:h" opt_name "$@"，$@表示传入的所有命令行参数

运行结果

./myshell.sh -b home -h -o
-b Option is recognized, argument=home
-h Option is recognized
o Option need a argument

3、getopt的使用

3.1 命令格式

getopt是Linux中的一个命令，通常位于/usr/bin目录中，它可以接受一系列任意形式的命令行选项和参数，并自动将它们转换成适当的格式。getopt的命令使用有一下的三种格式：

       getopt optstring parameters
       getopt [options] [--] optstring parameters
       getopt [options] -o|--options optstring [options] [--] parameters

getopt的参数分为两部分：用于修改getopt解析模式的选项(即语法中的options和-o|--options optstring)和待解析的参数(即语法中的parameters部分)。第二部分将从第一个非选项参数开始，或者从"--"之后的第一项内容开始。如果在第一部分中没有给定"-o|--options"，则第二部分的第一个参数将用作短选项字符串。

如在Linux的Terminal中输入：get c:b -c file -b home

返回匹配结果如下：

-c file -b -- home

输出结果分为两部分，"--"之前的是模式的匹配的结果，"--"之后的是非选项类型的参数

所谓的非选项类型的参数，即是在parameters中，一个不是以"-"开头，也不是它前面的选项所需的参数，那么它就是一个非选项类型的参数（比如上述输入paramters中的home)。

3.2 命令使用

仅凭getopt命令是不能独立完成shell命令行参数的解析，还需要配合其他命令一起运用才行。我们可以使用这样一种方法，将getopt命令返回的匹配结果重新作为shell的位置参数，我们在循环中去左移动这些位置参数，每移动一次判断是当前参数是那种类型选项，并执行对应操作。当遇到"--"时，命令参数解析完毕，退出循环

getopt返回的结果如何作为shell的传入位置参数呢？此时可以使用shell的内置的set函数，set -- arg，arg中的参数作为shell的新的位置参数，可通过$N进行直接引用

shift用于参数的左移，shift n表示向左移出n个参数，此时的$0的值是调用shift n之前的$(n+1)值

#!/bin/sh

SHORTOPTS="h,o:"
LONGOPTS="help,output:"
ARGS=$(getopt --options $SHORTOPTS    #①
  --longoptions $LONGOPTS -- "$@" )
  
eval set -- "$ARGS"
while true;
do
    case $1 in
        -h|--help)
           echo "Print Help Information "
           shift
           ;;
        -o|--output)
           echo "Output result to $2 directory"
           shift 2
           ;;
        --)
           shift
           break
           ;;
    esac
done

① --options表示短选项，--longoptions表示长选项，这里使用的是上述getopt命令的第三种形式。

如果--options、--longoptions后要指定多个选项参数，不同选项之间可以通过","进行分割指定；如果选项需要跟随一个参数，该选项后面需要加":"，如果选项后面需要跟随一个可选参数，该选项后面需要加"::"

执行结果：

./shell.sh -h --help -o YOCTO --output=Public
Print Help Information 
Print Help Information 
Output result to YOCTO directory
Output result to Public directory

4、小结

通过例子分别展示了如何使用getopt和getopts处理shell的命令行参数，这些方法在shell编程中会经常用到。关于getopt命令使用比较多，这里仅做了一些简单的介绍，详细的信息可以参考man page里手册信息。