Shell命令的选项和参数在本质上是什么？

很多 Shell 命令都是可以附带选项和参数的，不同的选项和参数也使得命令的功能细节有所差异。

Shell 命令附带参数的例子：

• cd demo命令表示进入当前目录下的 demo 目录，其中demo就是 cd 命令的参数。
• echo "123xyz"命令表示输出字符串并换行，其中"123xyz"就是 echo 命令的参数。

Shell 命令附带选项的例子：
ls -l命令用来显示当前目录下的所有文件以及它们的详细信息，其中-l就是 ls 命令的选项。
echo -n "http://c.biancheng.net/shell/"表示在输出字符串后不换行，其中-n是 echo 命令的选项，"http://c.biancheng.net/shell/"是 echo 命令的参数。

有些命令的选项后面也可以附带参数：

• getsum -s 1 -e 100命令用来计算从 1 累加到 100 的和，其中-s和-e是 getsum 命令的选项，1和100分别是-s和-e选项的参数。
• read -n 1 sex命令用来读取一个字符并赋值给 sex 变量，其中-n是 read 命令的选项，1是-n选项的参数，sex是 read 命令的参数。

你是否对这些形形色色的选项和参数感到好奇？你是否想知道它们在底层是如何实现的？你是否也想自己动手对它们进行解析？本节就来给你揭晓答案！

死磕这个细节并不是闲得无聊，它能帮助我们理解命令的真正含义。好了，废话不多说，让我们赶紧转入正题吧。

上节我们讲到，一个 Shell 内置命令就是一个内部的函数，一个外部命令就是一个应用程序。内置命令后面附带的所有数据（所有选项和参数）最终都以参数的形式传递给了函数，外部命令后面附带的所有数据（所有选项和参数）最终都以参数的形式传递给了应用程序。

也就是说，不管是内置命令还是外部命令，它后面附带的所有数据都会被“打包”成参数，这些参数有的传递给了函数，有的传递给了应用程序。

有编程经验的读者应该知道，C语言或者 C++ 程序的入口函数是int main(int argc, char *argv[])，传递给应用程序的参数最终都被 main 函数接收了。从这个角度看，传递给应用程序的参数其实也是传递给了函数。

有了以上认知，我们就不用再区分函数和应用程序了，我们就认为：不管是内置命令还是外部命令，它后面附带的数据最终都以参数的形式传递给了函数。实现一个命令的一项重要工作就是解析传递给函数的参数。

注意，命令后面附带的数据并不是被合并在一起，作为一个参数传递给函数的；这些数据是由空格分隔的，它们被分隔成了几份，就会转换成几个参数。例如getsum -s 1 -e 100要向函数传递四个参数，read -n 1 sex要向函数中传递三个参数。

并且，命令后面附带的数据都是“原汁原味”地传递给了函数，比如getsum -s 1 -e 100要传递的四个参数分别是 -s、1、-e、100，减号-也会一起传递过去，在函数内部，减号-可以用来区分该参数是否是命令的选项。

至于在函数内部如何解析这些参数，对于外部命令来说那就是 C/C++ 程序员的工作了，这里不再过多赘述，只给出演示代码。

上节我给大家演示了一个 getsum 程序，本节依然使用该程序演示参数的解析，只是对代码进行了微调。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <getopt.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[]){
    int start = 0;
    int end = 0;
    int sum = 0;
    int opt;
    char *optstring = ":s:e:";

    //分析接收到的参数
    while((opt = getopt(argc, argv, optstring))!= -1){
        switch(opt){
            case 's': start = atoi(optarg); break;
            case 'e': end = atoi(optarg); break;
            case ':': puts("Missing parameter"); exit(1);
        }
    }
   
    //检测参数是否有效
    if(start<0 || end<=start){
        puts("Parameter error"); exit(2);
    }
   
    //打印接收到的参数
    printf("Received parameters: ");
    for(int i=0; i<argc; i++){
        printf("%s  ", argv[i]);
    }
    printf("\n");
   
    //计算累加的和
    for(int i=start; i<=end; i++){
        sum+=i;
    }
    printf("sum=%d\n", sum);

    return 0;
}

第 11~20 行是解析参数的关键代码，getopt.h 头文件中的 getopt() 函数是值得重点研究的，有了该函数我们就不用自己去解析参数了，省了很大的力气。

第 27~32 行将接收到的参数打印出来，以便读者更好地观察。

根据上节给出的办法就可以运行 getsum 命令：

[mozhiyan@localhost ~]$ getsum -s 1 -e 100
Received parameters: getsum  -s  1  -e  100 
sum=5050