hurd: Break errnos.d / libc-modules.h dependency loop
[glibc.git] / manual / getopt.texi
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1 @node Getopt, Argp, , Parsing Program Arguments
2 @section Parsing program options using @code{getopt}
4 The @code{getopt} and @code{getopt_long} functions automate some of the
5 chore involved in parsing typical unix command line options.
7 @menu
8 * Using Getopt::                Using the @code{getopt} function.
9 * Example of Getopt::           An example of parsing options with @code{getopt}.
10 * Getopt Long Options::         GNU suggests utilities accept long-named
11                                  options; here is one way to do.
12 * Getopt Long Option Example::  An example of using @code{getopt_long}.
13 @end menu
15 @node Using Getopt, Example of Getopt, , Getopt
16 @subsection Using the @code{getopt} function
18 Here are the details about how to call the @code{getopt} function.  To
19 use this facility, your program must include the header file
20 @file{unistd.h}.
21 @pindex unistd.h
23 @comment unistd.h
24 @comment POSIX.2
25 @deftypevar int opterr
26 If the value of this variable is nonzero, then @code{getopt} prints an
27 error message to the standard error stream if it encounters an unknown
28 option character or an option with a missing required argument.  This is
29 the default behavior.  If you set this variable to zero, @code{getopt}
30 does not print any messages, but it still returns the character @code{?}
31 to indicate an error.
32 @end deftypevar
34 @comment unistd.h
35 @comment POSIX.2
36 @deftypevar int optopt
37 When @code{getopt} encounters an unknown option character or an option
38 with a missing required argument, it stores that option character in
39 this variable.  You can use this for providing your own diagnostic
40 messages.
41 @end deftypevar
43 @comment unistd.h
44 @comment POSIX.2
45 @deftypevar int optind
46 This variable is set by @code{getopt} to the index of the next element
47 of the @var{argv} array to be processed.  Once @code{getopt} has found
48 all of the option arguments, you can use this variable to determine
49 where the remaining non-option arguments begin.  The initial value of
50 this variable is @code{1}.
51 @end deftypevar
53 @comment unistd.h
54 @comment POSIX.2
55 @deftypevar {char *} optarg
56 This variable is set by @code{getopt} to point at the value of the
57 option argument, for those options that accept arguments.
58 @end deftypevar
60 @comment unistd.h
61 @comment POSIX.2
62 @deftypefun int getopt (int @var{argc}, char *const *@var{argv}, const char *@var{options})
63 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:getopt} @mtsenv{}}@asunsafe{@ascuheap{} @ascuintl{} @asulock{} @asucorrupt{}}@acunsafe{@acsmem{} @aculock{} @acucorrupt{}}}
64 @c Swapping elements of passed-in argv may be partial in case of
65 @c cancellation.  Gettext brings about a whole lot of AS and AC safety
66 @c issues.  The getopt API involves returning values in the
67 @c non-thread-specific optarg variable, which adds another thread-safety
68 @c issue.  Given print_errors, it may output errors to stderr, which may
69 @c self-deadlock, leak locks, or encounter (in a signal handler) or
70 @c leave (in case of cancellation) stderr in an inconsistent state.
71 @c Various implicit, indirect uses of malloc, in uses of memstream and
72 @c asprintf for error-printing, bring about the usual malloc issues.
73 @c (The explicit use of malloc in a conditional situation in
74 @c _getopt_initialize is never exercised in glibc.)
76 @c _getopt_internal
77 @c  _getopt_internal_r
78 @c   gettext
79 @c   _getopt_initialize
80 @c    getenv
81 @c    malloc if USE_NONOPTION_FLAGS, never defined in libc
82 @c   open_memstream
83 @c   lockfile, unlockfile, __fxprintf -> stderr
84 @c   asprintf
85 The @code{getopt} function gets the next option argument from the
86 argument list specified by the @var{argv} and @var{argc} arguments.
87 Normally these values come directly from the arguments received by
88 @code{main}.
90 The @var{options} argument is a string that specifies the option
91 characters that are valid for this program.  An option character in this
92 string can be followed by a colon (@samp{:}) to indicate that it takes a
93 required argument.  If an option character is followed by two colons
94 (@samp{::}), its argument is optional; this is a GNU extension.
96 @code{getopt} has three ways to deal with options that follow
97 non-options @var{argv} elements.  The special argument @samp{--} forces
98 in all cases the end of option scanning.
100 @itemize @bullet
101 @item
102 The default is to permute the contents of @var{argv} while scanning it
103 so that eventually all the non-options are at the end.  This allows
104 options to be given in any order, even with programs that were not
105 written to expect this.
107 @item
108 If the @var{options} argument string begins with a hyphen (@samp{-}), this
109 is treated specially.  It permits arguments that are not options to be
110 returned as if they were associated with option character @samp{\1}.
112 @item
113 POSIX demands the following behavior: The first non-option stops option
114 processing.  This mode is selected by either setting the environment
115 variable @code{POSIXLY_CORRECT} or beginning the @var{options} argument
116 string with a plus sign (@samp{+}).
117 @end itemize
119 The @code{getopt} function returns the option character for the next
120 command line option.  When no more option arguments are available, it
121 returns @code{-1}.  There may still be more non-option arguments; you
122 must compare the external variable @code{optind} against the @var{argc}
123 parameter to check this.
125 If the option has an argument, @code{getopt} returns the argument by
126 storing it in the variable @var{optarg}.  You don't ordinarily need to
127 copy the @code{optarg} string, since it is a pointer into the original
128 @var{argv} array, not into a static area that might be overwritten.
130 If @code{getopt} finds an option character in @var{argv} that was not
131 included in @var{options}, or a missing option argument, it returns
132 @samp{?} and sets the external variable @code{optopt} to the actual
133 option character.  If the first character of @var{options} is a colon
134 (@samp{:}), then @code{getopt} returns @samp{:} instead of @samp{?} to
135 indicate a missing option argument.  In addition, if the external
136 variable @code{opterr} is nonzero (which is the default), @code{getopt}
137 prints an error message.
138 @end deftypefun
140 @node Example of Getopt
141 @subsection Example of Parsing Arguments with @code{getopt}
143 Here is an example showing how @code{getopt} is typically used.  The
144 key points to notice are:
146 @itemize @bullet
147 @item
148 Normally, @code{getopt} is called in a loop.  When @code{getopt} returns
149 @code{-1}, indicating no more options are present, the loop terminates.
151 @item
152 A @code{switch} statement is used to dispatch on the return value from
153 @code{getopt}.  In typical use, each case just sets a variable that
154 is used later in the program.
156 @item
157 A second loop is used to process the remaining non-option arguments.
158 @end itemize
160 @smallexample
161 @include testopt.c.texi
162 @end smallexample
164 Here are some examples showing what this program prints with different
165 combinations of arguments:
167 @smallexample
168 % testopt
169 aflag = 0, bflag = 0, cvalue = (null)
171 % testopt -a -b
172 aflag = 1, bflag = 1, cvalue = (null)
174 % testopt -ab
175 aflag = 1, bflag = 1, cvalue = (null)
177 % testopt -c foo
178 aflag = 0, bflag = 0, cvalue = foo
180 % testopt -cfoo
181 aflag = 0, bflag = 0, cvalue = foo
183 % testopt arg1
184 aflag = 0, bflag = 0, cvalue = (null)
185 Non-option argument arg1
187 % testopt -a arg1
188 aflag = 1, bflag = 0, cvalue = (null)
189 Non-option argument arg1
191 % testopt -c foo arg1
192 aflag = 0, bflag = 0, cvalue = foo
193 Non-option argument arg1
195 % testopt -a -- -b
196 aflag = 1, bflag = 0, cvalue = (null)
197 Non-option argument -b
199 % testopt -a -
200 aflag = 1, bflag = 0, cvalue = (null)
201 Non-option argument -
202 @end smallexample
204 @node Getopt Long Options
205 @subsection Parsing Long Options with @code{getopt_long}
207 To accept GNU-style long options as well as single-character options,
208 use @code{getopt_long} instead of @code{getopt}.  This function is
209 declared in @file{getopt.h}, not @file{unistd.h}.  You should make every
210 program accept long options if it uses any options, for this takes
211 little extra work and helps beginners remember how to use the program.
213 @comment getopt.h
214 @comment GNU
215 @deftp {Data Type} {struct option}
216 This structure describes a single long option name for the sake of
217 @code{getopt_long}.  The argument @var{longopts} must be an array of
218 these structures, one for each long option.  Terminate the array with an
219 element containing all zeros.
221 The @code{struct option} structure has these fields:
223 @table @code
224 @item const char *name
225 This field is the name of the option.  It is a string.
227 @item int has_arg
228 This field says whether the option takes an argument.  It is an integer,
229 and there are three legitimate values: @w{@code{no_argument}},
230 @code{required_argument} and @code{optional_argument}.
232 @item int *flag
233 @itemx int val
234 These fields control how to report or act on the option when it occurs.
236 If @code{flag} is a null pointer, then the @code{val} is a value which
237 identifies this option.  Often these values are chosen to uniquely
238 identify particular long options.
240 If @code{flag} is not a null pointer, it should be the address of an
241 @code{int} variable which is the flag for this option.  The value in
242 @code{val} is the value to store in the flag to indicate that the option
243 was seen.
244 @end table
245 @end deftp
247 @comment getopt.h
248 @comment GNU
249 @deftypefun int getopt_long (int @var{argc}, char *const *@var{argv}, const char *@var{shortopts}, const struct option *@var{longopts}, int *@var{indexptr})
250 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:getopt} @mtsenv{}}@asunsafe{@ascuheap{} @ascuintl{} @asulock{} @asucorrupt{}}@acunsafe{@acsmem{} @aculock{} @acucorrupt{}}}
251 @c Same issues as getopt.
252 Decode options from the vector @var{argv} (whose length is @var{argc}).
253 The argument @var{shortopts} describes the short options to accept, just as
254 it does in @code{getopt}.  The argument @var{longopts} describes the long
255 options to accept (see above).
257 When @code{getopt_long} encounters a short option, it does the same
258 thing that @code{getopt} would do: it returns the character code for the
259 option, and stores the options argument (if it has one) in @code{optarg}.
261 When @code{getopt_long} encounters a long option, it takes actions based
262 on the @code{flag} and @code{val} fields of the definition of that
263 option.
265 If @code{flag} is a null pointer, then @code{getopt_long} returns the
266 contents of @code{val} to indicate which option it found.  You should
267 arrange distinct values in the @code{val} field for options with
268 different meanings, so you can decode these values after
269 @code{getopt_long} returns.  If the long option is equivalent to a short
270 option, you can use the short option's character code in @code{val}.
272 If @code{flag} is not a null pointer, that means this option should just
273 set a flag in the program.  The flag is a variable of type @code{int}
274 that you define.  Put the address of the flag in the @code{flag} field.
275 Put in the @code{val} field the value you would like this option to
276 store in the flag.  In this case, @code{getopt_long} returns @code{0}.
278 For any long option, @code{getopt_long} tells you the index in the array
279 @var{longopts} of the options definition, by storing it into
280 @code{*@var{indexptr}}.  You can get the name of the option with
281 @code{@var{longopts}[*@var{indexptr}].name}.  So you can distinguish among
282 long options either by the values in their @code{val} fields or by their
283 indices.  You can also distinguish in this way among long options that
284 set flags.
286 When a long option has an argument, @code{getopt_long} puts the argument
287 value in the variable @code{optarg} before returning.  When the option
288 has no argument, the value in @code{optarg} is a null pointer.  This is
289 how you can tell whether an optional argument was supplied.
291 When @code{getopt_long} has no more options to handle, it returns
292 @code{-1}, and leaves in the variable @code{optind} the index in
293 @var{argv} of the next remaining argument.
294 @end deftypefun
296 Since long option names were used before the @code{getopt_long}
297 options was invented there are program interfaces which require programs
298 to recognize options like @w{@samp{-option value}} instead of
299 @w{@samp{--option value}}.  To enable these programs to use the GNU
300 getopt functionality there is one more function available.
302 @comment getopt.h
303 @comment GNU
304 @deftypefun int getopt_long_only (int @var{argc}, char *const *@var{argv}, const char *@var{shortopts}, const struct option *@var{longopts}, int *@var{indexptr})
305 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:getopt} @mtsenv{}}@asunsafe{@ascuheap{} @ascuintl{} @asulock{} @asucorrupt{}}@acunsafe{@acsmem{} @aculock{} @acucorrupt{}}}
306 @c Same issues as getopt.
308 The @code{getopt_long_only} function is equivalent to the
309 @code{getopt_long} function but it allows to specify the user of the
310 application to pass long options with only @samp{-} instead of
311 @samp{--}.  The @samp{--} prefix is still recognized but instead of
312 looking through the short options if a @samp{-} is seen it is first
313 tried whether this parameter names a long option.  If not, it is parsed
314 as a short option.
316 Assuming @code{getopt_long_only} is used starting an application with
318 @smallexample
319   app -foo
320 @end smallexample
322 @noindent
323 the @code{getopt_long_only} will first look for a long option named
324 @samp{foo}.  If this is not found, the short options @samp{f}, @samp{o},
325 and again @samp{o} are recognized.
326 @end deftypefun
328 @node Getopt Long Option Example
329 @subsection Example of Parsing Long Options with @code{getopt_long}
331 @smallexample
332 @include longopt.c.texi
333 @end smallexample