一. 命令行格式简介

最近计划编写一个命令行解析程序，已知命令行的编写格式比较自由，例如：

ls -l -a

ls -la

ls -l –all

以上3个命令的用途是完全一致的，都是列出当前目录下所有文件的详细信息，但是写法却有很大差别，如何去解析呢。

为了做到这一点，有必要系统地去了解一下命令行的格式标准，命令行的一般格式为：

命令 [选项1] [选项2] [选项2参数] [命令参数]

下面以命令

du -h --max-depth 1 /home

为例，作出概念解释。

1. 命令

如示例中的du，命令就是程序的调用名称。

2. 选项、选项参数、命令参数

对于程序来说，命令后边的内容都是程序的“参数”，可由程序自行识别解析，并无本质不同。

但具体而言，又可以把“参数”分为3类：选项、选项参数、命令参数。

2.1. 选项

如示例中的-h、--max-depth，选项是一种特殊的程序“参数”，选项由程序提前定义，是固定的，是常量。

2.2. 选项参数

如示例中的1，它属于选项--max-depth的值，它相对固定，需要满足程序对应选项规定的范围，如必须为整数。

2.3. 命令参数

如示例中的/home，命令参数是程序的执行对象，相对自由。

二. 命令行的不同风格

为了区分命令行中的选项、选项参数、命令参数，需要制定一些规则。然而，在实践中，由于缺乏统一的规范，造就了不同的命令行风格。

1. UNIX/POSIX风格

Unix风格的命令行中，选项是以连字符“-”开头的单个字符（注意是一个字符，而不是一个单词），称之为短选项。

如果选项后面不带参数，则这样的选项被称之为模式选项。模式选项可以组合在一起使用。

例如：

mycommand -a -b

如果-a和-b是模式选项，那么就可以合并写为-ab或-ba:

mycommand -ab

mycommand -ba

如果选项带参数，这些参数要紧接在选项后面，可以以空格分开，也可以不以空格分开。

例如：

mycommand -p 9002

mycommand -p9002

mycommand -p9002可不可以理解为多个选项的合并呢？表面上来看，确实是存在歧义的，具体上来说，由于选项是固定的，则可由程序自行识别这究竟是选项合并，还是选项和选项参数的合并。

由于使用单个字符作为选项，这就限制了选项范围，如果命令非常复杂，选项可能不够用，并且难以理解。

2. GNU风格

GNU风格的命令行中，选项是以“--”开头的一个单词，称之为长选项。

例如：

mycommand --verbose。

如果选项需要带参数，则使用空格或者“=”将参数和选项分开。

例如：

mycommand --port 9501

mycommand --port=9501

GNU风格避免了UNIX风格的缺陷，尽管不是那么简洁，这也是推荐使用的命令行风格。在实践中，通常会将两种风格结合起来使用。

3. BSD风格

和UNIX/POSIX风格相比，其选项使用单个字符，且不带任何前缀。

例如：

mycommand a b c

如果是多个不带参数的选项，也可以组合在一起。

例如：

mycommand abc

如果选项需要带参数，选项参数紧跟在选项后面，可以使用空格分开，也可以不用空格。

例如：

mycommand P 9501

mycommand P9501

这种风格最简洁，但问题也最多，在不了解的情况下难以区分选项、选项参数、命令参数，我认为是垃圾。

4. X toolkit风格

原始的X toolkit风格由X toolkit进行解析，其选项选项是以“-”开头的一个单词，它首先过滤并处理某些选项（-display）然后再把过滤后的命令行传递给应用程序逻辑进行解析。

例如：

mycommand -version

如果选项需要带参数，则选项参数紧跟在这个选项后面，且使用空格分开。

例如：

mycommand -port 9501

5. DOS风格

其选项是以“/”开头的单个字符。

例如：

mycommand /C /D

选项可以合并。

例如：

mycommand /C/D

如果选项带参数，则选项参数紧跟在选项后边，不使用空格分开。

例如：

mycommand /CP/D

三. 命令行解析

命令行的解析的核心问题就是如何识别选项、选项参数、命令参数。由于命令行编写非常自由，这就给命令行的解析造成了困难。

1. 停止扫描选项和选项参数的指示符

以下面的命令行为例：

mycommand -a p1 --list 9501 test

可以认为9501是选项--list的选项参数；

也可以认为9501是命令参数，即选项--list不带参数。

这就产生了歧义。实践中，这种情况下可以使用一种称之为“扫描停止符”的标志来避免歧义。

例如：

mycommand -a p1 --list -- 9501 test

“--”是一个指示符，表明停止扫描参数，其后所有部分都是命令参数，而不是选项或选项参数。

2. 不同命令行风格之间的冲突

鉴于命令行编写格式的自由性，还有其它各种各样的命令行风格。就已知流行的几种命令行风格而言，已经出现了相互冲突的部分。

例如：

mycommand -abc

mycommand -abc

以UNIX/POSIX风格来解析，命令行带有3个参数，而以X toolkit风格来解析，则命令行只有一个参数。

因此，使用通用的规则来解析命令行是不可能实现的。