在 Golang 程序中有很多種方法來處理命令行參數。簡單的情況下可以不使用任何庫,直接處理 os.Args;其實 Golang 的標準庫提供了 flag 包來處理命令行參數;還有第三方提供的處理命令行參數的庫,比如 Pflag 等。本文將介紹 Golang 標準庫中 flag 包的用法。
入門demo
在 Go workspace 的 src 目錄下創建 flagdemo 目錄,並在目錄下創建 main.go 文件,編輯其內容如下:
import "flag"
import "fmt"
// 定義命令行參數對應的變量,這三個變量都是指針類型
var cliName = flag.String("name", "nick", "Input Your Name")
var cliAge = flag.Int("age", 28, "Input Your Age")
var cliGender = flag.String("gender", "male", "Input Your Gender")
// 定義一個值類型的命令行參數變量,在 Init() 函數中對其初始化
// 因此,命令行參數對應變量的定義和初始化是可以分開的
var cliFlag int
func Init() {
flag.IntVar(&cliFlag, "flagname", 1234, "Just for demo")
}
func main() {
// 初始化變量 cliFlag
Init()
// 把用戶傳遞的命令行參數解析爲對應變量的值
flag.Parse()
// flag.Args() 函數返回沒有被解析的命令行參數
// func NArg() 函數返回沒有被解析的命令行參數的個數
fmt.Printf("args=%s, num=%d\n", flag.Args(), flag.NArg())
for i := 0; i != flag.NArg(); i++ {
fmt.Printf("arg[%d]=%s\n", i, flag.Arg(i))
}
// 輸出命令行參數
fmt.Println("name=", *cliName)
fmt.Println("age=", *cliAge)
fmt.Println("gender=", *cliGender)
fmt.Println("flagname=", cliFlag)
}
使用 flag 包前要通過 import 命令導入該包:
import "flag"
定義一個整型的參數 age,返回指針類型的變量:
var cliAge = flag.Int("age", 28, "Input Your Age")
創建值類型的參數變量,並在 Init() 函數中對其初始化(注意這裏調用的是 flag.IntVar 方法):
var cliFlag int
func Init() {
flag.IntVar(&cliFlag, "flagname", 1234, "Just for demo")
}
通過 flag.Parse() 函數接下命令行參數,解析函數將會在碰到第一個非 flag 命令行參數時停止:
flag.Parse()
命令行傳參的格式:
-isbool (一個 - 符號,布爾類型該寫法等同於 -isbool=true)
-age=x (一個 - 符號,使用等號)
-age x (一個 - 符號,使用空格)
--age=x (兩個 - 符號,使用等號)
--age x (兩個 - 符號,使用空格)
運行demo
在 flagdemo 目錄下執行 go build 命令編譯 demo 生成可執行文件 flagdemo。
不傳遞命令行參數
此時輸出的命令行參數都是定義的默認值
傳遞命令行參數
傳遞的命令行參數會覆蓋默認值。
傳遞多餘的命令行參數
可以通過 flag.Args() 和 flag.NArg() 函數獲取未能解析的命令行參數。
傳遞錯誤的命令行參
如果通過 -xx 傳入未定義的命令行參數,則會直接報錯退出,並輸出幫助信息。
查看幫助信息
通過命令行參數 -h 或 --help 可以查看幫助信息:
解讀 flag 包源碼
flag 包支持的類型有 Bool、Duration、Float64、Int、Int64、String、Uint、Uint64。這些類型的參數被封裝到其對應的後端類型中,比如 Int 類型的參數被封裝爲 intValue,String 類型的參數被封裝爲 stringValue。這些後端的類型都實現了 Value 接口,因此可以把一個命令行參數抽象爲一個 Flag 類型的實例。下面是 Value 接口和 Flag 類型的代碼:
// Value 接口
type Value interface {
String() string
Set(string) error
}
// Flag 類型
type Flag struct {
Name string // name as it appears on command line
Usage string // help message
Value Value // value as set 是個 interface,因此可以是不同類型的實例。
DefValue string // default value (as text); for usage message
}
intValue 等類型實現了 Value 接口,因此可以賦值給 Flag 類型中的 Value 字段,下面是 intValue 類型的定義:
// -- int Value
type intValue int
func newIntValue(val int, p *int) *intValue {
*p = val
return (*intValue)(p)
}
func (i *intValue) Set(s string) error {
v, err := strconv.ParseInt(s, 0, strconv.IntSize)
*i = intValue(v)
return err
}
func (i *intValue) Get() interface{} { return int(*i) }
func (i *intValue) String() string { return strconv.Itoa(int(*i)) }
所有的參數被保存在 FlagSet 類型的實例中,FlagSet 類型的定義如下:
// A FlagSet represents a set of defined flags.
type FlagSet struct {
Usage func()
name string
parsed bool
actual map[string]*Flag // 中保存從命令行參數中解析到的參數實例
formal map[string]*Flag // 中保存定義的命令行參數實例(實例中包含了默認值)
args []string // arguments after flags
errorHandling ErrorHandling
output io.Writer // nil means stderr; use out() accessor
}
Flag 包被導入時創建了 FlagSet 類型的對象 CommandLine:
var CommandLine = NewFlagSet(os.Args[0], ExitOnError)
在程序中定義的所有命令行參數變量都會被加入到 CommandLine 的 formal 屬性中,其具體的調用過程如下:
var cliAge = flag.Int("age", 28, "Input Your Age")
func Int(name string, value int, usage string) *int {
return CommandLine.Int(name, value, usage)
}
func (f *FlagSet) Int(name string, value int, usage string) *int {
p := new(int)
f.IntVar(p, name, value, usage)
return p
}
func (f *FlagSet) IntVar(p *int, name string, value int, usage string) {
f.Var(newIntValue(value, p), name, usage)
}
func (f *FlagSet) Var(value Value, name string, usage string) {
// Remember the default value as a string; it won't change.
flag := &Flag{name, usage, value, value.String()}
_, alreadythere := f.formal[name]
if alreadythere {
var msg string
if f.name == "" {
msg = fmt.Sprintf("flag redefined: %s", name)
} else {
msg = fmt.Sprintf("%s flag redefined: %s", f.name, name)
}
fmt.Fprintln(f.Output(), msg)
panic(msg) // Happens only if flags are declared with identical names
}
if f.formal == nil {
f.formal = make(map[string]*Flag)
}
// 把命令行參數對應的變量添加到 formal 中
f.formal[name] = flag
}
命令行參數的解析過程則由 flag.Parse() 函數完成,其調用過程大致如下:
複製代碼
func Parse() {
CommandLine.Parse(os.Args[1:])
}
func (f *FlagSet) Parse(arguments []string) error {
f.parsed = true
f.args = arguments
for {
seen, err := f.parseOne()
if seen {
continue
}
if err == nil {
break
}
switch f.errorHandling {
case ContinueOnError:
return err
case ExitOnError:
os.Exit(2)
case PanicOnError:
panic(err)
}
}
return nil
}
最終由 FlagSet 的 parseOne() 方法執行解析任務:
func (f *FlagSet) parseOne() (bool, error) {
…
flag.Value.Set(value)
…
f.actual[name] = flag
…
並在解析完成後由 flag.Value.Set 方法把用戶傳遞的命令行參數設置給 flag 實例,最後添加到 FlagSet 的 actual 屬性中。
總結
本文介紹了 Golang 標準庫中 flag 包的基本用法,並進一步分析了其主要的代碼邏輯。其實 flag 包還支持用戶自定義類型的命令行參數,本文不再贅述,有興趣的朋友請參考官方 demo。