文章首发于公众号:程序员读书;欢迎关注,可以第一时间收到文章更新哦,转载本文请注明来源!
前言
今天来聊聊Go语言标准库中一个非常简单的库flag,这个库的代码量只有1000行左右,却提供了非常完善的命令行参数解析功能。
命令行参数
如果你有使用过类Unix(比如MacOS,Linux)等操作系统,相信你应该明白命令参数是什么,比如下面的两条命令:
$ mysql -u root -p 123456$ ls -al
第一条命令是MySQL的客户端,其-u root
和-p 123456
就是命令行参数,第二条命令用于显示当前目录的文件及目录,该命令中-al
就是命令行参数。
flag库的作用就是帮我们将命令后面的选项参数解析到对应的变量中。
使用详解
要了解一个库,须从使用开始,下面我们通过一个简单的示例来快速了解flag库的使用,这个示例可以接收从命令行传递的用于连接数据库的参数,代码如下:
package mainimport ( "flag" "fmt")var ( host string dbName string port int user string password string)func main() { flag.StringVar(&host, "host", "", "数据库地址") flag.StringVar(&dbName, "db_name", "", "数据库名称") flag.StringVar(&user, "user", "", "数据库用户") flag.StringVar(&password, "password", "", "数据库密码") flag.IntVar(&port, "port", 3306, "数据库端口") flag.Parse() fmt.Printf("数据库地址:%s\n", host) fmt.Printf("数据库名称:%s\n", dbName) fmt.Printf("数据库用户:%s\n", user) fmt.Printf("数据库密码:%s\n", password) fmt.Printf("数据库端口:%d\n", port)}
在命令行窗口输入以下命令,开始运行程序
go run main.go -host=localhost -user=test -password=123456 -db_name=test -port=3306
运行结束,输出结果如下所示:
数据库地址:localhost数据库名称:test数据库用户:test数据库密码:123456数据库端口:3306
上面的示例就是一个解析命令行选项参数的模板,包括下面三个步骤:
定义好接收参数的变量。
调用flag.StringVar()等函数将命令行选项与变量绑定。
调用flag.Parse()函数,开始解析变量。
在上面程序中,我们用了StringVar函数绑定字符串类型的参数,用了IntVar函数绑定整数类型的参数,除了字符串和整型,flag支持boolean,Duration,float64,Int64,uint,uint64等类型,下面是这些函数的定义,用法与StringVar相同。
func BoolVar(p *bool, name string, value bool, usage string)func DurationVar(p *time.Duration, name string, value time.Duration, usage string)func Float64Var(p *float64, name string, value float64, usage string)func Int64Var(p *int64, name string, value int64, usage string)func IntVar(p *int, name string, value int, usage string)func StringVar(p *string, name string, value string, usage string)func Uint64Var(p *uint64, name string, value uint64, usage string)func UintVar(p *uint, name string, value uint, usage string)
上面列出的函数带有Var
后缀,表示需要我们自己传递一个变量去接收命令行参数,而flag在这些函数有基础上,封装了下面列表的函数,这些函数没有Var
后缀,跟上面的函数相比少了一个参数,却多了一个返回值,这个返回值就是接收命令参数的变量指针。
func Bool(name string, value bool, usage string) *boolfunc Duration(name string, value time.Duration, usage string) *time.Durationfunc Float64(name string, value float64, usage string) *float64func Int(name string, value int, usage string) *intfunc Int64(name string, value int64, usage string) *int64func String(name string, value string, usage string) *stringfunc Uint(name string, value uint, usage string) *uintfunc Uint64(name string, value uint64, usage string) *uint64
所以我们把上面的示例改写为以下的样子:
package mainimport ( "flag" "fmt")func main() { host := flag.String("host", "", "数据库地址") dbName := flag.String("db_name", "", "数据库名称") user := flag.String("user", "", "数据库用户") password := flag.String("password", "", "数据库密码") port := flag.Int("port", 3306, "数据库端口") flag.Parse() fmt.Printf("数据库地址:%s\n", *host) fmt.Printf("数据库名称:%s\n", *dbName) fmt.Printf("数据库用户:%s\n", *user) fmt.Printf("数据库密码:%s\n", *password) fmt.Printf("数据库端口:%d\n", *port)}
另外,运行程序时,在后面跟上-h
或--help
来查看命令的参数选项,如:
go run main.go --helpUsage of main: -db_name string 数据库名称 -host string 数据库地址 -password string 数据库密码 -port int 数据库端口 (default 3306) -user string 数据库用户
选项语法
flag支持以下三种命令行格式,参数前面的-
也可以换成--
,在flag库中,--
并不是表示长选项的意思。
cmd -flagcmd -flag=xcmd -flag x
第一种只用布尔值的选项,如果该参数出现,则为true,不出则为默认值,而其他数据类型不能使用这种格式传值。
第二种可适用任何类型,因此也是最常用的格式。
第三种不可用于布尔值的选项。
flag在解析参数时,如果遇到第一个非选项参数(不是以-或--开头的)或终止符--,就会停止解析,比如上面的示例中,我们将运行命令改成下面的样子:
go run main.go -host=localhost noflag -user=test -password=123456 -db_name=test -port=3306
运行结果如下,可以看到解析-host参数之后遇到了noflag这样的非选项参数,flag就停止解析了,所以后面的参数都只输出了默认值。
package mainimport ( "flag" "fmt")var ( host string dbName string port int user string password string)func main() { flag.StringVar(&host, "host", "", "数据库地址") flag.StringVar(&dbName, "db_name", "", "数据库名称") flag.StringVar(&user, "user", "", "数据库用户") flag.StringVar(&password, "password", "", "数据库密码") flag.IntVar(&port, "port", 3306, "数据库端口") flag.Parse() fmt.Printf("数据库地址:%s\n", host) fmt.Printf("数据库名称:%s\n", dbName) fmt.Printf("数据库用户:%s\n", user) fmt.Printf("数据库密码:%s\n", password) fmt.Printf("数据库端口:%d\n", port)}0
整数类型的参数可以接收十进制、八进制,十六进制的参数,布尔型可以接收下面列出参数
package mainimport ( "flag" "fmt")var ( host string dbName string port int user string password string)func main() { flag.StringVar(&host, "host", "", "数据库地址") flag.StringVar(&dbName, "db_name", "", "数据库名称") flag.StringVar(&user, "user", "", "数据库用户") flag.StringVar(&password, "password", "", "数据库密码") flag.IntVar(&port, "port", 3306, "数据库端口") flag.Parse() fmt.Printf("数据库地址:%s\n", host) fmt.Printf("数据库名称:%s\n", dbName) fmt.Printf("数据库用户:%s\n", user) fmt.Printf("数据库密码:%s\n", password) fmt.Printf("数据库端口:%d\n", port)}1
Duration
类型的参数接收可以被time.ParseDuration()
解析的参数。
flag是怎么解析参数的?
我们知道flag库是用于命令行解析的,但其内部是怎么解析的呢?下面我们来分析一下
一个命令行参数包含以下四个部分:
接收参数的变量
参数名称
默认值
参数说明
所以flag设置命令行参数的函数有四个参数,比如:
package mainimport ( "flag" "fmt")var ( host string dbName string port int user string password string)func main() { flag.StringVar(&host, "host", "", "数据库地址") flag.StringVar(&dbName, "db_name", "", "数据库名称") flag.StringVar(&user, "user", "", "数据库用户") flag.StringVar(&password, "password", "", "数据库密码") flag.IntVar(&port, "port", 3306, "数据库端口") flag.Parse() fmt.Printf("数据库地址:%s\n", host) fmt.Printf("数据库名称:%s\n", dbName) fmt.Printf("数据库用户:%s\n", user) fmt.Printf("数据库密码:%s\n", password) fmt.Printf("数据库端口:%d\n", port)}2
flag内部有一个名称CommandLine的变量,其类型为FlagSet,如:
package mainimport ( "flag" "fmt")var ( host string dbName string port int user string password string)func main() { flag.StringVar(&host, "host", "", "数据库地址") flag.StringVar(&dbName, "db_name", "", "数据库名称") flag.StringVar(&user, "user", "", "数据库用户") flag.StringVar(&password, "password", "", "数据库密码") flag.IntVar(&port, "port", 3306, "数据库端口") flag.Parse() fmt.Printf("数据库地址:%s\n", host) fmt.Printf("数据库名称:%s\n", dbName) fmt.Printf("数据库用户:%s\n", user) fmt.Printf("数据库密码:%s\n", password) fmt.Printf("数据库端口:%d\n", port)}3
FlagSet就是一个命令行参数的集合体,当我们调用诸如IntVar
这类的函数时,就是将命令行的默认值
、参数说明
,参数名称
,接收参数的变量
等信息告诉flag库,而flag内部会让CommandLine来处理,用这些信息创建Flag类型的变量,将添加到这个集合体中。
package mainimport ( "flag" "fmt")var ( host string dbName string port int user string password string)func main() { flag.StringVar(&host, "host", "", "数据库地址") flag.StringVar(&dbName, "db_name", "", "数据库名称") flag.StringVar(&user, "user", "", "数据库用户") flag.StringVar(&password, "password", "", "数据库密码") flag.IntVar(&port, "port", 3306, "数据库端口") flag.Parse() fmt.Printf("数据库地址:%s\n", host) fmt.Printf("数据库名称:%s\n", dbName) fmt.Printf("数据库用户:%s\n", user) fmt.Printf("数据库密码:%s\n", password) fmt.Printf("数据库端口:%d\n", port)}4
最后,当我们调用flag.Parse函数时,实际就是调用FlagSet结构体的Parse函数将命令参数解析到变量中,flag.Parse函数代码如下:
package mainimport ( "flag" "fmt")var ( host string dbName string port int user string password string)func main() { flag.StringVar(&host, "host", "", "数据库地址") flag.StringVar(&dbName, "db_name", "", "数据库名称") flag.StringVar(&user, "user", "", "数据库用户") flag.StringVar(&password, "password", "", "数据库密码") flag.IntVar(&port, "port", 3306, "数据库端口") flag.Parse() fmt.Printf("数据库地址:%s\n", host) fmt.Printf("数据库名称:%s\n", dbName) fmt.Printf("数据库用户:%s\n", user) fmt.Printf("数据库密码:%s\n", password) fmt.Printf("数据库端口:%d\n", port)}5
从上面的代码我们也可以看出来,FlagSet的Parse函数最终是通过获取os.Args数组的数据来解析命令行参数的。
即然我们知道flag是通过类型为FlagSet的变量CommandLine来处理命令行参数的,那其实我们也可以自己创建一个FlagSet类型的变量来处理命令行参数,所以我们可以将上面的例改成下面的样子:
package mainimport ( "flag" "fmt")var ( host string dbName string port int user string password string)func main() { flag.StringVar(&host, "host", "", "数据库地址") flag.StringVar(&dbName, "db_name", "", "数据库名称") flag.StringVar(&user, "user", "", "数据库用户") flag.StringVar(&password, "password", "", "数据库密码") flag.IntVar(&port, "port", 3306, "数据库端口") flag.Parse() fmt.Printf("数据库地址:%s\n", host) fmt.Printf("数据库名称:%s\n", dbName) fmt.Printf("数据库用户:%s\n", user) fmt.Printf("数据库密码:%s\n", password) fmt.Printf("数据库端口:%d\n", port)}6
另外,我们已经知道了flag解析参数的来源是os.Args这样的字符串数组,那我们也可以模拟一个这样的数组,将数组解析到变量之中,而不需要去解析os.Args数组,下面的例子就是这样做的:
package mainimport ( "flag" "fmt")var ( host string dbName string port int user string password string)func main() { flag.StringVar(&host, "host", "", "数据库地址") flag.StringVar(&dbName, "db_name", "", "数据库名称") flag.StringVar(&user, "user", "", "数据库用户") flag.StringVar(&password, "password", "", "数据库密码") flag.IntVar(&port, "port", 3306, "数据库端口") flag.Parse() fmt.Printf("数据库地址:%s\n", host) fmt.Printf("数据库名称:%s\n", dbName) fmt.Printf("数据库用户:%s\n", user) fmt.Printf("数据库密码:%s\n", password) fmt.Printf("数据库端口:%d\n", port)}7
运行程序,在命令后面不需要跟命令行参数,如下:
package mainimport ( "flag" "fmt")var ( host string dbName string port int user string password string)func main() { flag.StringVar(&host, "host", "", "数据库地址") flag.StringVar(&dbName, "db_name", "", "数据库名称") flag.StringVar(&user, "user", "", "数据库用户") flag.StringVar(&password, "password", "", "数据库密码") flag.IntVar(&port, "port", 3306, "数据库端口") flag.Parse() fmt.Printf("数据库地址:%s\n", host) fmt.Printf("数据库名称:%s\n", dbName) fmt.Printf("数据库用户:%s\n", user) fmt.Printf("数据库密码:%s\n", password) fmt.Printf("数据库端口:%d\n", port)}8
运行后结果如下:
package mainimport ( "flag" "fmt")var ( host string dbName string port int user string password string)func main() { flag.StringVar(&host, "host", "", "数据库地址") flag.StringVar(&dbName, "db_name", "", "数据库名称") flag.StringVar(&user, "user", "", "数据库用户") flag.StringVar(&password, "password", "", "数据库密码") flag.IntVar(&port, "port", 3306, "数据库端口") flag.Parse() fmt.Printf("数据库地址:%s\n", host) fmt.Printf("数据库名称:%s\n", dbName) fmt.Printf("数据库用户:%s\n", user) fmt.Printf("数据库密码:%s\n", password) fmt.Printf("数据库端口:%d\n", port)}9
自定义数据类型
如果flag提供的数据类型不能满足我们的需要,我们也可以自定义类型,自定义类型需要实现flag中的Value接口,该接口定义如下:
go run main.go -host=localhost -user=test -password=123456 -db_name=test -port=33060
Value
类型的String()用于打印数值,而Set方法则用于flag包将命令行参数设置到Value
类型中。
下面是一个自定义类型的示例程序:
go run main.go -host=localhost -user=test -password=123456 -db_name=test -port=33061
运行结果:
package mainimport ( "flag" "fmt")var ( host string dbName string port int user string password string)func main() { flag.StringVar(&host, "host", "", "数据库地址") flag.StringVar(&dbName, "db_name", "", "数据库名称") flag.StringVar(&user, "user", "", "数据库用户") flag.StringVar(&password, "password", "", "数据库密码") flag.IntVar(&port, "port", 3306, "数据库端口") flag.Parse() fmt.Printf("数据库地址:%s\n", host) fmt.Printf("数据库名称:%s\n", dbName) fmt.Printf("数据库用户:%s\n", user) fmt.Printf("数据库密码:%s\n", password) fmt.Printf("数据库端口:%d\n", port)}8 -u=小明,小张,小红,小刚小明小张小红小刚
从上面的示例中我们可以总结自定义类型的几个步骤:
定义一个实现flag.Value接口的类型,并实现String和Set方法。
使用flag.Var函数将类型绑定到类型参数。
调用flag.Parse()解析命令行参数。
短选项
我们在使用Linux命令的时候,发现很多命令的参数是有分短选项和长选项的,不过flag库并不支持短选项;当然也有变通的方式,比如我们可以自己定义一个长选项和短选项,如:
go run main.go -host=localhost -user=test -password=123456 -db_name=test -port=33063
上面的程序中,我们定义了p
和port
两个参数,并将其绑定到变量port
,因此通过下面两条命令都可以获取参数:
$ package mainimport ( "flag" "fmt")var ( host string dbName string port int user string password string)func main() { flag.StringVar(&host, "host", "", "数据库地址") flag.StringVar(&dbName, "db_name", "", "数据库名称") flag.StringVar(&user, "user", "", "数据库用户") flag.StringVar(&password, "password", "", "数据库密码") flag.IntVar(&port, "port", 3306, "数据库端口") flag.Parse() fmt.Printf("数据库地址:%s\n", host) fmt.Printf("数据库名称:%s\n", dbName) fmt.Printf("数据库用户:%s\n", user) fmt.Printf("数据库密码:%s\n", password) fmt.Printf("数据库端口:%d\n", port)}8 -p 111$ package mainimport ( "flag" "fmt")var ( host string dbName string port int user string password string)func main() { flag.StringVar(&host, "host", "", "数据库地址") flag.StringVar(&dbName, "db_name", "", "数据库名称") flag.StringVar(&user, "user", "", "数据库用户") flag.StringVar(&password, "password", "", "数据库密码") flag.IntVar(&port, "port", 3306, "数据库端口") flag.Parse() fmt.Printf("数据库地址:%s\n", host) fmt.Printf("数据库名称:%s\n", dbName) fmt.Printf("数据库用户:%s\n", user) fmt.Printf("数据库密码:%s\n", password) fmt.Printf("数据库端口:%d\n", port)}8 -port 111
小结
在这篇文章中,我们全面讲解了flag库,看完这篇文章,相信你可以学习到以下几点:
在Go程序员中如何使用flag库解析命令行参数。
flag库解析命令行参数的原理。
怎么让flag库支持我们自定义的数据类型。
怎么定义命令行参数短选项。
原文:https://juejin.cn/post/7098245145744965663