Modbus软件开发实战指南 之 开发自己的Modbus Poll工具 - 2

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Modbus软件开发实战指南 之 开发自己的Modbus Poll工具 - 2相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

接上一篇文章的内容。

看了前面需求提到的复杂的命令行解析功能,很多人立马开始发怵,其实大可不必。

我们都知道,Linux下的程序往往都提供了复杂的命令行参数处理机制,因为这是与

其他程序或用户进行交互的主要手段,在这样的情况下难能可贵的是,为了减轻开发

人员对命令行处理的负担,Linux提供了系统函数getopt()或getopt_long()专门解析命令行参数。

 

在Linux系统中,函数getopt()/getopt_long()位于 unistd.h 系统头文件中,其原型分别为:

int getopt(int argc,char * const argv[],const char * optstring);

int getopt_long(int argc, char * const argv[],const char *optstring,

                const struct option *longopts, int *longindex);

其中,参数argc和argv是由主函数main()传递的参数个数和内容。

参数optstring 则代表欲处理的选项字符串。此函数会返回在argv 中下一个的选项字母,

此字母会对应参数optstring 中的字母。如果选项字符串里的字母后接着冒号“:”,则表示还有相关的参数,

全域变量optarg 即会指向此额外参数。如果getopt()找不到符合的参数则会打印出错信息,并将全域

变量optopt设为“?”字符,如果不希望getopt()打印出错信息,则只要将全域变量opterr设为0即可。

 

参数可简单划分为短参数和长参数两种类型,getopt()使用optstring所指的字串作为短参数列表,

象“1ac:d::”就是一个短参数列表。短参数的定义是一个\'-\'后面跟一个字母或数字,象-a, -b就是一个

短参数,每个数字或字母定义一个参数。

 

而长参数则形如“--debug”,前面有2个\'-\'符号,后面可添加多个字母或数字。

getopt_long()函数包含了getopt()函数的功能,并且还可以指定“长参数”(或者说长选项),

与getopt()函数对比,getopt_long()比getopt()多了两个参数。

 

此函数的基本用法如下(Linux下):

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

int main(int argc, int *argv[])
{
    int ch;
    opterr = 0;

    // getopt()可由getopt_long()替换
    while ((ch = getopt(argc, argv, "a:bcde")) != -1)
    {
        switch(ch)
        {
        case \'a\':
            printf("option a:\'%s\'\\n", optarg);
            break;
        case \'b\':
            printf("option b :b\\n");
            break;
        default:
            printf("other option :%c\\n", ch);
        }
    }
    printf("optopt +%c\\n", optopt);
}

以上作为参照,可见调用函数getopt()或getopt_long()可以非常方便地解析命令行。

但是,有一点遗憾的是,如此方便的函数在Windows下却没有提供,怎么办呢?当然有办法了,

既然函数getopt()/getopt_long()是GNU C中的函数,那么源码可见就可以根据情况直接移植到Windows下。

说干就干,接下来简要介绍一下移植方法,掌握一点新技能,如果对这部分没有兴趣,可以跳过,看后面的内容。

 

首先,访问GNU C Library (glibc)的主页http://www.gnu.org/software/libc/,并下载最新的glibc库,

当前最新版是glibc-2.24.tar.gz,下载完毕并解压。

提取加压后的目录\\glibc-2.24\\posix\\下的4个源文件getopt.h/getopt.c/getopt_int.h/

 

getopt_init.c,如图所示。

 

 

 图 提取getopt()相关文件

启动Visual Studio 2015,选择菜单【File】->【New】->【Project...】,

准备创建一个新的默认工程项目,项目类型为【Visual C++】→【Win32 Console Application】。

创建新的默认工程项目完毕之后,切换到资源管理器画面,将以上4个文件复制到新项目所在目录,并添加到工程项目中,如图所示。

图 添加getopt()源文件

文件添加完毕之后,我们试着编译一下看看,果不其然,文件getopt.c出现了编译错误:

getopt.c(71): fatal error C1083: Cannot open include file: \'gettext.h\': No such file or directory

首先需要修改的是没有“gettext.h”这个头文件的问题。修改方法为直接将其注释掉或删除,然后修改后面的宏定义。

将下面的原始代码(大概在70行):

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#ifdef _LIBC
# include <libintl.h>
#else
# include "gettext.h"
# define _(msgid) gettext (msgid)
#endif

修改为:

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#ifdef _LIBC
# include <libintl.h>
#else
# define _(msgid)  (msgid)
#endif

修改完毕,继续编译一下看看,出现如下编译错误,如图所示。

                    

图 编译错误alloca无法识别

 

错误的文字描述为:

getopt.c(568): warning C4013: \'alloca\' undefined; assuming extern returning int

error LNK2019: unresolved external symbol _alloca referenced in function __getopt_internal_r

可以发现,这里出错的原因是alloca这个函数没有定义,那么alloca函数是什么意思呢?

原来alloca是一个内存分配函数,与malloc、calloc、realloc类似,但是注意一个重要的区别,

alloca函数是在栈(stack)上申请空间,用完马上就释放。

 

一般情况下,函数alloca包含在头文件malloc.h中,在某些系统中被定义为内部函数_alloca的宏定义。

既然已经知道原型了,那么修改alloca为_alloca即可解决问题,如图所示。

 

图 修改为_alloca解决编译错误

 

继续添加getopt_long()/getopt_long_only()的定义,这两个函数在getopt.h文件中声明了,

但是其定义在getopt1.c中,可以直接将getopt1.c文件也拿过来用,但是因为这个文件中的内容不多,

为了减少文件的数量,直接将其中有用的部分拷贝到getopt.c文件中是个不错的主意。

文件getopt1.c中要拷贝的内容如下:

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int
getopt_long (int argc, char *const *argv, const char *options,
             const struct option *long_options, int *opt_index)
{
    return _getopt_internal (argc,argv,options,long_options,opt_index,0,0);
}

int
_getopt_long_r (int argc, char *const *argv, const char *options,
                const struct option *long_options, int *opt_index,
                struct _getopt_data *d)
{
    return _getopt_internal_r(argc,argv,options,long_options,opt_index,
                               0, d, 0);
}

/* Like getopt_long, but \'-\' as well as \'--\' can indicate a long option.
   If an option that starts with \'-\' (not \'--\') doesn\'t match a long option,
   but does match a short option, it is parsed as a short option
   instead.  */

int
getopt_long_only (int argc, char *const *argv, const char *options,
                  const struct option *long_options, int *opt_index)
{
    return _getopt_internal(argc,argv,options,long_options,opt_index,1,0);
}

int
_getopt_long_only_r (int argc, char *const *argv, const char *options,
                     const struct option *long_options, int *opt_index,
                     struct _getopt_data *d)
{
    return _getopt_internal_r(argc,argv,options,long_options,opt_index,
                               1, d, 0);
}

将以上代码拷贝到文件getopt.c中函数getopt()定义之后即可,修改完毕编译,一切OK!

至此函数getopt()移植结束。经过上面的修改,可以进行一些简单的测试进行验证,

测试用例不用自己写了,在文件getopt.c和getopt1.c文件中都有,直接拿过来用就可以。

至此,重新生成的4个文件:getopt.h/getopt.c/getopt_int.h/getopt_init.c就是需要的命令行解析源代码文件,可以用在Windows系统下。

 

至此,针对自己开发modbus poll工具的命令行解析功能基本实现了。

接下来,将进行功能部分的代码分析和调试。

 

以上是关于Modbus软件开发实战指南 之 开发自己的Modbus Poll工具 - 2的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Modbus库开发笔记之九:利用协议栈开发Modbus TCP Server应用

Modbus库开发笔记之七:Modbus其他辅助功能开发

Modbus库开发笔记之三:Modbus TCP Server开发

Modbus库开发笔记之五:Modbus RTU Slave开发

Modbus库开发笔记之六:Modbus RTU Master开发

Modbus库开发笔记之四:Modbus TCP Client开发