]> git.tdb.fi Git - libs/core.git/blobdiff - source/core/getopt.h
Prefer more cache-efficient containers
[libs/core.git] / source / core / getopt.h
index f6c48597c5220f73998f1ced0ccc6faf5411a445..405864bb27bfdda1668537a35630550465963482 100644 (file)
@@ -1,20 +1,65 @@
-/* $Id$
-
-This file is part of libmspcore
-Copyright © 2006-2007 Mikko Rasa, Mikkosoft Productions
-Distributed under the LGPL
-*/
 #ifndef MSP_CORE_GETOPT_H_
 #define MSP_CORE_GETOPT_H_
 
-#include <sstream>
+#include <list>
+#include <stdexcept>
 #include <string>
 #include <vector>
-#include "except.h"
+#include <msp/strings/lexicalcast.h>
+#include "noncopyable.h"
 
 namespace Msp {
 
-class GetOpt
+class usage_error: public std::runtime_error
+{
+private:
+       std::string help_;
+
+public:
+       usage_error(const std::string &w, const std::string &h = std::string()): std::runtime_error(w), help_(h) { }
+       ~usage_error() throw() { }
+
+       const char *help() const throw() { return help_.c_str(); }
+};
+
+
+/**
+Command line option processor.  Both short and long options are supported, with
+optional and required arguments.  Automatic help text generation is also
+available.
+
+Short options begin with a single dash and are identified by a single letter.
+Multiple short options may be grouped if they take no arguments; for example,
+the string "-abc" could be interpreted as having the options 'a', 'b' and 'c'.
+If the option takes an argument and there are unused characters in the argv
+element, then those characters are interpreted as the argument.  Otherwise the
+next element is taken as the argument.  An optional argument must be given in
+the same element if it is given.
+
+Long options begin with a double dash and are identified by an arbitrary
+string.  An argument can be specified either in the same argv element,
+separated by an equals sign, or in the next element.  As with short options,
+an optional argument, if given, must be in the same element.
+
+A single option may have both alternative forms, but must always have at least
+a long form.  This is to encourage self-documenting options; it's much easier
+to remember words than letters.
+
+Positional arguments are also supported.  They are identified by an arbitrary
+string, but the identifier is only used in help text and error messages.  Any
+number of the final arguments may be optional.
+
+To support applications that take an arbitrary amount of arguments, a single
+positional argument list can be specified.  Fixed positional arguments are
+allowed together with a list, but they can't be optional.  An application that
+wants to do complex processing on the argument list can declare a list of
+string arguments.
+
+A built-in --help option is provided and will output a list of options,
+arguments and their associated help texts.  An application may override this by
+providing its own option with the same name.
+*/
+class GetOpt: private NonCopyable
 {
 public:
        enum ArgType
@@ -23,127 +68,242 @@ public:
                OPTIONAL_ARG,
                REQUIRED_ARG
        };
-       
-       class OptBase
+
+       class Option
        {
+       protected:
+               Option() { }
        public:
-               OptBase           &set_help(const std::string &);
-               OptBase           &set_help(const std::string &, const std::string &);
-               char              get_short() const               { return shrt; }
-               const std::string &get_long() const               { return lng; }
-               ArgType           get_arg_type() const            { return arg_type; }
-               const std::string &get_help() const               { return help; }
-               const std::string &get_metavar() const            { return metavar; }
-               unsigned          get_seen_count() const          { return seen_count; }
-               virtual void      process()=0;
-               virtual void      process(const std::string &)=0;
-               virtual ~OptBase() { }
+               virtual ~Option() { }
+
+               /// Sets help text for the option.
+               virtual Option &set_help(const std::string &) = 0;
+
+               /** Sets help text for the option, with a placeholder metavariable.  The
+               metavariable is used to denote the argument in the option list. */
+               virtual Option &set_help(const std::string &, const std::string &) = 0;
+
+               virtual Option &bind_seen_count(unsigned &) = 0;
+
+               /// Returns the number of times this option was seen on the command line.
+               virtual unsigned get_seen_count() const = 0;
+       };
+
+       class Argument
+       {
+       protected:
+               Argument() { }
+       public:
+               virtual ~Argument() { }
+
+               virtual Argument &set_help(const std::string &) = 0;
+       };
+
+private:
+       class Store
+       {
+       protected:
+               Store() { }
+       public:
+               virtual ~Store() { }
+
+               virtual Store *clone() const = 0;
+
+               virtual bool is_list() const = 0;
+               virtual void store() = 0;
+               virtual void store(const std::string &) = 0;
+       };
+
+       class OptionImpl: public Option
+       {
        protected:
-               char        shrt;
+               char shrt;
                std::string lng;
-               ArgType     arg_type;
-               unsigned    seen_count;
+               ArgType arg_type;
+               unsigned seen_count;
+               unsigned *ext_seen_count;
                std::string help;
                std::string metavar;
+               Store *store;
 
-               OptBase(char, const std::string &, ArgType);
+       public:
+               OptionImpl(char, const std::string &, const Store &, ArgType);
+               virtual ~OptionImpl();
+
+               virtual OptionImpl &set_help(const std::string &);
+               virtual OptionImpl &set_help(const std::string &, const std::string &);
+               virtual OptionImpl &bind_seen_count(unsigned &);
+               char get_short() const { return shrt; }
+               const std::string &get_long() const { return lng; }
+               ArgType get_arg_type() const { return arg_type; }
+               const std::string &get_help() const { return help; }
+               const std::string &get_metavar() const { return metavar; }
+               virtual unsigned get_seen_count() const { return seen_count; }
+               void process();
+               void process(const std::string &);
        };
 
-private:
-       template<typename T>
-       class Option: public OptBase
+       class ArgumentImpl: public Argument
        {
+       private:
+               std::string name;
+               ArgType type;
+               std::string help;
+               Store *store;
+
        public:
-               Option(char s, const std::string &l, T &d, ArgType a): OptBase(s, l, a), data(d) { }
-
-               virtual void process()
-               {
-                       if(arg_type==REQUIRED_ARG)
-                               throw UsageError("--"+lng+" requires an argument");
-                       process_();
-                       ++seen_count;
-               }
-
-               virtual void process(const std::string &a)
-               {
-                       if(arg_type==NO_ARG)
-                               throw UsageError("--"+lng+" takes no argument");
-
-                       T tmp;
-                       std::istringstream ss(a);
-                       ss>>tmp;
-                       if(ss.fail())
-                               throw UsageError("Invalid argument for --"+lng);
-
-                       data=tmp;
-                       ++seen_count;
-               }
+               ArgumentImpl(const std::string &, const Store &, ArgType);
+               virtual ~ArgumentImpl();
+
+               virtual ArgumentImpl &set_help(const std::string &);
+               const std::string &get_name() const { return name; }
+               ArgType get_type() const { return type; }
+               const std::string &get_help() const { return help; }
+               bool is_list_store() const { return store->is_list(); }
+               void process(const std::string &);
+       };
+
+       template<typename T>
+       class SimpleStore: public Store
+       {
        private:
                T &data;
 
-               void process_() { }
+       public:
+               SimpleStore(T &d): data(d) { }
+
+               virtual SimpleStore *clone() const
+               { return new SimpleStore(data); }
+
+               virtual bool is_list() const { return false; }
+
+               virtual void store() { }
+
+               virtual void store(const std::string &a)
+               { data = lexical_cast<T>(a); }
        };
 
        template<typename T>
-       class ListOption: public OptBase
+       class ListStore: public Store
        {
-       public:
-               ListOption(char s, const std::string &l, T &d, ArgType a): OptBase(s, l, a), data(d)
-               { if(arg_type!=REQUIRED_ARG) throw Exception("ListOption with arg_type!=REQUIRED makes no sense"); }
-
-               virtual void process()
-               {
-                       throw UsageError("--"+lng+" requires an argument");
-               }
-
-               virtual void process(const std::string &a)
-               {
-                       typename T::value_type tmp;
-                       std::istringstream ss(a);
-                       ss>>tmp;
-                       if(ss.fail())
-                               throw UsageError("Invalid argument for --"+lng);
-
-                       data.push_back(tmp);
-                       ++seen_count;
-               }
        private:
                T &data;
+
+       public:
+               ListStore(T &d): data(d) { }
+
+               virtual ListStore *clone() const
+               { return new ListStore(data); }
+
+               virtual bool is_list() const { return true; }
+
+               virtual void store() { }
+
+               virtual void store(const std::string &a)
+               { data.push_back(lexical_cast<typename T::value_type>(a)); }
        };
 
-       std::list<OptBase *> opts;
-       std::vector<std::string> args;
+       bool help;
+       std::vector<OptionImpl *> opts;
+       std::vector<ArgumentImpl *> args;
+       std::vector<std::string> args_raw;
 
 public:
+       GetOpt();
        ~GetOpt();
 
-       const std::vector<std::string> &get_args() const { return args; }
+       /** Adds an option with both short and long forms.  Processing depends on
+       the type of the destination variable and whether an argument is taken or
+       not.  With an argument, the value is lexical_cast to the appropriate type
+       and stored in the destination.  Without an argument, a bool will be set to
+       true and an unsigned will be incremented; any other type will be ignored. */
+       template<typename T>
+       Option &add_option(char s, const std::string &l, T &d, ArgType a = NO_ARG)
+       { return add_option(s, l, SimpleStore<T>(d), a); }
 
+       /** Adds an option with both short and long forms.  The option may be
+       specified multiple times, and the argument from each occurrence is stored in
+       the list.  The argument type must be REQUIRED_ARG. */
        template<typename T>
-       OptBase &add_option(char s, const std::string &l, T &d, ArgType a=NO_ARG)
-       { opts.push_back(new Option<T>(s, l, d, a)); return *opts.back(); }
-       
+       Option &add_option(char s, const std::string &l, std::vector<T> &d, ArgType a = REQUIRED_ARG)
+       { return add_option(s, l, ListStore<std::vector<T> >(d), a); }
+
+       /** Adds an option with both short and long forms.  The option may be
+       specified multiple times, and the argument from each occurrence is stored in
+       the list.  The argument type must be REQUIRED_ARG. */
        template<typename T>
-       OptBase &add_option(char s, const std::string &l, std::list<T> &d, ArgType a=REQUIRED_ARG)
-       { opts.push_back(new ListOption<std::list<T> >(s, l, d, a)); return *opts.back(); }
-       
+       Option &add_option(char s, const std::string &l, std::list<T> &d, ArgType a = REQUIRED_ARG)
+       { return add_option(s, l, ListStore<std::list<T> >(d), a); }
+
+       /** Adds an option with only a long form. */
        template<typename T>
-       OptBase &add_option(const std::string &l, T &d, ArgType a)
+       Option &add_option(const std::string &l, T &d, ArgType a)
        { return add_option(0, l, d, a); }
 
-       std::string generate_usage(const std::string &) const;
-       std::string generate_help() const;
-       void operator()(unsigned, const char *const *);
+       /** Adds a positional argument.  The value will be lexical_cast to the
+       appropriate type and stored in the destination. */
+       template<typename T>
+       Argument &add_argument(const std::string &n, T &d, ArgType a = REQUIRED_ARG)
+       { return add_argument(n, SimpleStore<T>(d), a); }
+
+       /** Adds a positional argument list.  If the list is declared as required,
+       at least one element must be given; an optional list may be empty.  Only one
+       list may be added, and optional fixed arguments can't be used with it. */
+       template<typename T>
+       Argument &add_argument(const std::string &n, std::vector<T> &d, ArgType a = REQUIRED_ARG)
+       { return add_argument(n, ListStore<std::vector<T> >(d), a); }
+
+       /** Adds a positional argument list.  If the list is declared as required,
+       at least one element must be given; an optional list may be empty.  Only one
+       list may be added, and optional fixed arguments can't be used with it. */
+       template<typename T>
+       Argument &add_argument(const std::string &n, std::list<T> &d, ArgType a = REQUIRED_ARG)
+       { return add_argument(n, ListStore<std::list<T> >(d), a); }
+
 private:
+       OptionImpl &add_option(char, const std::string &, const Store &, ArgType);
+       ArgumentImpl &add_argument(const std::string &, const Store &, ArgType);
+
+       OptionImpl &get_option(char);
+       OptionImpl &get_option(const std::string &);
+
+public:
+       /** Processes argc/argv style command line arguments.  The contents of argv
+       will be unchanged; use get_args to access non-option arguments. */
+       void operator()(unsigned, const char *const *);
 
-       OptBase &get_option(char);
-       OptBase &get_option(const std::string &);
+private:
+       /** Processes a long option.  Returns the number of arguments eaten. */
        unsigned process_long(const char *const *);
+
+       /** Processes short options.  Returns the number of arguments eaten. */
        unsigned process_short(const char *const *);
+
+public:
+       /** Generates a single line that describes known options and arguments.  If
+       compact is true, the options list is replaced with a placeholder.  This
+       provides cleaner output if full help text is printed. */
+       std::string generate_usage(const std::string &, bool compact = false) const;
+
+       /** Generates help for known options and arguments in tabular format, one
+       item per line.  The returned string will have a linefeed at the end. */
+       std::string generate_help() const;
 };
 
-template<> inline void GetOpt::Option<bool>::process_()     { data=true; }
-template<> inline void GetOpt::Option<unsigned>::process_() { ++data; }
+template<> inline void GetOpt::SimpleStore<bool>::store()
+{ data = true; }
+
+template<> inline void GetOpt::SimpleStore<unsigned>::store()
+{ ++data; }
+
+template<> inline void GetOpt::SimpleStore<std::string>::store(const std::string &a)
+{ data = a; }
+
+template<> inline void GetOpt::ListStore<std::vector<std::string> >::store(const std::string &a)
+{ data.push_back(a); }
+
+template<> inline void GetOpt::ListStore<std::list<std::string> >::store(const std::string &a)
+{ data.push_back(a); }
 
 } // namespace Msp