shell的模拟实现

最新推荐文章于 2024-07-20 16:36:14 发布

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#bash #linux #开发语言

文章介绍了如何使用C语言实现一个简单的shell，包括获取用户输入、字符串切分、内建命令处理（如cd和export）、创建子进程以及使用execvp进行程序替换。示例代码展示了关键的函数和逻辑，强调了内建命令处理和环境变量管理的重要性。

整体框架分析

代码演示

代码分析

整体框架分析

考虑下面这个与shell典型的互动：
[xzy@ecs-333953 date16]$ ls
makefile  mycmd  mycmd.cpp  myexec  myexec.c  test.py
[xzy@ecs-333953 date16]$ ps
  PID TTY          TIME CMD
21919 pts/0    00:00:00 bash
21947 pts/0    00:00:00 ps
[xzy@ecs-333953 date16]$ 
用下图的时间轴来表示事件的发生次序。其中时间从左到右。shell由表示为bash的方块代表，它随着时间的流逝从左向右移动。shell从用户读入字符串"ls"。shell建立一个新的进程，然后在那个进程中运行ls程序并等待那个进程结束。

然后shell读取新的一行输入，建立一个新的进程，在这个进程中运行程序并等待这个进程结束，所以要写一个shell，需要循环以下过程：

获取命令行

解析命令行

建立一个子进程（fork）

替换子进程（execvp）

等待子进程退出（wait）

根据这些思路，和我们前面学习的技术，就可以自己来实现一个shell了。

代码演示

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/wait.h>
#include<sys/types.h>

#define SEP " "//分隔符
#define NUM 1024
#define SIZE 128

char command_line[NUM];
char* command_args[SIZE];
char env_buffer[NUM];//for test

//对应上层的内建命令
int ChangeDir(const char* new_path)
{
	chdir(new_path);
	return 0;//调用成功
}

void PutEnvInMyShell(char* new_env)
{
	putenv(new_env);
}
int main()
{
	//shell本质就是一个死循环
	while (1)
	{
		//1、显示提示符
		printf("[张三@我的主机名 当前目录]# ");
		fflush(stdout);

		//2、获取用户输入
		memset(command_line, '\0', sizeof(command_line) * sizeof(char));
		fgets(command_line, NUM, stdin);//键盘，标准输入，stdin，获取到的是C风格的字符串，'\0'结尾
		command_line[strlen(command_line) - 1] = '\0';//清空回车键的\n

		//3、"ls -a -l -i" -> "ls" "-a" "-l" "-i" 字符串切分
		command_args[0] = strtok(command_line, SEP);
		int index = 1;
		//给ls命令添加颜色
		if (strcmp(command_args[0]/*程序名*/, "ls") == 0)
		{
			command_args[index++] = (char*)"--color=auto";
		}
		// = 是故意这么写的
		// strtok截取成功，返回字符串起始地址;截取失败，返回NULL
		whil