用fock实现简易shell（程序替换）

fork之后就会创建则进程，数据、堆、栈有两份，代码仍然为一份但是这个代码段成为两个进程的共享代码段都从fork函数中返回，当父子进程有一个想要修改数据或者堆栈时，两个进程真正分裂子进程在创建的时候会复制父进程的代码。

不管是共用代码还是复制代码，这就相当于父进程创建了一个和自己功能完全相同的进程，这样一来，子进程就只能进行和父进程一样的操作动作，这样做实际意义并不大，那怎么让子进程干和父进程不一样的事情？

程序替换：子程序通常调用exec函数，替换掉该进程的用户空间代码和数据，从新程序的启动历程开始执行，exec函数并不是创建进程，所以exec之后，进程的id并未改变

exec系列函数

需要头文件  #include <unistd.h>

   int execl(const char *path, const char *arg, ...);
   int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
   int execle(const char *path, const char *arg, ..., char * const envp[]);
   int execv(const char *path, char *const argv[]);
   int execvp(const char *file, char *const argv[]);
   int execvpe(const char *file, char *const argv[], char *const envp[]);

l(list):表示采用列表

v(vector):参数用数组

p(path):自动搜索环境变量

e(env):自己维护的环境变量

集体操作看下面代码

#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>

int main()
{
    char* const argv[] = {"ps", "-ef", NULL};
    char* const envp[] = {"PATH=/bin:/usr/bin", "TERM=console", NULL};

    execl("/bin/ps", "ps", "-ef", NULL);

    //带p可以使用环境变量PATH，无需路径
    execlp("ps", "ps", "-ef", NULL);

    //带e需要自己组装环境变量
    execle("ps", "ps", "-ef", NULL, envp);

    execv("/bin/ps", argv);

    execvp("ps", argv);

    execve("/bin/ps", argv, envp);

    exit(0);
}

这个程序只需要执行一个上述 exec 函数，就可将这段代码生成的可执行程序编程ps -ef 这条命令，上述代码只有一个进程，换成两个进程，基本操作也是一样的，如下面代码，实现最简shell：

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

char *strs[128] = {};
int argc = 0;

void stok(char *buf, const char *ch)
{
    if(buf == NULL)
    {
        return;
    }
    char *token = strtok(buf, ch);
    strs[argc] = token;
    while((token = strtok(NULL, ch)) != NULL)
    { 
        argc++;
        strs[argc] =token;
    }
    strs[argc+1] = NULL;
}

int main()
{
    char buf[256] = {};
    while(1)
    {
        pid_t pid = fork();
    
        if(pid == 0)
        {
            printf("myshell#");
            scanf("%[^\n]%*c", buf);    
            stok(buf, " "); //打断buf字符串
            execvp(strs[0], strs);
        }
        else
        {
            int status = 0;
            pid_t id = waitpid(pid,&status, 0);   
            if(id < 0)
            {
                printf("wait runing error!\n");
            }
        }
    }
    return 0;
}

在这段代码中，子程序的代码被替换，父进程调用waitpid阻塞式等待子进程返回，子进程返回之后回收子进程的资源，while循环中使用fork，创建子进程，然后在子进程中读取键盘上的输入，并将读进的字符在串在空格处打断，并在每个子串的最后加上\0，让strs数组中的每个指针都依次指向这些子串，完成之后在strs最后一个元素的后面加上一个空指针，这样做的是为了满足execvp的格式要求，然后调用execvp进行程序替换，替换完完毕之后子程序退出，父进程会受到子进程的资源，然后进入下一次循环。

 scanf("%[^\n]%*c", buf); 

使用snanf是最后的回车也会被输入，上面这句代码的意思是：当敲下回车时，这个回车会被屏蔽掉，也可写为：

fgets(buf,sizeof(buf),stdin);
buf[strlen(buf)-1]=0;