操作系统: C语言开发自己的Shell

最新推荐文章于 2025-05-14 22:27:35 发布

Hikers、Wan

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分类专栏：操作系统文章标签：操作系统指针 c语言 shell

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前言

需求是这样的，要求用纯C写一个my shell，可以实现
1.help 打印help文档
2.set variable value 设置变量variable为value并以数组形式存储
3.print variable 打印变量
4.run xxx 以每行的内容为一个命令，依次执行文件所有指令
要求完成三个.C文件，分别为shell.c interpreter.c shellmemory.c
他们的功能分别如下：
shell.c
main方法和parse方法。parse用来解析输入并把带空格的输入存放到一个 * tokens[] 中，这个数组中每个下标存放的地址对应着每个单词string的首地址。main方法把parse转换后的* tokens[]传给interpreter.c

interpreter.c
对于help set print run四个指令分别编写对应程序，如果输入不规范，输出 Unknown Command。

shellmemory.c
用来设置变量和遍历（查找）变量。
Struct MEM{char *var;char value;}
使用Struct数组。

代码

这里只给出shellmemory.c的代码。

#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#define buffSize 100
struct MEM{
	char *value;
	char *var;
};

struct MEM *array;
int len;

首先是把指针p1的内容复制到p2，需要用到二级指针。

void copy(char *source, char **des){
	int s = 0;
	char buffer[buffSize];
	while (*(source + s) != '\0'){
		buffer[s] = *(source + s);
		s++;
	}
	buffer[s] = *(source + s);
	*des = _strdup(buffer);
}

内存方面，对于指向一个struct的指针p，p++会自动指向相邻的下一块地址。本例中，指向array的地址自动+8bytes，也就是两个char * 的长度（8位16进制地址，(8*4bit)/8bit =4bytes）。可通过
printf("%p\n", &(array + i)->var); 验证。

void setVar(char *name, char *value){
	//create an array when first add
	if (array == NULL) { 
		array = malloc(100 * sizeof(struct MEM));
		copy(name, &array->var);
		copy(value, &array->value);
		len = 1;
		return;
	}

	int ex = 0;
	int i = 0;
	// traverse the array
	for (i = 0; i < len; i++){
		if (strcmp((array+i)->var, name) == 0){
			ex = 1;
			break;
		}
	}

	if (ex){//if exist
		copy(value, &(array + i)->value);
	}
	else { //add to memory
		copy(name, &(array + i)->var);
		copy(value, &(array + i)->value);
		len++;
	}
}

上面是value的地址，下面是var的地址。

int PrintVar(char *name,char **res){
	for (int i = 0; i < len; i++){
		if (strcmp((array+i)->var, name) == 0){
			copy((array + i)->value, res);// pass the address
			
			//printf("%s\n",(array+i)->value); //or print out here
			
			/* //to see what we store
			char *p = (array + i)->var;
			if (*p) {
				printf("%d\n", *p);
				p++;
			}
			*/
			
			/* to have a test about pointer
			printf("%p\n", (array + i)->var);
			if (*(array + i)->var) {
				printf("%d\n", *(array + i)->var);
				((array + i)->var )++;
			}
			printf("%p\n", (array + i)->var);
			*/

			/*
			//to see what the addresses exactly are
			printf("%p\n", &(array + i)->value);
			printf("%p\n", &(array + i)->var); 
			*/

			return 1;
		}
	}
	return 0;
}

注意点

结构体取值

对于结构体指针temp中的指针value，(*temp).value等价于temp->value

二级指针

如果想要通过参数传递的方式改变一个指针，需要使用二级指针。
**p ：二级指针，表示p所指向的地址里面存放的是一个指向类型的指针。

*p：一级指针，表示p所指向的地址里面存放的是一个类型的值。

简单来说，在参数传递中，一级指针可以改值，二级指针可以改指针。

下面举个例子加深对指针的记忆。
&array->var 就是结构体array中var的地址，这个地址里放的是var（本身也是指针，本身是目标内容的首地址）。
*(array->var)就是var指向的内容，(array->var)++ 就是var指向的内容的首地址+1。下面的代码就是说，如果char *var指向的地址不为空，则打印该字母的ASCII码，并把var指向的地址++，不断读取直到为空。

	printf("%p\n", (array + i)->var);
	if (*(array + i)->var) {
		printf("%d\n", *(array + i)->var);
		((array + i)->var )++;
	}
	printf("%p\n", (array + i)->var);

在这里插入图片描述

如果再想print v，控制台给出"Variable does not exist"，因为现在var存储的地址已经+1，内容变成了NULL空，和v这个字符不匹配。

malloc

malloc是开辟一块存储空间并传回首地址。值得注意的是，本例我尝试array = malloc(sizeof(struct MEM)); Windows VS2013环境下，在set进一个数据x后，由于空间满了，下一个被set进的变量将会自动放到另外某一块地址，并在那里连续存储（存储上限暂不知道），第一个set的x被清除回收。
所以务必注意分配足够的空间，否则可能引发数据丢失，