[ Linux ] 手动实现一个简易版的shell

综合上篇博文的知识，我们可以实现一个简易的shell -->/​​*上篇文章链接*​​/

用下图的时间轴来表示时间的发生次序。其中时间从左到右。shell由标识符为sh的方块代表，它随着时间的流逝从左到右移动。shell从用户读入字符串"ls" 。shell建议一个新的子进程，然后在子进程中运行ls程序并等待子进程结束。其中这部分包含了进程的创建，进程程序替换，进程等待部分知识，在上篇博文都有介绍。

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。

思路和步骤

所以要写一个shell，需要循环一下过程：

• 获取命令行
• 解析命令行(使用strtok分割字符串)
• 建立子进程(fork)
• 替换子进程(execvp)
• 父进程等待子进程退出(waitpid)

代码实现

根据这些思路和步骤，我们来看一下实现的代码：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#define SEP " "
#define SIZE 128
#define NUM 1024
char command_line[NUM];
char* command_args[SIZE];

char env_buffer[NUM];
extern char** environ;

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()
{
  //一个shell 本质上就是一个死循环
  while(1)
  {
    //不关心获取这些属性的接口
    //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);//获取 输入 stdin
    command_line[strlen(command_line) - 1] = '\0';//清空\n
    //printf("%s\n",command_line);

    //3."ls -l -a -i" --> "ls","-l","-a","-i" 字符串切分
    command_args[0] = strtok(command_line, SEP);
    int index = 1;
    //给ls添加颜色
    if(strcmp(command_args[0]/*程序名*/,"ls") == 0)
    command_args[index++] = (char*)"--color=auto";
    //strtok 截取成功 返回字符串起始地址
    //截取失败 返回NULL
    while(command_args[index++] = strtok(NULL,SEP));
    // for debug
    //for(int i = 0;i<index;++i) 
    //{
    //  printf("%d:%s\n",i,command_args[i]);
    //}

    //4.TODO
    //如果直接exec*执行cd,最多只是让子进程进行路径切换，
    //子进程是一运行就完毕的进程！我们在shell中，更希望
    //父进程的路径切换
    //如果有些行为必须让父进程shell执行，不想让子进程
    //这种情况下不能创建子进程，只能让父进程自己实现对应的代码
    //这部分由父shell自己执行的命令称之为内建命令
    if(strcmp(command_args[0],"cd") == 0 && command_args[1] != NULL)
  {
    ChangeDir(command_args[1]);
    continue;
  }

    if(strcmp(command_args[0],"export") == 0 && command_args[1] != NULL)
  {
    strcpy(env_buffer,command_args[1]);
    PutEnvInMyShell(env_buffer);
    continue;
  }

    //5.创建子进程
    pid_t id = fork();
    if(id == 0)
  {
    //child
    //6.程序替换
    execvp(command_args[0],/*里面保存的就是执行的名字*/command_args);

    exit(1);//执行到这里一定失败了
  }
    int status = 0;
    pid_t ret = waitpid(id,&status,0);
    if(ret>0)
  {
    printf("等待子进程成功: sig:%d, code:%d\n",status&0x7F,(status>>8)&0xFF);
  }
  }

  return 0;
}

程序测试

大家感兴趣的话可以自己模拟实现一下哦~

（本篇完）