【手把手教你制作一个简易版的shell】-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【手把手教你制作一个简易版的shell】。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

1 基本框架的搭建😆

为了简便，命令行中的提示符我们可以直接用printf打印，而具体执行命令可以交给子进程去做，现在的关键是如何将获得的命令行中的命令切割。我们在学习C语言时提到了strtok函数，正好这个函数可以用来作为切割。

  int Transfor(char commend[],char* arg[])
  {
      arg[0]=strtok(commend,SEP);
      if(arg[0]==NULL)
          return 1;
      int i=1;
      while(arg[i++]=strtok(NULL,SEP));
      return 0;
  }

基本框架：

  int main()
  {
    char myenv[MAX][MAX]={0};
    while(1)
    {
      char commend[MAX];
      char* arg[MAX_NUM];
      printf("[lisi@VM-8-12-centos lesson11]$ ");
      fflush(stdout);                                                                                                                                          
  
      char*str=fgets(commend,sizeof(commend),stdin);
      if(str==0) continue;
      commend[strlen(commend)-1]='\0';
  
      Transfor(commend,arg);
      pid_t id=fork();
      if(id==0)
      {
        //child
        execvp(arg[0],arg);
      }
      //parent
      int status=0;
      pid_t pid=waitpid(id,&status,0);
  }
    return 0;
  }

不知道大家注意到了没有，我们从键盘中读取数据时也将\n读进了字符串中，所以我们直接将\n替换成\0.

2 基本功能的完善😆

2.1 ls

基本逻辑是直接根据execvp函数进行程序替换，但是为了拥有系统的配色方案我们可以在指针数组末尾加一个--color=auto

     if(strcmp(arg[0],"ls")==0)
      {
        int pos=0;
        while(arg[pos]) pos++;
        arg[pos++]=(char*)"--color=auto";
        arg[pos]=NULL;
      }

2.2 cd

在讲述这个命令之前先问一句大家我们通过cd命令切换目录是切换的是父进程的还是子进程的？答案显然是父进程的，所以此时我们并不能通过子进程的程序替换来帮助我们完成工作，要通过系统提供的chdir来帮助我们。

通过man手册我们可以清楚的看见chdir的基本用法：

     else if(strcmp(arg[0],"cd")==0)
      {                   
        if(arg[1]!=NULL) chdir(arg[1]);
        continue;                                                         
      }

像上面这种让bash自己执行的任务我们称之为内建命令/内置命令。

2.3 export

同样的我们导入环境变量时我们想的是将环境变量导给父进程，这样子进程也能够继承父进程的环境变量，但是如果我们只是单纯的将arg中的环境变量通过putenv导入的话会出现问题的，因为我们每次执行新的命令时arg中的内容都会发生改变，也就是其实arg是一个随时有可能被修改的指针数组，这时你导入的结果就可能会出现差错，解决方法是通过自己再定义一个专门存放环境变量的数组中，然后在putenv进去。一般用户自定义的环境变量，在bash中要用户自己来进行维护，不要用一个经常被覆盖的缓冲区来保存环境变量。

     else if(strcmp(arg[0],"export")==0)
      {
        if(arg[1]!=NULL)
        {
          strcpy(myenv[envi],arg[1]);
          putenv(myenv[envi++]);
        }
        continue;
      }

2.4 env

这个命令其实还是查看的是父进程的环境变量表，其实我们学过的大多数关于环境变量的命令几乎都是内建命令，为了演示效果更加明显我们可以自己封装一个打印函数。

  
  void showEnv()
  {
    extern char** environ;
    int i=0;
    for(;environ[i];i++) printf("%d:%s\n",i+1,environ[i]);
  }
     
    else if(strcmp(arg[0],"env")==0)
      {
        showEnv();
        continue;
      }

2.5 echo

     else if(strcmp(arg[0],"echo")==0)
      {
        char* targrt_env=NULL;
        if(arg[1][0]=='$')
        {
          if(arg[1][1]=='?')
          {
            printf("%d\n",last_exit);
            continue;                                                                                                                       
          }
          else{
          targrt_env=getenv(arg[1]+1);
          }
          if(targrt_env!=NULL)
            printf("%s=%s\n",arg[1]+1,targrt_env);
        }
        continue;
      }

在上面我们可以通过echo $?拿到最近的一次退出码，也能够打印出我们想要查看的环境变量的值是多少。

3 源代码😆

  #include<stdio.h>
  #include<string.h>
  #include<stdlib.h>
  #include<assert.h>
  #include<sys/types.h>
  #include<sys/wait.h>
  
  
  #define MAX 1024
  #define MAX_NUM 64
  #define SEP " "
  int Transfor(char commend[],char* arg[])
  {
      arg[0]=strtok(commend,SEP);
      if(arg[0]==NULL)
          return 1;
      int i=1;
      while(arg[i++]=strtok(NULL,SEP));
      return 0;
  }
  
  void showEnv()
  {                                                                                                                                         
    extern char** environ;
    int i=0;
    for(;environ[i];i++) printf("%d:%s\n",i+1,environ[i]);
  }
  int main()
  {
    int last_exit=0;
    char myenv[MAX][MAX]={0};
    int envi=0;
    while(1)
    {
      char commend[MAX];
      char* arg[MAX_NUM];                                                                                                                   
      printf("[lisi@VM-8-12-centos lesson11]$ ");
      
      fflush(stdout);
      
      char*str=fgets(commend,sizeof(commend),stdin);
      if(str==0) continue;
      commend[strlen(commend)-1]='\0';
      
      Transfor(commend,arg);
      if(strcmp(arg[0],"ls")==0)
      {
        int pos=0;
        while(arg[pos]) pos++;
        arg[pos++]=(char*)"--color=auto";
        arg[pos]=NULL;
      }
      else if(strcmp(arg[0],"cd")==0)
      {
        if(arg[1]!=NULL) chdir(arg[1]);
        continue;
      }
      else if(strcmp(arg[0],"export")==0)
      {
        if(arg[1]!=NULL)
        {
          strcpy(myenv[envi],arg[1]);
          putenv(myenv[envi++]);                                                                                                            
        }
        continue;
      }
      else if(strcmp(arg[0],"env")==0)
      {
        showEnv();
        continue;
      }
      else if(strcmp(arg[0],"echo")==0)
      {
        char* targrt_env=NULL;
        if(arg[1][0]=='$')
        {
          if(arg[1][1]=='?')
          {
            printf("%d\n",last_exit);
            continue;
          }
          else{
          targrt_env=getenv(arg[1]+1);
          }
          if(targrt_env!=NULL)
            printf("%s=%s\n",arg[1]+1,targrt_env);
        }                                                                                                                                   
        continue;
      }
      pid_t id=fork();
      if(id==0)
      {
        //child
        execvp(arg[0],arg);
      }
      //parent
      int status=0;
      pid_t pid=waitpid(id,&status,0);
      if(pid>0)
      {
        last_exit=WEXITSTATUS(status);
      }
  }
    return 0;
  }

演示效果：

ls pwd cd: