【Linux】模拟实现命令行解释器shell
shell本质就是一个进程，它提供了一个用户界面，用于接收用户输入的命令，并将这些命令解释成操作系统能够理解和执行的操作。它充当了用户和操作系统内核之间的中介。例如，在 Linux 系统中，当用户在终端输入ls命令时，shell 会解释这个命令，告诉操作系统去列出当前目录下的文件和目录信息。
下面是模拟实现shell的基本代码：
#include
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#include
#include
#include
using namespace std;
const int basesize = 1024;
const int argvnum = 64;
const int envnum = 64;
//全局的命令行参数表
char *gargv[argvnum];
int gargc = 0;
//我自己的环境变量
char *genv[envnum];
//全局变量,用来表示退出结果
int lastcode = 0;
// 全局的工作路径
char pwd[basesize];
char pwdenv[basesize * 2];
string GetName()
{
string name = getenv("USER");
return name.empty() ? "None" : name;
}
string GetHostName()
{
char hostname[basesize];
gethostname(hostname, sizeof(hostname));
;
return gethostname(hostname, sizeof(hostname)) != 0 ? "None" : hostname;
}
string GetPwd()
{
// getcwd获取当前工作路径
if (nullptr == getcwd(pwd, sizeof(pwd)))
return "None";
// 讲获取的当前路径输入到pwdenv
snprintf(pwdenv, sizeof(pwdenv), "PWD=%s", pwd);
// 导入环境变量
putenv(pwdenv);
return pwd;
// string pwd = getenv("PWD");
// return pwd.empty() ? "None" : pwd;
}
string LastDir()
{
string curr = GetPwd();
if(curr == "/" || curr == "None") return curr;
// /home/xzl/xxx
size_t pos = curr.rfind("/");
if(pos == std::string::npos) return curr;
return curr.substr(pos+1);
}
string MakeCommandLine()
{
char Command_Line[basesize];
snprintf(Command_Line, basesize, "[%s@%s %s]#",
GetName().c_str(), GetHostName().c_str(), LastDir().c_str());
return Command_Line;
}
// 打印命令行提示符
void PrintCommandLine()
{
printf("%s", MakeCommandLine().c_str());
fflush(stdout);
}
// 获取用户命令
bool GetCommandLine(char command_buffer[])
{
// 获取字符串
char *result = fgets(command_buffer, basesize, stdin);
if (!result)
{
return false;
}
command_buffer[strlen(command_buffer) - 1] = 0;
if (strlen(command_buffer) == 0)
return false;
return true;
}
// 分析命令
void ParseCommandLine(char command_buffer[])
{
memset(gargv, 0, sizeof(gargc));
gargc = 0;
const char *seq = " ";
gargv[gargc++] = strtok(command_buffer, seq);
while (gargv[gargc++] = strtok(nullptr, seq))
;
gargc--;
}
void debug()
{
printf("argc: %d
", gargc);
for (int i = 0; gargv[i]; i++)
{
printf("argv[%d]: %s
", i, gargv[i]);
}
}
//执行命令
bool ExecuteCommand()
{
pid_t id = fork();
if (id < 0)
return false;
else if (id == 0)
{
// 子进程
//执行命令
execvpe(gargv[0], gargv,genv);
//退出
exit(1);
}
int status = 0;
pid_t rid = waitpid(id, &status, 0);
if (rid > 0)
{
if(WIFEXITED(status))
{
lastcode = WEXITSTATUS(status);
}
else//表示代码异常退出
{
lastcode = 100;
}
return true;
}
return false;
}
void AddEnv(const char *item)
{
int index = 0;
while(genv[index])
{
index++;
}
genv[index] = (char*)malloc(strlen(item)+1);
strncpy(genv[index],item,strlen(item)+1);
index++;
genv[index] = nullptr;
}
//在shell中
//有些命令，必须由子进程执行
//有些命令，不能由子进程执行，要由shell自己执行 -----内建命令 built command
bool CheckAndExecBuiltCommand()
{
//不能让子进程进行，因为子进程退出就结束了，并不能影响下一个进程的工作路径
if (strcmp(gargv[0], "cd") == 0)
{
if (gargc == 2)
{
chdir(gargv[1]);
lastcode = 0;
}
else
{
lastcode = 1;
}
return true;
}
else if(strcmp(gargv[0],"export")==0)
{
if(gargc == 2)
{
AddEnv(gargv[1]);
lastcode = 0;
}
else
{
lastcode = 2;
}
}
else if(strcmp(gargv[0],"env") == 0)
{
for(int i = 0 ;genv[i];i++)
{
printf("%s
",genv[i]);
}
lastcode = 0;
return true;
}
else if(strcmp(gargv[0],"echo") == 0)
{
if(gargc == 2)
{
//echo $?
//echo $PATH
//echo hello
if(gargv[1][0] == '$')
{
if(gargv[1][1] == '?')
{
printf("%d
",lastcode);
lastcode = 0;
}
}
else
{
printf("%s
",gargv[1]);
lastcode = 0;
}
}
else
{
lastcode = 3;
}
return true;
}
return false;
}
//作为一个shell，获取环境变量应该从系统环境变量获取
//今天外面做不到就直接从父进程shell中获取环境变量
void InitEnv()
{
extern char **environ;
int index = 0;
while (environ[index])
{
genv[index] = (char*)malloc(strlen(environ[index])+1);
strncpy(genv[index],environ[index],strlen(environ[index]));
index++;
}
genv[index] = nullptr;
}
int main()
{
//初始化环境变量表
InitEnv();
char command_buffer[basesize];
while (true)
{
// 打印命令行提示符
PrintCommandLine();
// 获取用户命令
if (!GetCommandLine(command_buffer))
{
continue;
}
// printf("%s
", command_buffer);
// 分析命令
ParseCommandLine(command_buffer);
// 判断是不是内建命令
if (CheckAndExecBuiltCommand())
{
continue;
}
// debug();
// 执行命令
ExecuteCommand();
}
return 0;
}
