【Linux】Shell命令行的简易实现（C语言实现）内键命令，普通命令

---

0.准备工作

1.大体框架

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>#define LEFT "["
#define RIGHT "]"
#define LABLE "#"
#define DELIM " \t"
//用于修饰命令行
//类似：[hh@VM-4-10-centos ~]$ #define LINE_SIZE 1024//输入命令最大长度
#define ARGC_SIZE 32//命令行参数表的大小
#define EXIT_CODE 44//退出码int lastcode = 0;//上一次的退出码
int quit = 0char commandline[LINE_SIZE];//输入的命令
char *argv[ARGC_SIZE];//解析后保存的命令
char pwd[LINE_SIZE];//保存当前所在路径// 自定义环境变量表
char myenv[LINE_SIZE];//因为环境变量表里面保存的不是//变量本身，而是其地址，所以我们为了防止//自己导入的环境变量被覆盖，需要自己维护一段空间//这里myenv只能维护一个环境变量，因为只有一个地址const char *getusername()
{//获取用户名return getenv("USER");
}const char *gethostname()
{//获取主机名return getenv("HOSTNAME");
}void getpwd()
{
//将当前路径保存到pwd中getcwd(pwd, sizeof(pwd));
}void interact(char *cline, int size){ }//获取命令行int splitstring(char cline[], char *_argv[]){}//解析命令行void NormalExcute(char *_argv[]){}//执行普通命令int buildCommand(char *_argv[], int _argc){}//执行内键命令int main()
{while(!quit){// 1.// 2. 交互问题,获取命令行 interact(commandline, sizeof(commandline));// 3. 子串分割的问题，解析命令行int argc = splitstring(commandline, argv);if(argc == 0) continue;// 4. 指令的判断 //内键命令，本质就是一个shell内部的一个函数int n = buildCommand(argv, argc);// 5. 普通命令的执行if(!n) NormalExcute(argv);}return 0;
}

一、获取命令行

在获取命令之前我们需要先建立一个命令行
类似这种效果：

void interact(char *cline, int size)
{getpwd();//将当前路径写入到pwd中printf(LEFT"%s@%s %s"RIGHT""LABLE" ", getusername(), gethostname(), pwd);fgets(cline, size, stdin);//这里不用scanf的原因是其遇到空格与回车不会读取//所以我们选择用fgets，将命令写入cline中// "abcd\n\0"//又因为fgets会读入回车键，所以我们要手动把回车位置改为'\0'cline[strlen(cline)-1] = '\0';
}

二、解析命令行

int splitstring(char cline[], char *_argv[])
{int i = 0;//strtok用于分割字符串，上面我们宏定义了只有要DELIM中的字符//就会发生分割，将分割后的字符串写入argv中argv[i++] = strtok(cline, DELIM);while(_argv[i++] = strtok(NULL, DELIM)); // 故意写的=return i - 1;//返回argv中存的字符串个数
}

三、进程执行

1.普通命令

void NormalExcute(char *_argv[])
{pid_t id = fork();//创建子进程if(id < 0){perror("fork");return;}else if(id == 0){//让子进程执行命令//execvp相当于一个加载器//该进程的用户空间代码和数据完全被新程序替换,从新程序的启动例程开始执行//会从环境变量中的路径中找到我们的可执行程序execvp(_argv[0], _argv);exit(EXIT_CODE);}else{int status = 0;pid_t rid = waitpid(id, &status, 0);if(rid == id) {//等待子进程成功，更改退出码lastcode = WEXITSTATUS(status);}}
}

2.内建命令

int buildCommand(char *_argv[], int _argc)
{if(_argc == 2 && strcmp(_argv[0], "cd") == 0){//chdir改变当前进程路径//假如我们让子进程执行cd命令，子进程确实路径改变了//但子进程执行完就被父进程回收了，没屁用//因为进程的独立性我父进程路径不受影响。//所以我们要手动修改路径chdir(argv[1]);getpwd();//将新的路径写入pwd//改变环境变量PWD，用pwd对其进行写入sprintf(getenv("PWD"), "%s", pwd);return 1;}else if(_argc == 2 && strcmp(_argv[0], "export") == 0){//自己维护环境变量空间strcpy(myenv, _argv[1]);//将环境变量放入自己的myenvputenv(myenv);return 1;}else if(_argc == 2 && strcmp(_argv[0], "echo") == 0){if(strcmp(_argv[1], "$?") == 0){printf("%d\n", lastcode);lastcode=0;}else if(*_argv[1] == '$'){//_argv[1]+1为$后面的值例如$PATH//那么最后就获取PATH的值char *val = getenv(_argv[1]+1);if(val) printf("%s\n", val);}else{printf("%s\n", _argv[1]);}return 1;}// 特殊处理一下ls//因为ls中如果是可执行文件，其会显示为特殊颜色if(strcmp(_argv[0], "ls") == 0){_argv[_argc++] = "--color";_argv[_argc] = NULL;}return 0;
}

四、完整代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>#define LEFT "["
#define RIGHT "]"
#define LABLE "#"
#define DELIM " \t"
#define LINE_SIZE 1024
#define ARGC_SIZE 32
#define EXIT_CODE 44int lastcode = 0;
int quit = 0;
extern char **environ;
char commandline[LINE_SIZE];
char *argv[ARGC_SIZE];
char pwd[LINE_SIZE];// 自定义环境变量表
char myenv[LINE_SIZE];const char *getusername()
{return getenv("USER");
}const char *gethostname()
{return getenv("HOSTNAME");
}void getpwd()
{getcwd(pwd, sizeof(pwd));
}void interact(char *cline, int size)
{getpwd();printf(LEFT"%s@%s %s"RIGHT""LABLE" ", getusername(), gethostname(), pwd);fgets(cline, size, stdin);// "abcd\n\0"cline[strlen(cline)-1] = '\0';
}int splitstring(char cline[], char *_argv[])
{int i = 0;argv[i++] = strtok(cline, DELIM);while(_argv[i++] = strtok(NULL, DELIM));  return i - 1;
}void NormalExcute(char *_argv[])
{pid_t id = fork();if(id < 0){perror("fork");return;}else if(id == 0){//让子进程执行命令//execvpe(_argv[0], _argv, environ);execvp(_argv[0], _argv);exit(EXIT_CODE);}else{int status = 0;pid_t rid = waitpid(id, &status, 0);if(rid == id) {lastcode = WEXITSTATUS(status);}}
}int buildCommand(char *_argv[], int _argc)
{if(_argc == 2 && strcmp(_argv[0], "cd") == 0){chdir(argv[1]);getpwd();sprintf(getenv("PWD"), "%s", pwd);return 1;}else if(_argc == 2 && strcmp(_argv[0], "export") == 0){strcpy(myenv, _argv[1]);putenv(myenv);return 1;}else if(_argc == 2 && strcmp(_argv[0], "echo") == 0){if(strcmp(_argv[1], "$?") == 0){printf("%d\n", lastcode);lastcode=0;}else if(*_argv[1] == '$'){char *val = getenv(_argv[1]+1);if(val) printf("%s\n", val);}else{printf("%s\n", _argv[1]);}return 1;}// 特殊处理一下lsif(strcmp(_argv[0], "ls") == 0){_argv[_argc++] = "--color";_argv[_argc] = NULL;}return 0;
}int main()
{while(!quit){// 1.// 2. 交互问题,获取命令行  interact(commandline, sizeof(commandline));// 3. 子串分割的问题，解析命令行int argc = splitstring(commandline, argv);if(argc == 0) continue;// 4. 指令的判断 //内键命令，本质就是一个shell内部的一个函数int n = buildCommand(argv, argc);// 5. 普通命令的执行if(!n) NormalExcute(argv);}return 0;
}