从零开始学习Linux（8）----自定义shell

        shell从用户读入字符串“ls”，shell建立一个新的进程，然后在那个进程中运行ls程序并等待那个进程结束。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。所以要写一个shell，需要循环以下过程：

        1. 获取命令行

        2. 解析命令行

        3. 建立一个子进程（fork）

        4. 替换子进程（execvp）

        5. 父进程等待子进程退出（wait）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>#define SIZE 1024
#define MAX_ARGC 64
#define SEP " " // 命令参数之间的分隔符// 全局变量    
char *argv[MAX_ARGC]; // 用于存储解析后的命令行参数
char pwd[SIZE]; // 当前工作目录
char env[SIZE]; // for test
int lastcode = 0; // 最后一个子进程的退出状态// 获取主机名 
const char* HostName()
{char *hostname = getenv("HOSTNAME"); // 从环境变量中获取HOSTNAME if(hostname) return hostname; // 如果找到，返回主机名else return "None";// 否则返回"None" 
}// 获取用户名 
const char* UserName()
{char *username = getenv("USER");if(username) return username; // 如果找到，返回用户名else return "None"; // 否则返回"None"
}// 获取当前工作目录
const char *CurrentWorkDir()
{char *pwd = getenv("PWD"); // 应该是从环境变量中获取PWD if(pwd) return pwd; // 如果找到，返回当前工作目录 else return "None"; // 否则返回"None" 
}// 获取用户主目录  
char *Home()
{return getenv("HOME"); // 从环境变量中获取HOME 
}// 与用户进行交互，获取命令字符串 
int Interactive(char out[], int size)
{// 输出提示符并获取用户输入的命令字符串"ls -a -l"printf("[%s@%s %s]$ ", UserName(), HostName(), CurrentWorkDir());fgets(out, size, stdin);// 从标准输入读取一行out[strlen(out)-1] = 0; //'\0', commandline是空串的情况?// 移除字符串末尾的换行符'\n' return strlen(out);// 返回命令字符串的长度（不包括末尾的'\0'）
}// 分割用户输入的命令字符串为参数数组 
void Split(char in[])
{int i = 0; argv[i++] = strtok(in, SEP); // "ls -a -l"// 使用空格作为分隔符分割字符串，并将第一个参数存入argv[0] while(argv[i++] = strtok(NULL, SEP)); // 故意将== 写成 =// 继续分割并存储剩余参数// 下面的代码块试图修改参数列表以在ls命令后添加"--color"if(strcmp(argv[0], "ls") ==0){argv[i-1] = (char*)"--color";// 这会覆盖最后一个参数argv[i] = NULL;// 确保argv数组以NULL结尾 }
}// 执行命令  
void Execute()
{pid_t id = fork();// 创建一个新的子进程if(id == 0){// 在子进程中执行命令 execvp(argv[0], argv);// 使用环境变量中的PATH来查找要执行的程序  exit(1);// 如果execvp失败（例如找不到程序），则退出子进程并返回1  }int status = 0;pid_t rid = waitpid(id, &status, 0);// 在父进程中等待子进程结束if(rid == id) lastcode = WEXITSTATUS(status); // 如果子进程正常结束，获取其退出状态并保存//printf("run done, rid: %d\n", rid);
}int BuildinCmd()
{int ret = 0;// 检测 argv[0] 是否为 "cd"，如果是则执行 cd 命令 // 1. 检测是否是内建命令, 是 1, 否 0if(strcmp("cd", argv[0]) == 0){// 2. 执行// 标记为内建命令 ret = 1;// 获取 cd 命令的参数（要切换到的目录），如果没有参数则默认为家目录  char *target = argv[1]; //cd XXX or cdif(!target) target = Home();// 如果没有指定目录，则切换到用户家目录// 切换到目标目录chdir(target);// 获取当前工作目录并保存到 temp 变量中char temp[1024];getcwd(temp, 1024);// 构造新的环境变量 "PWD"，并将其设置为当前工作目录 snprintf(pwd, SIZE, "PWD=%s", temp);putenv(pwd);}// 检测 argv[0] 是否为 "export"，如果是则执行 export 命令else if(strcmp("export", argv[0]) == 0){ret = 1;// 如果有参数，则将其设置为环境变量if(argv[1]){strcpy(env, argv[1]);putenv(env);}}// 检测 argv[0] 是否为 "echo"，如果是则执行 echo 命令 else if(strcmp("echo", argv[0]) == 0){ret = 1;// 如果没有参数，则输出一个换行符 if(argv[1] == NULL) {printf("\n");}else{// 如果参数以 '$' 开头，则进行特殊处理 if(argv[1][0] == '$'){// 如果参数是 "$?"，则输出上一个命令的退出状态if(argv[1][1] == '?'){printf("%d\n", lastcode);lastcode = 0;}else{// 否则，获取环境变量并输出其值 char *e = getenv(argv[1]+1);if(e) printf("%s\n", e);}}else{// 如果参数不是以 '$' 开头，则直接输出该参数 printf("%s\n", argv[1]);}}}return ret;
}int main()
{while(1){char commandline[SIZE];// 1. 打印命令行提示符，获取用户输入的命令字符串int n = Interactive(commandline, SIZE);if(n == 0) continue;// 2. 对命令行字符串进行切割Split(commandline);// 3. 处理内建命令n = BuildinCmd();if(n) continue;// 4. 执行这个命令Execute();}// for(int i=0; argv[i]; i++)// {//     printf("argv[%d]: %s\n", i, argv[i]);// }return 0;
}