我们前面学习了进程创建,进程终止,进程等待,进程替换,通过这些内容我们可以来进行实现简单的shell命令行解释器。下面我们直接来看一看如何去实现shell命令行解释器。
一、基本原理
1、我们知道,在打开shell解释器后,除非我们自己关闭它,那么它将一直不退出,所以命令行解释器一定是一个死循环。
2、输入:我们需要获取命令行上一行的内容,利用fgets函数获取,同时,可以定义一个cmd_line[NUM]数组来保存用户输入的内容。
3、解析:输入之后,我们自然需要去进行字符串的解析,我们需要分割字符串,将其分成命令+选项等内容,这个地方用strtok函数,把字符串切割成若干个子串,并将分开的各个子串保存至char* g_val[SIZE]数组中。strtok:第一次直接传递参数,第二次则必须传NULL。且在最终strtok会返回NULL。
4、我们在输入命令后,发现界面还是维持的原样,这是因为父进程会创建子进程去帮助其实现命令,同时父进程需要等待子进程退出返回结果。
5、子进程在执行命令的时候,我们需要使用进程替换的知识,将代码换成命令执行的代码。
6、有些命令,如cd命令,如果我们是交给子进程去完成的话,只会改变子进程的路径,所以cd命令必须由父进程亲自来完成。
不需要创建子进程执行,让shell自己执行命令,称为内建命令。本质就是执行系统接口,我们可以调用一个系统接口chdir,可以让父进程自己改变路径。
7、我们在输入完命令后,通常会按回车建使其执行,而fgets则会将它当成输入的一个字符,在给用户呈现结果时会多换一行,而不会紧挨着上一行去显示结果。所以我们要执行下面的操作:
cmd_line[strlen(line_cmd)-1] = '\0';
8、再比如,像ll这种命令,其等效于ls -l,因此我们需要将其在数组char* g_val[SIZE]中换成 g_val[0] = "ls",g_val[1] = "-l"即可。
二、代码实现
#include<stdio.h> #include<string.h> #include<stdlib.h> #include<sys/wait.h> #include<sys/types.h> #include<unistd.h> #define NUM 32 #define SIZE 1024 #define SEP " " char cmd_line[NUM];//存放输入的字符串 char* g_val[SIZE];//存放解析出来的字符串 int main() { //命令行解释器是一个不退出的进程 while(1) { printf("[zdl@hcss-ecs-d14f ~]# "); fflush(stdout); memset(cmd_line, '\0', sizeof(cmd_line)); if(fgets(cmd_line,sizeof(cmd_line),stdin) == NULL) { continue; } cmd_line[strlen(cmd_line)-1] = '\0'; //命令行字符解析 g_val[0] = strtok(cmd_line, SEP); int index = 1; if(strcmp(g_val[0],"ll")==0) { g_val[0]="ls"; g_val[index++]="-l"; } while(g_val[index++] = strtok(NULL, SEP));//如果还解析原字符串,就传入NULL //让父进程执行的命令叫做内置命令 if(strcmp(g_val[0], "cd")==0) { if(g_val[1] != NULL) chdir(g_val[1]); continue; } //创建子进程去执行 pid_t id = fork(); if(id==0) { execvp(g_val[0], g_val); exit(1); } //父进程 int status = 0; pid_t ret = waitpid(id, &status,0); if(ret > 0) { printf("exit code: %d\n",WEXITSTATUS(status)); } } return 0; }
代码运行结果如下: