【Linux进程控制】自主Shell

自主shell实现

获取基本变量

实现命令行

获取用户命令字符串

命令行字符串分割

内建命令CD()

chdir

getcwd

putenv

检查是否为内建命令

检查是否为重定向

执行命令

主函数设置

测试用例

项目代码

自主shell实现

根据之前学的内容，我们已经可以模拟一个shell的实现；一个shell程序需要循环做以下的事情： 1.获取命令行

2.解析命令行

3.创建子程序

4.替换子程序

5.父进程等待子进程退出

获取基本变量

首先我们根据shell发现我们要实现自助shell就要先获取以下变量

我们可以在env查看我们需要的变量，以及使用getenv()获取我们需要的变量

//获取用户名
const char* GetUserName(){const char* name = getenv("USER");if(name == NULL) return "None";return name;
}const char* GetHome(){const char* home = getenv("HOME");if(home == NULL) return "/";return home;
}const char* GetHostName(){const char* hostname = getenv("HOSTNAME");if(hostname == NULL) return "None";return hostname;
}const char* GetCwd(){const char* cwd = getenv("PWD");if(cwd == NULL) return "None";return cwd;
}

实现命令行

我们要把从env获取的内容拼成一个字符串

#define SIZE 512
#define SkipPath(p) do{ p+= (strlen(p)-1); while(*p != '/') p--; }while(0)void MakeCommandLineAndPrint(){char line[SIZE];const char* username = GetUserName();const char* hostname = GetHostName();const char* cwd = GetCwd();//只保留相对路径SkipPath(cwd);//写入指定缓冲区snprintf(line,sizeof(line),"[%s@%s %s]> ",username,hostname,strlen(cwd) == 1 ? "/" : cwd+1);//打印命令行printf("%s",line);fflush(stdout);
}

获取用户命令字符串

#define SIZE 512
#define ZERO '\0'//获取用户指令
int GetUserCommand(char command[], size_t n){char* s = fgets(command, n, stdin);if(s == NULL) return -1;//由于fgets也会获取我们输入的回车换行符//为了防止多打印一行 我们需要将获取到的'\n' 修改为'\0'command[strlen(command)-1] = ZERO;return strlen(command);
}

命令行字符串分割

认识字符串分割函数

char *strtok(char *str, const char *delim);
参数说明：

str：指向要分解的字符串的指针。在第一次调用时，这个参数应该是要分解的字符串；在随后的调用中，应该为 NULL，因为 strtok 会保存上一次的位置。

delim：包含分隔符的字符串。

函数工作原理：

strtok 在第一次调用时，会在字符串 str 中查找包含在 delim 中的任意一个字符，找到后将其替换为 null 字符 ('\0')，并返回指向该位置的指针。

在随后的调用中，strtok 会从上次替换的 null 字符之后开始查找，重复同样的过程。

函数返回值：

成功时，strtok 返回指向下一个标记的指针。

当没有更多的标记时，返回 NULL。

注意事项：

strtok 会修改原始字符串，因为它会在找到的分隔符位置放置 null 字符。

使用 strtok 时，通常需要使用一个临时变量来保存原始字符串的副本，以避免破坏原始数据。

【示例代码】

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main() {char str[] = "a-b-c-d-e";char *token;/* 获取第一个标记 */token = strtok(str, "-");/* 继续获取其他标记 */while (token != NULL) {printf("%s\n", token);token = strtok(NULL, "-");}return 0;
}

在这个例子中，字符串 "a-b-c-d-e" 将被分割为 "a", "b", "c", "d", 和 "e"，每个部分由换行符分隔打印出来。

#define SEP " "
#define NUM 32
#define SkipSpace(cmd, pos) do{\while(1){\if(isspace(cmd[pos]))\pos++;\else break;\}\
}while(0)char *gArgv[NUM];//分割命令
void SplitCommand(char command[], size_t n){(void)n; // "ls -a -l -n" -> "ls" "-a" "-l" "-n"gArgv[0] = strtok(command, SEP);int index = 1;//故意写成=,表示先赋值，在判断. 分割之后，strtok会返回NULL//刚好让gArgv最后一个元素是NULL, 并且while判断结束while((gArgv[index++] = strtok(NULL,SEP)));
}

内建命令CD()

我们需要让父进程执行CD命令，我们打印的命令行是父进程打印的，如果子进程执行cd命令是无法进行路径切换的

认识几个函数

chdir

在 C 语言中，chdir 函数用于更改当前工作目录。这个函数属于标准库中的 unistd.h 头文件。
int chdir(const char *path);
参数说明：

path：指向新工作目录路径的指针。

函数返回值：

成功时，chdir 返回 0。

出错时，返回 -1，并且设置 errno 来指示错误。

chdir 函数的行为会根据不同的操作系统和文件系统有所不同，但它通常用于更改进程的当前工作目录。更改当前工作目录后，所有相对路径的文件操作都将相对于新的工作目录进行。