本文介紹了自主shell編寫的過程，模擬實現了bash解釋器，并詳細講解了所需的預備知識，如進程的多方面知識。接下來，我們將直接進入shell編寫部分。
1 命令行解釋器部分
我們在centos版本下進行演示，通?？吹降拿钚薪忉屍黠@示為當前用戶名（如_lazy）、主機名（如VM-12-14-centos）和當前目錄（如~）。我們的目標是復制一個類似的命令行解釋器。
首先，如何獲取用戶名、主機名和當前目錄？我們可以通過環境變量來獲取這些信息。
在環境變量表中，我們可以看到HOSTNAME、PWD和USER分別代表主機名、當前路徑和當前用戶名。我們可以通過三種方式獲取這些變量：environ、命令行參數表和getenv。我們選擇使用getenv來獲取這些信息：
char* argv[] = { getenv("HOSTNAME"), getenv("USER"), getenv("PWD") };
將獲取到的環境變量放在數組argv中，然后進行打印。我們使用printf來打印數組的三個元素，但由于命令行參數是在后面輸入的，我們不能使用n作為結束符。相反，我們使用snprintf函數來將所有輸出放入一個字符串中，這樣更容易控制輸出。如果你的man手冊配置不全，可以使用以下命令：
因此，第一部分的臨時代碼如下：
void OutputBash() { char line[SIZE]; <pre class="brush:php;toolbar:false">char* username = GetUser(); char* hostname = Gethost(); char* cwd = Getcwd(); snprintf(line, sizeof(line), "[%s@%s %s]> ", username, hostname, cwd); printf("%s", line); fflush(stdout); // char* argv[] = { // getenv("HOSTNAME"), // getenv("USER"), // getenv("PWD") // }; // char* line; // //printf("[%s@%s %s]>", argv[0], argv[1], argv[2]); // fflush(stdout);
}
相關函數的定義如下：
#define SIZE 512</p><p>char<em> GetUser() { char</em> user = getenv("USER"); if(user == NULL) return NULL; return user; }</p><p>char<em> Gethost() { char</em> host = getenv("HOSTNAME"); if(host == NULL) return NULL; return host; }</p><p>char<em> Getcwd() { char</em> cwd = getenv("PWD"); if(cwd == NULL) return NULL; return cwd; }
但這只是臨時的，因為我們的pwd顯示不完善：
目前顯示的并不是最完善的，應該只顯示當前目錄。我們可以通過分割字符串來解決這個問題，使用指針指向最后一個/，但不建議使用函數，因為需要二級指針。我們可以使用宏來實現：
我們可以使用以下方法操作：
這樣，較為完善的命令行解釋器部分就完成了。
2 獲取用戶命令行參數
我們已經解決了第一個問題，現在需要獲取用戶的命令行參數。在獲取用戶命令行參數時，我們應該使用什么函數呢？可以使用scanf嗎？如果使用scanf，輸入ls -l -n -a時，只能獲取到ls，因為scanf是通過空格或換行符來獲取的。因此，我們推薦使用fgets或gets，但由于后面有文件IO操作，我們選擇使用fgets作為緩沖：
int GetUserCommand(char<em> usercommand, size_t n) { char</em> s = fgets(usercommand, n, stdin); if(s == NULL) return -1;</p><pre class="brush:php;toolbar:false">return strlen(s);
}
但此代碼存在一些缺陷，詳見第4部分。
3 命令行參數進行分割
獲取命令后，不能帶空格執行，因此我們需要使用函數將命令行參數分割。我們使用c語言的庫函數strtok來進行分割：
第一個參數是待分割的字符串，第二個參數是分割符。第一次分割后，將第一個參數置為NULL以繼續分割。我們將分割后的字符串放入數組中，方便后面的進程替換工作。我們定義一個全局變量來存儲分割后的字符串：
#define SEP " " char<em> gArgv[SIZE];
需要注意的是，使用單引號的空格與strtok不匹配，因為這只是一個字符，不是const char。
void SplitCommand(char* usercommand) { gArgv[0] = strtok(usercommand, SEP); int index = 1; while((gArgv[index++] = strtok(NULL, SEP)));//分割之后函數返回NULL 恰好作為結尾 }
分割后的函數返回NULL，可以作為數組的結束標志。
4 執行命令
現在我們可以直接執行命令了，至少目前可以執行簡單的命令。我們需要涉及進程程序替換，因為分割好的命令已經放在了全局變量中，我們可以直接創建函數：
void ExcuteCommand() { pid_t id = fork();</p><pre class="brush:php;toolbar:false">if(id < 0) { perror("fork error"); return; } else if(id == 0) { execvp(gArgv[0], gArgv); perror("execvp error"); exit(-1); } else { int status; waitpid(id, &status, 0); int lastcode = WEXITSTATUS(status); if(lastcode != 0) printf("%s:%s:%dn", gArgv[0], strerror(lastcode), lastcode); }
}
這些代碼是進程替換時介紹過的，我們只需進行一些修飾，使代碼更美觀。然而，執行時仍會遇到問題，因為命令行輸入時會自動輸入回車，導致無法執行。我們需要去掉回車：
使用宏定義ZERO來解決這個問題。
5 判斷命令是否為內建命令
如果我們執行的是echo、cd等內建命令，只能由父進程執行，我們不能創建子進程。我們需要判斷是否為內建命令，如果是，則由父進程執行，并跳過下一步。我們可以通過strcmp來判斷內建命令：
void Cd() { const char *path = gArgv[1]; if(path == NULL) path = Gethost(); // path 一定存在 chdir(path);</p><pre class="brush:php;toolbar:false">// 刷新環境變量 char temp[SIZE*2]; getcwd(temp, sizeof(temp)); snprintf(cwd, sizeof(cwd), "PWD=%s", temp); putenv(cwd); // OK
}
int IsInorder() { int yes = 0; const char *enter_cmd = gArgv[0]; if(strcmp(enter_cmd, “cd”) == 0) { yes = 1; Cd(); } else if(strcmp(enter_cmd, “echo”) == 0 && strcmp(gArgv[1], “$?”) == 0) { yes = 1; printf(“%dn”, lastcode); lastcode = 0; } return yes; }
以cd為例，判斷cd是內建命令后，在cd函數中實現。我們使用chdir函數改變當前工作目錄，之后更新環境變量中的PATH。此時，自主Shell編寫工作基本完成。
感謝閱讀！
