简单模拟shell解释器

💦 简单模拟shell解释器

子进程执行新程序的需求 ❓

  在之前，我们举过 1 个例子：你是村长家的儿子，是程序员，你不擅长和女生打交道，所以你去通过王婆去找如花表达你的爱意，村里人都知道如花已经心有所属了，而你又是村长家的儿子。王婆心想，这趟浑水我可不不趟，万一搞砸了，可能会影响到自己以后的职业发展，但又碍于你是村长家的儿子，不敢得罪。所以，机智的王婆说：呀！最近的活太多了，这样吧，我给你找我们公司的销冠(其实是实习生，比较好欺负)，你自己跟销冠对接。就算谈不成，王婆也可以周旋(再给你找业务好的实习生)。王婆会根据工作的难易程度，简单的自己做，复杂的交给其它人。

  这里你是用户；王婆是命令行解释器中的 bash；销冠(实习生)是子进程；如花是操作系统；销冠(实习生)谈砸了，不影响王婆就如子进程崩了不会影响父进程。

✔ 测试用例一：

#include<stdio.h>                                                                                                                      
#include<stdlib.h>     
#include<string.h>                             
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>                                                 
#include<sys/wait.h>
                         
#define NUM 128           
#define SIZE 32                                                                                                                        
                    
char command_line[NUM];
char* command_parse[SIZE];
                                                         
int main()                                      
{                
    while(1)              
    {            
        //1.获取命令
        memset(command_line, '\0', sizeof(command_line));
        printf("[DanceBit@myhost myshell]$ ");
        fflush(stdout);    
        if(fgets(command_line, NUM - 1, stdin))
        {              
            command_line[strlen(command_line) - 1] = '\0';//\n = '\0'    
                                                          
            //2.加工命令 
            int index = 0;
            command_parse[index] = strtok(command_line, " ");//strtok以空格分割"ls -a -l"于指针数组,strtok可以适用于"ls   -a      -l"。
            while(1)
            {  
                index++;
                command_parse[index] = strtok(NULL, " "); 
                if(command_parse[index] == NULL)
                {         
                    break;
                }
            }
            
            //3.执行非内置命令
            if(fork() == 0)
            {                                            
                //child                       
                execvp(command_parse[0], command_parse);//我们选择v、p。
                exit(1);//父进程拿到1,说明execvp替换失败。
            }
            //father                                                  
            int status = 0;
            pid_t ret = waitpid(-1, &status, 0);
            if(ret > 0 && WIFEXITED(status))
            {                                                          
                printf("Exit Code: %d\n", WEXITSTATUS(status));
            }
        }                                                             
    }                                           
    return 0;    
}                                                                      

💨运行结果：

  可以看到我们自己模拟的 shell 可以支持大部分命令，但有部分命令是不支持的，如 ll、>、| 。不支持的原因也很好理解，重定向和管道是需要我们理解了它的原理，然后才能实现的，后面我们再对 myshell 进行完善。

myshell 和 mini_shell 中使用的 echo 是同一个 echo 吗 ❓

  不一定，如果感觉有些抽象的话，可以这么理解：有些命令实际让子进程去运行，子进程是不影响父进程的，此时有可能就会出现一些奇怪的现象，如。

为什么 ？？？

1. ps ajx | head -1 && ps ajx | grep mini_shell查看 mini_shell 进程信息。

   

2. ls /proc/20339 -al查看 mini_shell 20339 进程相关资源。

   

     其中 cwd 是当前所处的目录，exe 是执行程序的名字。我们发现在 myshell 中cd ../../../执行是成功的，但路径并没有任何变化。

   这里的 cd 更改的是父进程所在路径还是子进程所在路径 ？？

     我们需要明确一件事，在 cd.. 时，是期望更改子进程还是父进程的路径呢。子进程是目标程序，父进程是 shell。实际上我们想改的并不是子进程，因为子进程的路径一改，子进程就退出了，改就没有意义了。所以我们要改的是父进程的路径，换言之，你要改父进程的路径的前提是不能创建子进程执行 cd。父进程也不能执行 cd，因为父进程一旦替换就会把父进程的代码替换成 cd 的代码，父进程不仅越俎代庖，自己的本职工作也没做好。

     其实虽然 cd 像命令，但实际上在 shell 中就压根不能使用程序替换执行，它使用系统接口来完成 “ 命令的执行 ”，这个接口是 chdir。

   #include<unistd.h>
   
   int chdir(const char* path);
   

✔ 测试用例二：

支持 cd。

#include<stdio.h>                                                                                                                      
#include<stdlib.h>     
#include<string.h>                             
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>                                                 
#include<sys/wait.h>
                         
#define NUM 128           
#define SIZE 32                                                                                                                        
                    
char command_line[NUM];
char* command_parse[SIZE];
                                                         
int main()                                      
{                
    while(1)
    {
        //1.获取命令
        memset(command_line, '\0', sizeof(command_line));
        printf("[DanceBit@myhost myshell]$ ");
        fflush(stdout);
        if(fgets(command_line, NUM - 1, stdin))
        {
            command_line[strlen(command_line) - 1] = '\0';//\n = '\0'    

            //2.加工命令 
            int index = 0;
            command_parse[index] = strtok(command_line, " ");//strtok以空格分割"ls -a -l"于指针数组,strtok可以适用于"ls   -a      -l"。
            while(1)
            {
                index++;
                command_parse[index] = strtok(NULL, " ");
                if(command_parse[index] == NULL)
                {
                    break;
                }
            }

            //3.执行第三方命令(内置命令)
            if(strcmp(command_parse[0], "cd") == 0 && chdir(command_parse[1]) == 0)
            {
                continue;
            }

            //4.执行非内置命令
            if(fork() == 0)
            {
                //child                       
                execvp(command_parse[0], command_parse);//我们选择v、p。
                exit(1);//父进程拿到1,说明execvp替换失败。
            }
            //father                                                  
            int status = 0;
            pid_t ret = waitpid(-1, &status, 0);
            if(ret > 0 && WIFEXITED(status))
            {
                printf("Exit Code: %d\n", WEXITSTATUS(status));
            }
        }
    }
    return 0;
}

💨运行结果：

  可以看到这样的 cd 命令并没有创建子进程去执行，本质 cd 是内置命令，它是 shell 内的一个函数调用。所以这里简单的工作，shell 自己做，复杂的就交给子进程做。