实现一个简单shell（支持重定向）

5.16更新：支持重定向

我们知道对于Linux，shell就是个命令行解释器，当我们输入相关的命令，会去执行相关的操作。

比如当我们输入ls -a -l命令，shell就会打印出当前目录的内容，这是如何实现的？shell自己就是一个进程，当我们输入ls之类的命令，它会通过fork，exec函数去创建一个新的子进程去执行相关操作。因此我们也可以利用这个来实现一个简单的shell。

当然，这个shell足够简单，并不能像Linux内置的shell那么强大支持各种操作，报错，等等。

先来看看实现后的效果图：



红色圈起来的是系统本身的shell，而蓝色则是我自己模拟实现的一个简单shell，可以看到当我输入ls命令，它也完成打印操作，输入./hello也成功执行了hello程序输入hello。当然，类似管道等操作并没有实现，具体可以参考shell去进一步了解。

下面我们来聊聊如何实现简单shell：

首先是提示符，xuyang@host以及当前路径，这个可以调用系统api直接获取打印，这里为了简便，我直接用了printf实现。

解析命令，对于ls -a -l这种命令解析，我们只需要将存入到指针数组中，char* shell _ argv[32]，ls存到shell _ argv[0] ，-a存到shell _ argv[1]，-l存入到shell _ argv[2] 。。。最后一个设置为NULL

利用exev调用新的程序

代码如下：

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<sys/wait.h>
#include<string.h>
#include<ctype.h>
#include<fcntl.h>

int main()
{
for (;;)
{
printf("myshell@host:");
fflush(stdout);

//解析输入到shell上的字符串 ls   -a -l
char buffer[1024];
int read_size = read(1, buffer, sizeof(buffer));
if (read_size > 0)
{
buffer[read_size - 1] = 0;
}

char* shell_argv[32] = {NULL};
int shell_index = 0;
char* start = buffer;
while (*start != '\0')
{
while (*start != '\0' && isspace(*start))
{
*start = '\0';
start++;
}
shell_argv[shell_index++] = start;
while (*start != '\0' && !isspace(*start))
{
start++;
}
}

//创建子进程来exec

pid_t pid = vfork();

if (pid < 0)
{
printf("vfork failure\n");
exit(1);
}
else if (pid == 0)
{
//考虑重定向 >
//在字符串数组中找重定向标志

int i = 0;

int flag = 0;

for (; shell_argv[i] != NULL; ++i )
{
if (strcmp(">", shell_argv[i]) == 0)
{
flag = 1;
break;
}
}

int copyFd;

shell_argv[i] = NULL;

if (flag)
{
if (shell_argv[i+1] == NULL)
{
printf("command error\n");
exit(1);
}

close(1);

int fd = open(shell_argv[i+1], O_WRONLY | O_CREAT, 0777);

copyFd = dup2(1, fd);
}

execvp(shell_argv[0], shell_argv);

if (flag)
{
close(1);
dup2(copyFd, 1);

}

exit(1);
}
else //father process
{
int status = 0;
int ret = waitpid(pid, &status, 0);
if (ret == pid)
{
if (WIFEXITED(status))
{
// printf("exitCode is %d\n", WEXITSTATUS(status));
}
else if (WIFSIGNALED(status))
{
printf("signal is %d\n", WTERMSIG(status));
}
}
}

}
return 0;
}

效果如下图：