当前位置：首页 > news >正文

【Linux】C语言模拟实现shell命令行（程序替换原理）

news 2025/5/24 15:22:56

一、自动化构建工具（makefile）

二、输出提示符

三、获取用户输入的数据

四、将用户输入的指令字符串进行分割：

五、执行用户输入的命令

六、发现cd命令用不了（内建命令）

原因在于：

七、处理内建命令cd：

八、存在一个小问题：

八、处理内建命令export

九、获取最近一次进程的退出码

十、处理内建命令echo

十一、让ls指令输出的内容带上颜色

十二、完整代码

上一章节我们学习了程序替换，现在我们就可以通过程序替换来模拟实现shell命令行；

前些天发现了一个巨牛的人工智能学习网站，通俗易懂，风趣幽默，忍不住分享一下给大家

点击跳转到网站

一、自动化构建工具（makefile）

myprocess:myshell.cgcc -o $@ $^ -g -std=c99
.PHONY:clean
clean:rm -f myprocess

二、输出提示符

我们在命令行终端处时，一般会有这个输出提示符：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>//获取主机名
const char* HostName()
{char* hostname = getenv("HOSTNAME");if(hostname)return hostname;else return "None";
}//获取当前登录的用户名
const char* UserName()
{char* username = getenv("USER");if(username)return username;else return "None";
}//获取当前工作目录
const char* CurrentWorkDir()
{
char* currentworkdir = getenv("PWD");if(currentworkdir)return currentworkdir;else return "None";
}int main()
{//输出提示符printf("[%s@%s %s]$ ",UserName(),HostName(),CurrentWorkDir());return 0;
}

三、获取用户输入的数据

void Interactive(char out[],int size)
{fgets(out,SIZE,stdin);//stdin是标准输入流，意思就是从键盘获取数据保存到commandline中out[strlen(out)-1] = '\0';//因为fgets会读取换行符，所以这步我们去掉换行。
}int main()
{//输出提示符printf("[%s@%s %s]$ ",UserName(),HostName(),CurrentWorkDir());//获取用户输入的命令char commandline[SIZE];Interactive(commandline,SIZE);printf("test:%s\n",commandline);return 0;
}

四、将用户输入的指令字符串进行分割：


//对字符串进行分割
void Split(char in[])
{int i = 0;argv[i++] = strtok(in,SEP);//对字符串commandline以空格作为分隔符进行切割，"ls -a -l"while(argv[i++] = strtok(NULL,SEP));//进行第二次切割时，strtok第一个参数需要传入NULL。
}int main()
{//1、输出提示符printf("[%s@%s %s]$ ",UserName(),HostName(),CurrentWorkDir());//2、获取用户输入的命令char commandline[SIZE];Interactive(commandline,SIZE);printf("test:%s\n",commandline);//3、对命令行字符串进行切割Split(commandline);return 0;
}

五、执行用户输入的命令

执行命令我们是用程序替换的原理，去执行对应的命令，而程序替换过后，就不会再执行之后的代码，为了避免这一点，所以我们创建子进程取进行程序替换。

void Execute()
{//因为程序替换后，不会在执行之后的代码，所以这里创建子进程去执行最合适pid_t id = fork();if(id == 0){//子进程通过程序替换执行命令execvp(argv[0],argv);exit(1);}//父进程进行等待pid_t rid = waitpid(id,NULL,0);printf("run done,rid: %d\n",rid);
}int main()
{//1、输出提示符printf("[%s@%s %s]$ ",UserName(),HostName(),CurrentWorkDir());//2、获取用户输入的命令char commandline[SIZE];Interactive(commandline,SIZE);printf("test:%s\n",commandline);//3、对命令行字符串进行切割Split(commandline);//4、执行分割好的命令Execute();return 0;
}

这样我们就能运行起来单次命令了，所以我们套个while循环，就能循环输入了：


int main()
{while (1){// 1、输出提示符printf("[%s@%s %s]$ ", UserName(), HostName(), CurrentWorkDir());// 2、获取用户输入的命令char commandline[SIZE];Interactive(commandline, SIZE);printf("test:%s\n", commandline);// 3、对命令行字符串进行切割Split(commandline);// 4、执行分割好的命令Execute();}return 0;
}

六、发现cd命令用不了（内建命令）

当我们使用cd命令时，发现没有起作用，比如cd -，没有返回上一次的工作目录：

原因在于：

有些命令不应该让子进程去执行的，而是应该由shell自己去执行，就不如上述的cd命令，这种命令叫内建命令。

所以我们在执行命令之前应该要先处理内建命令