本文介绍了自主shell编写的过程，模拟实现了bash解释器，并详细讲解了所需的预备知识，如进程的多方面知识。接下来，我们将直接进入shell编写部分。
1 命令行解释器部分
我们在centos版本下进行演示，通常看到的命令行解释器显示为当前用户名（如_lazy）、主机名（如VM-12-14-centos）和当前目录（如~）。我们的目标是复制一个类似的命令行解释器。
首先，如何获取用户名、主机名和当前目录？我们可以通过环境变量来获取这些信息。
在环境变量表中，我们可以看到HOSTNAME、PWD和USER分别代表主机名、当前路径和当前用户名。我们可以通过三种方式获取这些变量：environ、命令行参数表和getenv。我们选择使用getenv来获取这些信息：
char* argv[] = { getenv("HOSTNAME"), getenv("USER"), getenv("PWD") };
将获取到的环境变量放在数组argv中，然后进行打印。我们使用printf来打印数组的三个元素，但由于命令行参数是在后面输入的，我们不能使用n作为结束符。相反，我们使用snprintf函数来将所有输出放入一个字符串中，这样更容易控制输出。如果你的man手册配置不全，可以使用以下命令：
因此，第一部分的临时代码如下：
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);
}
相关函数的定义如下：
#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; }
但这只是临时的，因为我们的pwd显示不完善：
目前显示的并不是最完善的，应该只显示当前目录。我们可以通过分割字符串来解决这个问题，使用指针指向最后一个/，但不建议使用函数，因为需要二级指针。我们可以使用宏来实现：
我们可以使用以下方法操作：
这样，较为完善的命令行解释器部分就完成了。
2 获取用户命令行参数
我们已经解决了第一个问题，现在需要获取用户的命令行参数。在获取用户命令行参数时，我们应该使用什么函数呢？可以使用scanf吗？如果使用scanf，输入ls -l -n -a时，只能获取到ls，因为scanf是通过空格或换行符来获取的。因此，我们推荐使用fgets或gets，但由于后面有文件IO操作，我们选择使用fgets作为缓冲：
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);
}
但此代码存在一些缺陷，详见第4部分。
3 命令行参数进行分割
获取命令后，不能带空格执行，因此我们需要使用函数将命令行参数分割。我们使用c语言的库函数strtok来进行分割：
第一个参数是待分割的字符串，第二个参数是分割符。第一次分割后，将第一个参数置为NULL以继续分割。我们将分割后的字符串放入数组中，方便后面的进程替换工作。我们定义一个全局变量来存储分割后的字符串：
#define SEP " " char<em> gArgv[SIZE];
需要注意的是，使用单引号的空格与strtok不匹配，因为这只是一个字符，不是const char。
void SplitCommand(char* usercommand) { gArgv[0] = strtok(usercommand, SEP); int index = 1; while((gArgv[index++] = strtok(NULL, SEP)));//分割之后函数返回NULL 恰好作为结尾 }
分割后的函数返回NULL，可以作为数组的结束标志。
4 执行命令
现在我们可以直接执行命令了，至少目前可以执行简单的命令。我们需要涉及进程程序替换，因为分割好的命令已经放在了全局变量中，我们可以直接创建函数：
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); }
}
这些代码是进程替换时介绍过的，我们只需进行一些修饰，使代码更美观。然而，执行时仍会遇到问题，因为命令行输入时会自动输入回车，导致无法执行。我们需要去掉回车：
使用宏定义ZERO来解决这个问题。
5 判断命令是否为内建命令
如果我们执行的是echo、cd等内建命令，只能由父进程执行，我们不能创建子进程。我们需要判断是否为内建命令，如果是，则由父进程执行，并跳过下一步。我们可以通过strcmp来判断内建命令：
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">// 刷新环境变量 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为例，判断cd是内建命令后，在cd函数中实现。我们使用chdir函数改变当前工作目录，之后更新环境变量中的PATH。此时，自主Shell编写工作基本完成。
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