【Linux】自己实现一个bash进程

bash就是命令行解释器，就是Linux操作系统让我们看到的，与用户进行交互的一种外壳（shell），当然了bash也是一个进程，它有时候就是通过创建子进程来执行我们输入的命令的。这无疑就离不开我们上篇博客所说的进程程序替换，就是让子进程去替换我们的命令进程，知道了它的原理，我们就可以试着自己写一个bash进程。

我们可以大体上对于整个过程来细分一下：

1.bash就是先打印命令行提示符，就是下面这个东西，获取用户输入的命令

命令行提示符由  [用户名@主机名 路径]#  这些构成

2.对于用户输入的字符串进行分割成命令

3.执行这个命令

其实大体上就是这三步，下面还有很多的细节问题，我们遇到再说

我们目前写的这个代码的结果是

为什么打印了两个换行？我们了解一下fgets这个函数

因为fgets会读入一个换行，就是我们敲完abc后的换行，它是不应该有的，我们要给它去掉

这样就可以把换行改成0了。

因为bash就是一只在等待用户输入指令，所以我们要把我们的程序写成一个循环。

还有一个问题，就是当我们什么都不输入，直接回车时，我们其实就没必要在执行下边了，直接回到循环最开始就可以，于是我们可以做一个判断就是如果输入的命令的长度为0，那么就直接回到循环最开始处，这里的长度可以让Interactive的返回值来给。

下一步就是对于字符串进行分割：

我们分割的话，函数可以将收到的字符串分割后放到一个全局变量中，方便后续的使用，我们C语言有一个分割字符串的函数，叫strtok

分割完了之后，我们就可以开始执行命令了，就是让子进程执行，父进程等待。我们这里先是一些普通的需要子进程去执行的命令，因为有的命令需要父进程去执行，比如cd，需要父进程去切换路径，子进程是不行的

那么截止到现在，我们的程序已经可以像bash一样处理一些命令了，但是还不够，因为有一些内建命令，就是需要父进程去执行的：

这些命令，我们要在代码被子进程执行前先行判断，如果是内建命令，那么让父进程去执行，否则再让子进程去执行

我们这里先以cd命令为例，如果判断出来了用户就是要输入cd命令，如果后边什么都没有，那么默认是回到家目录，如果有，那就chdir到那个目录，并且不要忘记命令行提示符可是一直通过环境变量PWD来打印我们当前所在目录的，所以我们还要通过putenv把PWD环境变量改一下，它默认是会覆盖的。

之后我们要知道export也是一个内建命令，export的作用是给自己设置一个环境变量，如果给子进程设置，那显然是不合理的，所以我们也需要处理一下。

下一个就是echo，我们的echo通常会有这么几种用法：

1.echo后什么都不加

2.后加$?表示打印最近一次进程的退出码

3.后随便打印一串字符

4.后加$环境变量，就打印环境变量的内容

下面是所有的代码，有不足的可以添加：

    1 #define _XOPEN_SOURCE                                                                                                                                  
    2 #include
    3 #include
    4 #include
    5 #include
    6 #include
    7 #include
    8 #include
    9 #define SIZE 1024
   10 #define MAX_ARGC 30//最大命令行字符串个数
   11 #define SEP " "//设置分隔符为空格
   12 char*argv[MAX_ARGC];
   13 int lastcode;//最近一次进程退出码
   14 int Interactive(char commandline[],int size)
   15 {
   16   printf("[%s@%s %s]$ ",getenv("USER"),getenv("HOSTNAME"),getenv("PWD"));
   17   fgets(commandline,size,stdin);
   18   commandline[strlen(commandline)-1]='\0';
   19   return strlen(commandline);
   20 }
   21 void Splitstr(char commandline[])
   22 {
   23   int i=0;
   24   argv[i++]=strtok(commandline,SEP);
   25   while(argv[i++]=strtok(NULL,SEP));
   26   if(strcmp("ls",argv[0])==0)
   27   {
   28     argv[i-1]="--color";
   29     argv[i]=NULL;
   30   }
   31 }
   32 void Execute()
   33 {                                                                                                                                                      
   34   if(strcmp("ll",argv[0])==0&&!argv[1])//特别处理ll
   35   {
   36     argv[0]="ls";
   37     argv[1]="-l";
   38   }
   39   pid_t id=fork();
   40   if(id==0)
   41   {
   42     execvp(argv[0],argv);
   43     printf("mybash: ");
   44     for(int i=0;argv[i];i++)printf("%s ",argv[i]);
   45     printf(": not found your command\n");
   46     exit(2);
   47   }
   48   int status=0;
   49   pid_t rid=waitpid(id,&status,0);
   50   if(rid>0)lastcode=WEXITSTATUS(status);
   51 }
   52 int Bulidincmd()
   53 {
   54   int ret=0;
   55   if(strcmp("cd",argv[0])==0)
   56   {
   57     ret=1;
   58     char*target=argv[1];
   59     if(!target)target=getenv("HOME");
   60     chdir(target);
   61     char tmp[SIZE];
   62     snprintf(tmp,SIZE,"PWD=%s",target);
   63     putenv(tmp);                                                                                                                                       
   64   }
   65   else if(strcmp("export",argv[0])==0)
   66   {
   67     ret=1;
   68     if(argv[1])
   69     {
   70       char tmp[SIZE];
   71       strncpy(tmp,argv[1]+1,strlen(argv[1])-2);
   72       putenv(tmp);
   73     }
   74   }
   75   else if(strcmp("echo",argv[0])==0)
   76   {
   77     ret=1;
   78     if(argv[1]&&argv[1][0]=='$')
   79     {
   80       if(argv[1][1]=='?'&&!argv[2])
   81       {
   82         printf("%d\n",lastcode);
   83         lastcode=0;
   84       }
   85       else
   86       {
   87         char* tmp=getenv(argv[1]+1);                                                                                                                   
   88         if(tmp)printf("%s\n",tmp);
   89       }
   90     }
   91     else
   92     {
   93         for(int i=1;argv[i];i++)printf("%s ",argv[i]);
   94         printf("\n");
   95     }
   96   }
   97   lastcode=0;
   98   return ret;
   99 }
  100 int main()
  101 {
  102   while(1)
  103   {
  104   char commandline[SIZE];
  105   //打印命令行提示符，获取用户输入的命令字符串
  106   int n=Interactive(commandline,SIZE);
  107   if(n==0)continue;
  108   //分割字符串成命令行参数
  109   Splitstr(commandline);
  110   //处理内建命令
  111   n=Bulidincmd();
  112   if(n==1)continue;
  113   //执行命令
  114   Execute(); 
  115  }
  116   return 0;
  117 }