在Linux下使用C語言模擬實作mybash
學習Linux也有一段時間了，但是一直也沒有寫過總結，
打算今天就開始寫一個Linux的學習程序總結的專欄，希望可以和大家一起學習和進步，
今天就先寫一個在在Linux下使用C語言模擬實作mybash，
也就是我們仿寫Linux系統中的bash（命令解釋器）的操作，
（注意：我們只是模擬bash的執行命令的操作，沒有bash本身的功能強大，）
了解bash
首先，我們先來了解bash，bash是命令解釋器，而命令分為兩種，
命令：
- 內置命令：例如cd，exit，jobs等，
- 普通命令：例如ps，ls，cp，kill等，
在我們用bash實作普通命令時，本質是用把bash父行程fork一個子行程，在exec（替換）一個命令（例如：ps/ls…）,如圖所示：
而在實作內置命令時，其實是發生在bash內部直接進行操作的，詳見后文，
代碼解讀
printf_info()函式
printf_info()函式：
該函式是用于列印提示符，提示符格式如下：
“用戶名” ＋ “@” + “主機名” + “：” + “當前位置” + “運算子” + “ ”，
為了更好符合Linux系統，我們還可以用printf()函式列印顏色，
下面分別介紹怎么獲得用戶名，主機名，當前位置，運算子，
用戶名：
- 可以通過getpwuid()函式獲取一個結構體，結構體中包含用戶名，
代碼實作：
struct passwd* p=getpwuid(id);//getpwuid()函式可以獲取一個結構體，結構體中包含用戶名
if(p==NULL)
{
printf("$");
fflush(stdout);//刷屏操作
return ;
}
主機名：
- 可以通過gethostname()函式獲取主機名，
代碼實作：
char hostname[128]={0};
gethostname(hostname,128);
當前位置：
- 可以通過getcwd()函式獲取當前位置，
代碼實作：
char curr_dir[256]={0};
getcwd(curr_dir,256);
運算子 :
- 正常操作是默認為“$”
- 管理員操作是默認為“#”
代碼實作：
char* s ="$";
int id = getuid();
if(id== 0)//Linux系統中管理員的uid為0
{
s="#";
}
printf()函式列印顏色：
沒想到吧，顏色其實可以用Linux列印出來，特別有意思，
大家可以去搜索一下printf()怎么列印顏色，這里就給大家展示一下，如圖，
一個綠色的love送給大家，哈哈哈哈，是不是特別有意思呢，
為了和Linux系統本身有區別，我把用戶名和主機名改為紅色（默認為綠色），把當前位置改為黃色（默認為藍色），
代碼實作：
printf("\033[1;31m%s@%s\033[0m:\033[1;33m%s\033[0m%s ",p->pw_name,hostname,curr_dir,s);
printf_info()函式總代碼：
void printf_info()
{
char* s ="$";
int id = getuid();
if(id== 0)
{
s="#";
}
struct passwd* p=getpwuid(id);
if(p==NULL)
{
printf("$");
fflush(stdout);
return ;
}
char hostname[128]={0};
gethostname(hostname,128);
char curr_dir[256]={0};
getcwd(curr_dir,256);
printf("\033[1;31m%s@%s\033[0m:\033[1;33m%s\033[0m%s ",p->pw_name,hostname,curr_dir,s);
fflush(stdout);
}
get_cmd()函式
get_cmd()函式：
該函式用于獲取命令，
利用strtok()函式可以把命令引數“切割”，這樣我們的命令就可以帶引數了，
下面就給大家介紹一下strtok()函式：
strtok()函式：
- 該函式有兩個引數，第一個引數是帶分隔的字串，第二個引數是分隔符，
- 該函式回傳值是分割的第一個欄位
- 該函式會把每一個分隔符的地方轉換為“\0”
- 轉化程序如下圖示例所示：
- 詳細的分割如下圖所示（拿cp a.c b.c舉例）：
代碼實作：
int i=0;
char* s =strtok(buff," ");
while(s!=NULL)
{
myargv[i++]=s;
s=strtok(NULL," ");
}
get_cmd()函式總代碼
char* get_cmd(char buff[],char* myargv[])
{
if(buff==NULL||myargv==NULL)
{
return NULL;
}
int i=0;
char* s =strtok(buff," ");
while(s!=NULL)
{
myargv[i++]=s;
s=strtok(NULL," ");
}
return myargv[0];
}
內置命令解決方式
前文也說了，內置命令是在bash內部實作的
其實是通過輸入的命令直接和內部比較，如果巧合是內置命令，實作操作就行了，
可能還不是很清楚，我們拿exit舉例，
exit
- 首先我們mybash內部的回圈一定要設定為死回圈（因為要不斷輸入命令)，
- 所以exit操作就特別簡單，直接break退出回圈就解決了，
代碼實作：
if(strcmp(cmd,"exit")==0)
{
break;
}
如果還是不清楚，我們再來實作一下cd內置命令，
cd
- cd第一個要引數不為空
- 通過chdir()函式找到位置
- 如果沒有找到可以通過perror()輸出錯誤原因
代碼實作：
if(strcmp(cmd,"cd")==0)
{
if(myargv[1]!=NULL)
{
if(chdir(myargv[1])!=0)
{
perror("chdir err:");
}
}
}
全代碼如下：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
#include<sys/wait.h>
#include<pwd.h>
#define ARGC 10
char* get_cmd(char buff[],char* myargv[])
{
if(buff==NULL||myargv==NULL)
{
return NULL;
}
int i=0;
char* s =strtok(buff," ");
while(s!=NULL)
{
myargv[i++]=s;
s=strtok(NULL," ");
}
return myargv[0];
}
void printf_info()
{
char* s ="$";
int id = getuid();
if(id== 0)
{
s="#";
}
struct passwd* p=getpwuid(id);
if(p==NULL)
{
printf("$");
fflush(stdout);
return ;
}
char hostname[128]={0};
gethostname(hostname,128);
char curr_dir[256]={0};
getcwd(curr_dir,256);
printf("\033[1;31m%s@%s\033[0m:\033[1;33m%s\033[0m%s ",p->pw_name,hostname,curr_dir,s);
fflush(stdout);
}
int main()
{
while(1)
{
printf_info();
char buff[128]={0};
fgets(buff,128,stdin);
buff[strlen(buff)-1]=0;
char* myargv[ARGC]={0};
char* cmd = get_cmd(buff,myargv);
if(cmd==NULL)//空格刷屏
{
continue;
}
if(strcmp(cmd,"exit")==0)
{
break;
}
else if(strcmp(cmd,"cd")==0)
{
if(myargv[1]!=NULL)
{
if(chdir(myargv[1])!=0)
{
perror("chdir err:");
}
}
}
else
{
pid_t pid =fork();
if(pid==-1)
{
continue;
}
if(pid == 0)
{
execvp(cmd,myargv);
printf("exec err\n");
exit(0);
}
wait(NULL);
}
}
}
下面我們上效果圖：
最后
第一次寫這么長的文章，很用心在寫，以后也會陸續更新在Linux學習的程序，
如果有什么問題都可以評論或者私聊，我們一起討論，
最后，如果覺得這篇文章對你有幫助的話，麻煩點點贊啦，謝謝，
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