从零开始实现简易Linux Shell (手把手教你写一个自己的命令行解释器)

从零开始实现简易Linux Shell (手把手教你写一个自己的命令行解释器)

你是否好奇Shell是如何工作的？本文将通过C语言一步步实现一个简易版Shell，涵盖基本命令执行、内置命令cd、exit等，帮助你深入理解Linux系统编程。

1. 项目概述

我们将实现一个名为myshell的简易Shell，它能够执行外部程序、处理内置命令，并提供交互式提示符。通过这个项目，你会学到Linux Shell实现的核心原理，并且这个简易Shell教程会详细解释每一步。

2. 前置知识

你需要了解基础的C语言语法、进程创建（fork）、程序替换（exec族函数）、等待子进程（wait）等。本文也会简单介绍这些概念，适合初学者。

3. 实现步骤

3.1 主循环

Shell的核心是一个while(1)循环，每次打印提示符，读取用户输入，然后解析执行。

while(1) {    printf("myshell> ");    fgets(input, sizeof(input), stdin);    // 去除换行符    // 解析命令    // 执行}

3.2 解析输入

使用strtok分割命令和参数，保存到数组。

3.3 执行命令

如果是内置命令（如cd、exit），直接在进程中处理；否则创建子进程，在子进程中调用execvp执行外部程序。

这里展示了典型的C语言Shell编程模式，理解进程管理是关键。

4. 完整代码

以下是一个简易Shell的完整实现，包含注释：

#include #include #include #include #include #define MAX_INPUT 1024#define MAX_ARGS 64void execute_command(char **args) {    // 内置命令 exit    if (strcmp(args[0], "exit") == 0) {        exit(0);    }    // 内置命令 cd    if (strcmp(args[0], "cd") == 0) {        if (args[1] == NULL) {            fprintf(stderr, "cd: 缺少参数");        } else {            if (chdir(args[1]) != 0) {                perror("cd");            }        }        return;    }    // 外部命令    pid_t pid = fork();    if (pid == 0) {        // 子进程        if (execvp(args[0], args) == -1) {            perror("myshell");        }        exit(1);    } else if (pid < 0) {        perror("fork");    } else {        // 父进程等待        wait(NULL);    }}int main() {    char input[MAX_INPUT];    char *args[MAX_ARGS];    while (1) {        printf("myshell> ");        if (fgets(input, sizeof(input), stdin) == NULL) {            break; // Ctrl+D        }        // 去除末尾换行        input[strcspn(input, "")] = "�";        // 解析        int i = 0;        args[i] = strtok(input, " 	");        while (args[i] != NULL && i < MAX_ARGS-1) {            i++;            args[i] = strtok(NULL, " 	");        }        args[i] = NULL; // execvp 要求参数数组以NULL结尾        if (args[0] == NULL) {            continue; // 空命令        }        execute_command(args);    }    return 0;}

5. 编译运行

将代码保存为myshell.c，运行gcc -o myshell myshell.c，然后./myshell即可启动你自己的命令行解释器。

6. 扩展与思考

你可以添加更多特性，如输入输出重定向、管道、后台任务等。通过本文的Linux Shell实现，你已经掌握了基础，可以继续深入学习。

希望这个简易Shell教程对你有帮助！