用 C语言实现一个简单的 shell

以下是一个简单的 shell 的 C 语言代码实现，它可以执行 shell 命令和内置命令：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>

#define MAX_COMMAND_LENGTH 100
#define MAX_NUM_ARGUMENTS 10

char *builtin_commands[] = {"cd", "exit"};

void cd_command(char *directory) {
  if (directory == NULL) {
    fprintf(stderr, "cd: expected argument to \"cd\"\n");
  } else {
    if (chdir(directory) != 0) {
      perror("cd");
    }
  }
}

void execute_command(char **args) {
  pid_t pid = fork();

  if (pid == 0) { // child process
    if (execvp(args[0], args) == -1) {
      perror("execute_command");
    }
    exit(EXIT_FAILURE);
  } else if (pid < 0) {
    perror("execute_command");
  } else { // parent process
    int status;
    do {
      waitpid(pid, &status, WUNTRACED);
    } while (!WIFEXITED(status) && !WIFSIGNALED(status));
  }
}

void execute_builtin_command(char **args) {
  if (strcmp(args[0], "cd") == 0) {
    cd_command(args[1]);
  } else if (strcmp(args[0], "exit") == 0) {
    exit(EXIT_SUCCESS);
  }
}

int main() {
  char command[MAX_COMMAND_LENGTH];
  char *args[MAX_NUM_ARGUMENTS];

  while (1) {
    printf("> ");
    if (fgets(command, MAX_COMMAND_LENGTH, stdin) == NULL) {
      break;
    }

    int num_args = 0;
    args[num_args] = strtok(command, " \t\n");
    while (args[num_args] != NULL && num_args < MAX_NUM_ARGUMENTS - 1) {
      num_args++;
      args[num_args] = strtok(NULL, " \t\n");
    }
    args[num_args] = NULL;

    if (args[0] == NULL) {
      continue;
    }

    if (strcmp(args[0], "!!") == 0) {
      printf("error: no previous command to execute\n");
      continue;
    }

    if (strcmp(args[0], "cd") == 0 || strcmp(args[0], "exit") == 0) {
      execute_builtin_command(args);
    } else {
      execute_command(args);
    }
  }

  return 0;
}

该 shell 可以执行如下命令：

- 内置命令 `cd`，用于改变当前工作目录。例如：`cd /home/user/documents`
- 内置命令 `exit`，用于退出 shell。例如：`exit`
- 外部命令，例如：`ls -l`，`gcc -o hello hello.c` 等。

除此之外，该 shell 还支持如下功能：

- `!!` 命令，用于执行上一条命令。例如：`ls -l`，`!!`
- 忽略空白命令行。例如，直接按回车键会被忽略。
- 支持使用空格和制表符分隔命令行参数。

注意，该 shell 的实现仅供参考，可能存在漏洞和不足之处。