1. 尝试自行设计一个C语言小程序,完成最基本的shell角色:给出命令行提示符、能够逐次接受命令;对于命令分成三种,内部命令(例如help命令、exit命令等)、外部命令(常见的ls、cp等,以及其他磁盘上的可执行程序HelloWorld等)以及无效命令(不是上述三种命令)将上述shell进行扩展,使得你编写的shell程序具有支持管道的功能,也就是说你的shell中输入“dir |more”能够执行dir命令并将其输出通过管道将其输入传送给more作为标准输入。。

时间: 2023-11-22 09:55:26 浏览: 274
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C语言实现的一个shell程序的基本功能,还包括管道,重定向,后台执行等功能

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以下是一个简单的C语言实现的基本shell程序,它支持内部命令和外部命令: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <sys/wait.h> #define MAX_COMMAND_LENGTH 100 #define MAX_ARGUMENTS 10 char* read_command() { char* line = NULL; ssize_t buffer_size = 0; getline(&line, &buffer_size, stdin); return line; } int execute_command(char** args) { pid_t pid; int status; pid = fork(); if (pid == 0) { // child process execvp(args[0], args); // if execvp returns, it was not successful perror("execvp"); exit(EXIT_FAILURE); } else if (pid < 0) { // fork error perror("fork"); exit(EXIT_FAILURE); } else { // parent process do { waitpid(pid, &status, WUNTRACED); } while (!WIFEXITED(status) && !WIFSIGNALED(status)); } return status; } int main() { char* command_line; char* command; char* arguments[MAX_ARGUMENTS + 1]; // extra element for NULL terminator char* token; int i; while (1) { printf("myshell> "); command_line = read_command(); // split command line into command and arguments token = strtok(command_line, " \n"); if (token == NULL) { // empty command line continue; } command = token; arguments[0] = token; for (i = 1; i <= MAX_ARGUMENTS; i++) { token = strtok(NULL, " \n"); arguments[i] = token; if (token == NULL) { break; } } arguments[i] = NULL; // execute command if (strcmp(command, "exit") == 0) { // internal command: exit shell exit(EXIT_SUCCESS); } else if (strcmp(command, "help") == 0) { // internal command: print help message printf("This is a simple shell program.\n"); printf("Supported commands:\n"); printf(" help: print this help message\n"); printf(" exit: exit the shell\n"); } else { // external command: execute program execute_command(arguments); } free(command_line); } return 0; } ``` 接下来,我们可以扩展这个程序以支持管道。我们需要对输入的命令行进行解析,找到管道符号 `|`,将其左边和右边的命令分别执行,并将左边命令的输出作为右边命令的输入。以下是一个简单的实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <unistd.h> #include <sys/wait.h> #define MAX_COMMAND_LENGTH 100 #define MAX_ARGUMENTS 10 char* read_command() { char* line = NULL; ssize_t buffer_size = 0; getline(&line, &buffer_size, stdin); return line; } int execute_command(char** args, int input_fd, int output_fd) { pid_t pid; int status; int pipe_fds[2]; if (input_fd != STDIN_FILENO) { dup2(input_fd, STDIN_FILENO); close(input_fd); } if (output_fd != STDOUT_FILENO) { dup2(output_fd, STDOUT_FILENO); close(output_fd); } if (pipe(pipe_fds) == -1) { perror("pipe"); exit(EXIT_FAILURE); } pid = fork(); if (pid == 0) { // child process close(pipe_fds[0]); if (output_fd != STDOUT_FILENO) { dup2(pipe_fds[1], STDOUT_FILENO); close(pipe_fds[1]); } execvp(args[0], args); // if execvp returns, it was not successful perror("execvp"); exit(EXIT_FAILURE); } else if (pid < 0) { // fork error perror("fork"); exit(EXIT_FAILURE); } else { // parent process close(pipe_fds[1]); if (input_fd != STDIN_FILENO) { close(input_fd); } if (output_fd != STDOUT_FILENO) { close(output_fd); } do { waitpid(pid, &status, WUNTRACED); } while (!WIFEXITED(status) && !WIFSIGNALED(status)); if (WIFEXITED(status) && WEXITSTATUS(status) != 0) { fprintf(stderr, "Command exited with status %d\n", WEXITSTATUS(status)); } return pipe_fds[0]; } } int main() { char* command_line; char* command; char* arguments[MAX_ARGUMENTS + 1]; // extra element for NULL terminator char* token; int i; int input_fd = STDIN_FILENO; int output_fd = STDOUT_FILENO; while (1) { printf("myshell> "); command_line = read_command(); // check for pipe symbol char* pipe_symbol = strstr(command_line, "|"); if (pipe_symbol != NULL) { // split command line into two commands *pipe_symbol = '\0'; char* left_command_line = command_line; char* right_command_line = pipe_symbol + 1; // parse and execute left command token = strtok(left_command_line, " \n"); if (token == NULL) { // empty command line continue; } command = token; arguments[0] = token; for (i = 1; i <= MAX_ARGUMENTS; i++) { token = strtok(NULL, " \n"); arguments[i] = token; if (token == NULL) { break; } } arguments[i] = NULL; output_fd = execute_command(arguments, input_fd, STDOUT_FILENO); // parse and execute right command token = strtok(right_command_line, " \n"); if (token == NULL) { // empty command line continue; } command = token; arguments[0] = token; for (i = 1; i <= MAX_ARGUMENTS; i++) { token = strtok(NULL, " \n"); arguments[i] = token; if (token == NULL) { break; } } arguments[i] = NULL; input_fd = execute_command(arguments, output_fd, STDIN_FILENO); } else { // no pipe symbol: parse and execute command token = strtok(command_line, " \n"); if (token == NULL) { // empty command line continue; } command = token; arguments[0] = token; for (i = 1; i <= MAX_ARGUMENTS; i++) { token = strtok(NULL, " \n"); arguments[i] = token; if (token == NULL) { break; } } arguments[i] = NULL; input_fd = execute_command(arguments, input_fd, STDOUT_FILENO); output_fd = STDOUT_FILENO; } free(command_line); } return 0; } ``` 注意,这只是一个简单的实现,仍然有很多限制和潜在的错误,例如: - 只支持一个管道符号,不支持多个管道连接。 - 不支持重定向符号 `<` 和 `>`。 - 没有处理管道连接中的错误,例如左边命令执行失败会导致右边命令被阻塞。
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