
while(1)
{
    //打印命令输入提示符
    cout << "[myshell@CDL~]";
    fflush(stdout);
    //输入命令
    char* str = new char[128];
    gets(str);
    ...//命令行解析
    pid_t id = fork();//创建子进程
    if(id == 0)
    {
        ...
    }
    else{
        ...
    }
}

（二）.解析命令行参数

所谓解析命令行参数就是把它由一个字符串变成一个字符串数组。第一个是指令，后面是参数，最后是NULL。

至于为什么要变换，是因为我们需要用execvp来进行进程替换。（我们又不知道具体有多少个参数，因此无法用execlp完成）。

那么工作内容也就明了了——将char*变成char* []。

这里我们可以使用strtok函数完成字符串的剪切任务。

每当遇见空格时剪切即可，当然小编我还是贴心的贴上strtok的使用方式：

值得注意的是，如果后续的剪切还是来自之前的字符串，char *str输入NULL即可。

当后续剪切中走到\0时会返回NULL。

那么我们的代码也就出来了：


//可以专门定义一个函数用于字符串解析
void GetVector(char* str)
{
    //char* argv[size];argv就是字符串数组
    int i = 0;      
    argv[i++] = strtok(str, " ");
 
    //剪切str字符串，直到argv接收到NULL为止
    while(argv[i++] = strtok(NULL, " ")) {
    }                  
                   
}

（三）.子进程完成命令，父进程接收

这一部分就一目了然了，我们fork子进程后将它用execvp来替换成我们所希望的系统命令（进程）。父进程进行等待，当收到系统命令执行完毕后的信号后，开启新一轮循环。

代码如下：


while(1)
{
    ...
 
    pid_t id = fork();
    if(id == 0)//子进程
    {
        execvp(argv[0], argv);
        exit(-1);//如果走到这里说明进程替换失败
    }
    else if(id > 0)//父进程    
    {
        waitpid(id, NULL, 0);//等待子进程
    }
    else exit(-1);//进程创建失败
}

（四）.特殊处理（颜色显示，路径切换cd，export添加环境变量）

我们按上述虽然可以制作简易的shell但是有些命令还不能完成或很好完成。

①ll指令和颜色显示

ll指令我们无法直接用进程替换得到，那么可以识别到我们输入ll后将它替换成ls -l即可。

还有我们输入的ls指令是无色的，但是真正的shell是有颜色的，这个只需要我们在命令行参数中再加入"--color=auto"即可

代码如下：


void GetVector(char* str)
{
    //int i = 0;      
    //argv[i++] = strtok(str, " ");
 
    if(strcmp(argv[0], "ls") == 0)
    {
        argv[i++] = "--color=auto";
    }
    if(strcmp(argv[0], "ll") == 0)
    {
            argv[0] = "ls";
            argv[i++] = "-l";
            argv[i++] = "--color=auto";
    }
 
    //while(argv[i++] = strtok(NULL, " ")) { }  
}

②路径切换cd

路径切换指令我们无法用子进程来完成。因为虽然子进程确实进行了路径切换，但是在切换后进程就终止了，当再创建子进程时还是继承自父进程所在的原路径，相当于路径没变。因此我们想要改变路径就要让父进程改变路径，但是父进程又不能够用进程替换，那么就可以使用chdir()函数完成。

思路也很简单，当检测到指令是cd时，直接让进程（父进程）调用chdir()函数，略过fork子进程，continue开始新一轮循环。

代码如下：


while(1)
{
    //...
    if(strcmp(argv[0], "cd") == 0)
    {
        if(argv[1] != NULL)
            chdir(argv[1]);
        continue;
    }
 
    //pid_t id = fork()
    //...
}

③export添加环境变量

对于环境变量而言，与路径同理，需要在父进程中进行改变。因为子进程继承自父进程，单纯在子进程中改变毫无意义。

这里我们就需要引入一个函数接口putenv()：

在该接口中传入环境变量名和值即可在当前进程中添加环境变量。

因此我们很容易写出下面代码：


while(1)
{
    //...
    if(strcmp(argv[0], "export") == 0 && argv[1] != NULL)
    {
        putenv(argv[1]);
        continue;
    }
 
    //pid_t id = fork()
    //...
}

但是，这样子进程根本无法获取新环境变量！

原因很简单，putenv所获取环境变量，其实是传入环境变量存储空间的地址，也就是argv[1]的地址，本质上，子进程所继承的环境变量其实是地址。但是当重新创建子进程时，argv会重新获得命令行参数，子进程去继承时，argv[1]地址空间内的数据已经发生改变，也就无法获取环境变量了。

因此，我们需要专门创建一片空间用以记录新添加的环境变量：


int main()
{
    char* my_env[64];
    int envi = 0;
    while(1)
    {
        //...
        if(strcmp(argv[0], "export") == 0 && argv[1] != NULL)
        {
            my_env[envi] = new char[strlen(argv[1]) + 1];
            strcpy(my_env[envi], argv[1]);
            putenv(my_env[envi++]);
            continue;
        }
 
        //pid_t id = fork()
        //...
    }
    return 0;
}

三.完整代码


//...头文件
char* argv[64];//也可设成非全局变量
void GetVector(char* str)
{
    int i = 0;      
    argv[i++] = strtok(str, " ");
    if(strcmp(argv[0], "ls") == 0)
    {
        argv[i++] = "--color=auto";
    }
    if(strcmp(argv[0], "ll") == 0)
    {
            argv[0] = "ls";
            argv[i++] = "-l";
            argv[i++] = "--color=auto";
    }
    while(argv[i++] = strtok(NULL, " ")) {
    }                  
                   
}              
int main()
{
    char* my_env[64];
    int envi = 0;
    while(1)
    {
        cout << "[myshell@CDL~]";
        fflush(stdout);
        char* str = new char[128];
        gets(str);
        GetVector(str);
        if(strcmp(argv[0], "export") == 0 && argv[1] != NULL)
        {
            my_env[envi] = new char[strlen(argv[1]) + 1];
            strcpy(my_env[envi], argv[1]);
            putenv(my_env[envi++]);
            continue;
        }
        if(strcmp(argv[0], "cd") == 0)
        {
            chdir(argv[1]);
            continue;
        }
        pid_t id = fork();
        if(id == 0)
        {
            execvp(argv[0], argv);
            exit(-1);
        }
        else{
            waitpid(id, NULL, 0);
        }
    }
    return 0;
}

百分之八十的成功只是出席——Woody Allen

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