C中的Shell - 如何读取和执行用户输入？答案

【问题标题】：Shell in C - how to read and execute user input?C中的Shell - 如何读取和执行用户输入？
【发布时间】：2019-05-31 19:55:00
【问题描述】：

我的任务是用 C 编写一个非常简单的 shell。我没有给出很多资源，而且我刚刚开始学习 C，我只使用了 scanf() 和 printf() 并编写了简单的函数。我只知道它应该用fork() 和不同的exec() 编写。我花了很多时间分析其他shell，但我不了解程序的结构和一些功能，例如：

解析，为什么需要解析？如果我知道我不会在命令中使用参数，我只想将输入与我自己的函数（如help() 或date()）进行比较并执行它们。
读取用户输入。使用fgets()，然后使用strcmp()？
正在执行，它是如何工作的？ execvp() 如何知道用户输入是我的main 中的命令（函数）或我的程序文件夹中的程序？

【问题讨论】：

把它分解成更小的部分，并一个一个地学习每个小部分。例如，fork 做什么？它返回什么？它是如何工作的？什么是父进程和子进程？试验fork 和进程，直到你了解它的工作原理。然后，当您了解fork 时，请继续下一部分。等等。在你知道它之前，你将对每个小部分有足够的了解，它变成一个简单的谜题，你所要做的就是把各个部分放在一起。和here's some very related reading 关于那个主题。
exec 接受参数列表。解析是将您的命令字符串转换为该列表的原因。
建议：避免scanf。您将花费大量时间调试格式字符串的神秘问题，而不会学到任何有用的东西。使用fread 和fgetc 系列函数作为您的输入。学习使用这些会更有用。

标签： c shell execvp

【解决方案1】：

首先，让我说这对于刚学习 C 的人来说听起来像是一项艰巨的任务，除非它受到非常严格的限制。您需要分析其他 shell 是没有意义的。我建议你与助教讨论关于作业的范围，以及根据你的经验你应该做什么。

不过，要回答您的问题：

为什么我们需要解析？

解析是（在这种情况下）获取一系列字符并生成您的程序可以处理的数据结构。现在，如果不应该有任何参数，每行没有多个命令等，这可能是一个相当简单的结构。但是，您至少必须确保用户确实没有使用参数，没有写下一个无效的命令行，关闭它们的左括号等等。

如果我知道我不会在命令中使用参数

该程序不是为您可以预测其行为的完美用户编写的。您必须容纳任何可能插入任何内容的用户；您需要注意这种情况并报告错误。

读取用户输入。使用fgets()，然后使用strcmp()？

请记住，fgets() 可能无法通过整行 - 如果该行比您的缓冲区长度减去 1 长。但也许您可以保证行长度限制？还是允许在过长的行中失败？

另外，可能允许用户在行中使用额外的空格，在这种情况下，strcmp() 可能无法满足您的需求。

执行，它是如何工作的？ execvp() 如何知道用户输入是我的主程序或程序文件夹中的命令（函数）？

查看man page 的execvp()（和朋友）。基本上，当您调用execvp() 时会发生什么是指定位置的二进制文件被运行，它的命令行是您作为execvp() 的第二个参数传递的内容。假设你运行

execvp("/path/to/foo", "/path/to/foo", "bar");

所以，/path/to/foo 的程序运行。像任何程序一样，它的argv[0] 是通往自身的路径。它的argc 将是2，它的argv[1] 将是"bar"。它的工作目录（以及用户和组 ID）将是运行 execvp() 的进程的当前目录、用户和组 ID，因此 - 不一定是 /path/to/foo。

继续前面的例子，你可以这样做：

chdir("/path/to");
execvp("foo", "foo", "bar");

此时foo 将运行argv[0] 是foo。

【讨论】：