程序功能：模拟实现一个自己的shell执行命令行。
涉及知识：字符串输入及操作函数、子进程创建、进程等待、进程替换、环境变量及获取、添加环境变量的函数
额外需要了解的功能函数：chdir（char* path）函数——改变当前工作路径
名词解释：内建命令（Built-in Commands）是指在命令行解释器（如 Bash、Zsh 等）中直接实现的命令。这些命令不需要调用外部程序或二进制文件，而是由解释器本身提供和处理。
注意事项：
易错点 ：int putenv(char *str);
putenv函数参数的指针str指向的数组，在getenv使用通过该函数导入的环境变量时，必须保证在调用getenv函数的区域中，str指针指向的数组依然有效才可以。
指针有效性问题：putenv 函数将传入的字符串指针直接接管为环境变量的一部分，而不会复制传入的字符串。因此，一旦 putenv 被调用后，传入的指针必须保持有效，直到程序退出或者重新用新值调用 putenv。
// 程序功能：模拟实现一个自己的shell执行命令行。
// 涉及知识：字符串输入及操作函数、子进程创建、进程等待、进程替换、环境变量及获取、添加环境变量的函数
// 额外需要了解的功能函数：chdir（char* path）函数——改变当前工作路径#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <cstdio>
#include <errno.h>#define SIZE 512 // 定义缓冲区大小默认512字节
#define NUM 32
#define CUT_CHAR " "
char cwd[SIZE*2] = {'\0'};
// 程序设计思路：
// 对象设计：shell
// 成员变量：1、string——获取命令行参数 2、string——储存命令行信息
class shell
{
public:// 默认构造函数// 1、获取命令行信息，包括：使用者USER，主机名HOSTNAME，当前工作路径PWDvoid get_command_line(){// 确保环境变量都存在于默认环境变量表中，如果不存在，getenv函数会返回为NULL，这个时候需要提前使用指针接收并判断是否为NULL；// 由于Ubuntu系统中不存在HOSTNAME默认环境变量，我们先对其使用putenv函数导入自定义的HOSTNAME环境变量char tmp_hostname[SIZE];snprintf(tmp_hostname, SIZE, "HOSTNAME=hecs-135712");if (putenv(tmp_hostname) != 0){perror("export env fail!!!");exit(errno);}user = getenv("USER");hostname = getenv("HOSTNAME");pwd = getenv("PWD");if (user == nullptr){std::cerr << "Error: user variables not set." << std::endl;exit(errno);}if (hostname == nullptr){std::cerr << "Error: hostname variables not set." << std::endl;exit(errno);}if (pwd == nullptr){std::cerr << "Error: pwd variables not set." << std::endl;exit(errno);}char *tmp = getenv("HOME");if (strncmp(pwd, tmp, strlen(tmp)) == 0){pwd[0] = '~';strcpy(pwd + 1, pwd + strlen(tmp));}}void print_command_line(){printf("%s@%s:%s> ", user, hostname, pwd);fflush(stdout);}void get_command_option(){char buffer[SIZE] = {'\0'};fgets(buffer, sizeof(buffer), stdin);buffer[strlen(buffer) - 1] = '\0';argv[0] = strtok(buffer, CUT_CHAR);int index = 1;while (argv[index++] = strtok(NULL, CUT_CHAR));}void execute_command(){// 创建子进程，使用进程替换执行对应的命令int id = fork();if (id == 0){int ret = execvp(argv[0], argv);if (ret == -1){perror("process replace fail!!!");exit(errno);}}else if (id > 0){int status = 0;pid_t ret = waitpid(id, &status, 0);if (WIFEXITED(status)){int lastnode = WEXITSTATUS(status);if (lastnode != 0){printf("%s:%s\n", argv[0], strerror(errno));}}}else{perror("build child process fail!!!");exit(errno);}}void test(){printf("test:");puts(getenv("PWD"));}void cd(){const char *path = argv[1];if (argv[1] == NULL){path = getenv("HOME");}int ret = chdir(path);if (ret == -1){perror("change directory fail!!!");exit(errno);}char str[SIZE] = {'\0'};getcwd(str, sizeof(str));//char cwd[SIZE*2] = {'\0'}; 定义为全局变量//原因：你在执行cd命令后更新了PWD环境变量，但是在下一个循环迭代中，getenv("PWD")返回空指针。//这是因为putenv函数将传入的字符串指针接管为环境变量的一部分，并不会复制传入的字符串，而是直接使用传入的指针。//这意味着，一旦你调用putenv(cwd)之后，cwd指向的内存必须保持有效，直到程序结束或者通过putenv重新设置新的值。snprintf(cwd, sizeof(cwd), "PWD=%s", str);puts(cwd);putenv(cwd);}bool is_bash_command(){bool yes = false;if (strcmp(argv[0], "cd") == 0){cd();yes = true;}return yes;}private:char *user = NULL;char *hostname = NULL;char *pwd = NULL;char *argv[NUM] = {nullptr}; // 存储命令及选项
};
int main()
{shell tmp;while (1){tmp.test();//获取命令行tmp.get_command_line();// 打印命令行tmp.print_command_line();// 获取命令及选项tmp.get_command_option();// 判断是否为内建命令if (!tmp.is_bash_command())// 执行命令qtmp.execute_command();}return 0;
}
)
)
