一.操作流程及原理
既然要自定义shell，那么咱们自定义的shell肯定要有与LInux的shell有相同的功能，那么接下来说说怎么操作及其原理，咱们首先运用fgets函数来获取stdin输入流，即获取你要输入的命令，然后把你输入的命令进行解析，不过在解析命令前要先把命令进行组织起来，这是咱们可以通过数组来把命令进行组织（下文会说明为什么要进行组织），然后就是解析，在Linux中咱们输入命令的过程是不会终止的，即当你输入一个命令并按下回车键后，咱们还可以接着输入命令，那为了实现这个功能，咱们可以通过循环语句还有进程的特性（独立性）来进行持续性解析命令，当咱们把输入的命令组织到一个数组中后（如args），咱们可以通过exec函数这个系统调用函数来进行解析，具体的解析过程其实很简单，咱们只需要把args中的元素传入exec函数即可（因为咱们组织的时候咱们输入的命令和参数已经输入到了args数组中），例如：首先输入命令cmd：ls -a -l，然后经过组织后数组args[]={“ls”,“-a”,"-l"},然后咱们使用exec函数中的execvp函数来进行解析，咱们只需execvp（args[0],args）；即可
二.问题
问题一：为什么要进行组织?
eg:咱们在命令行 输入命令 ls -a -l 或者 ls -a -l 时大家可以发现在Linux下它为你启动的bash中这两种命令的输入方式有明显的不同，但是最终输出的结果都是一样的，这是为什么?这是因为在bash上述两种命令最后都被组织成了一种数组的形式 如 args[] = {"ls","-a","-l"} ，而为什么要进行组织就是为了如果有人把命令输入成 ls -a -l 这种形式后，操作系统还可以对命令进行成功的解析，增强了操作系统中命令行输入的健壮性。
问题二：具体解析的过程是怎样的？
所谓的解析其实就是利用exec这类系统调用函数来解析命令，在咱们组织完成之后，其实只需要把包涵命令的数组args传入exec函数即可，但是这里面有一个问题，那就是exec函数是一种进程替换函数，在你使用exec这个函数后，你当前进程会被替换成你调用命令的进程，即你这个进程的代码与数据都会被替换，而且在替换完这个进程后，这个进程会直接结束，如果在当前进程，即咱们运行敲代码的这个进程（咱们把它称为父进程），直接使用exec函数的话，那么在exec函数替换完成后，这个进程就结束了，那么意味着咱们这个shell只能输入一次命令，因为输入完命令再调用exec函数后该进程直接结束，但是咱们在Linux的bash中可以持续的输入命令，即一个命令执行完成后，可以再执行别的命令，所以为了完善咱们的自制shell，咱们就必须要解决这个问题。当然其实解决方法也很简单，咱们只需要在这个父进程中再创建一个子进程，并且利用子进程来执行组织和解析的过程即可。
问题三：什么是进程替换函数（什么是exec函数族）？
我们通常把exec函数称为进程替换函数，它的作用：exec函数族提供了一个在进程中启动另一个程序执行的方法。它可以根据指定的文件名或目录名找到可执行文件，并用它来取代原调用进程的数据段、代码段和堆栈段，在执行完之后，原调用进程的内容除了进程号外，其他全部被新的进程替换了（以上摘自百度百科）。简而言之，当一个进程调用exec函数来替换进程的时候，当前进程的代码与数据都会被替换进程的代码与数据替代，并且页表所映射的物理地址也会被替代，但是呢这个过程并没有创建新的进程，所以在使用exec函数调换前后该进程的id（包括pid，进程组号等等）没有改变，改变的只是代码与数据还有页表的映射关系。
ps：exec函数的原型：
int execl(const char * path，const char * arg，…)；
int execle(const char * path，const char * arg，char * const envp[])；
int execlp(const char * file，const char * arg，…)；
int execv(const char * path，char * const argv[])；
int execve(const char * path，char * const argv[]，char * const envp[])；
int execvp(const char * file，char * const argv[])；
其中一些参数：
l - list 参数采用列表，即把参数直接一个一个传入exec函数。
v - vector 参数采用数组，即把这些参数都加入到一个数组中去，然后再把数组传入函数。
p - path?有p自动搜索环境变量PATH，即如果你带了p选项，那么就可以不用传入命令所在的路径
e - env 自己维护环境变量
三，代码：
?
1 #include <stdio.h>
2 #include <string.h>
3 #include <unistd.h>
4 #include <stdlib.h>
5
6 #define MAX_CMD 1024
7 #define MAX_PAR 32
8
9 char cmd[MAX_CMD];
10 char* args[MAX_PAR];
11
12 int main()
13 {
14 const char* identifier = "[dcly@localhost file]^_^ ";
15 while(1){
16 memset(cmd,0x00,MAX_CMD);
17 printf("%s",identifier);
18 fgets(cmd,MAX_CMD,stdin);
19 cmd[strlen(cmd) - 1] = '\0';
20 args[0] = strtok(cmd, " ");
21 int i = 1;
22 do{
23 args[i] = strtok(NULL," ");
24 if(args[i++] == NULL){
25 break;
26 }
27 }while(1);
28
29 pid_t id = fork();
30 if(id < 0){
31 printf("fork error!\n");
32 continue;
33 }
34 if(id == 0){
35 execvp(args[0], args);
36 exit(1);
37 }
38 int status = 0;
39 pid_t ret = waitpid(id, &status, 0);
40 if(ret > 0 && status & 0x7f == 0){
41 printf("child status code : %d\n",(status >> 8)&0xff);
42 }
43 }
44 return 0;
45 } 四，解析代码
在上述代码中，cmd这个数组的作用是接收命令，args这个指针数组的作用是接收组织完成后的命令，MAX_CMD与MAX_PAR这两个宏的作用，前者是用来表示接收命令的字符数量最大值，后者表示最终组织完成后命令及其参数的字符串数量的最大值。identifier就是用来自定义如[dcly@localhost file]$ 这样的命令标识符的，你可以把它设置成你喜欢的样子。 当然大家也可以通过如gethostname 获取本主机名称?getuid 获取用户标识号 等等之类的系统调用命令来完善或者说是丰富大家的命令标识符，比如 dcly - 用户名 localhost - 主机名 file - 当前目录
?
?fgets函数是类似如scanf之类的输入函数。strtok函数是用来把你输入的如 ls? -a? -l 命令进行分解，最终分解成 " ls " " -a " " -l "这三个字符串（如果有不熟悉strtok函数的朋友可以看看这个链接），strtok - C++ Referencehttp://www.cplusplus.com/reference/cstring/strtok/?kw=strtokfork函数用来创建子进程，id 用来接收fork函数的返回值，如果id等于0的时候就代表该进程为子进程，那么就可以进行进程替代了。咱们使用的是execvp函数，这个函数只需要传入命令与命令与参数所在的数组即可（在我们进行组织的时候是从左向右来进行的，也就是说" ls "命令首先被传入到args[ 0 ]了，所以咱们传参的时候把args[0]即命令传入第一个参数位）
ps：这只是一个比较简单比较粗糙的自定义shell，其中本应该有的 > 重定向和?| 管道等等都还没有实现，如果对自定义shell感兴趣的朋友可以关注我，我以后会推出高级版本的自定义shell供大家了解。
ps：这篇文章中有常见的系统调用函数，如 gethostname之类的。
