linux用C语言模拟shell命令实现重定向<>以及|管道通信

在 Linux 中，使用 C 语言模拟 shell 命令可以通过调用系统函数实现。以下是一个简单的例子，演示了如何使用 C 语言实现重定向和管道通信。 首先，我们需要包含一些头文件： ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <fcntl.h> ``` 接下来，我们可以定义一些常量，例如： ```c #define MAX_ARGS 10 #define MAX_BUFFER 1024 ``` 然后，我们可以定义一个函数来解析用户输入的命令，并将其分解为单个参数。以下是一个简单的实现： ```c void parse_command(char *command, char **args, int *redirect_input, int *redirect_output) { int arg_count = 0; char *token; char *rest = command; while ((token = strtok_r(rest, " ", &rest))) { if (*token == '<') { *redirect_input = open(token + 1, O_RDONLY); } else if (*token == '>') { *redirect_output = open(token + 1, O_WRONLY | O_CREAT | O_TRUNC, 0644); } else { args[arg_count++] = token; } } args[arg_count] = NULL; } ``` 此函数通过使用 `strtok_r()` 函数将命令分解为参数。如果命令包含输入重定向符 `<`，则将 `redirect_input` 指针设置为打开输入文件的文件描述符。如果命令包含输出重定向符 `>`，则将 `redirect_output` 指针设置为打开输出文件的文件描述符。在解析完成后，参数将存储在 `args` 数组中。 接下来，我们可以定义一个函数来处理管道通信。以下是一个简单的实现： ```c void pipe_commands(char **commands) { int fd[2]; pid_t pid1, pid2; char *args1[MAX_ARGS], *args2[MAX_ARGS]; if (pipe(fd) == -1) { perror("pipe"); exit(EXIT_FAILURE); } parse_command(commands[0], args1, NULL, &fd[1]); parse_command(commands[1], args2, &fd[0], NULL); pid1 = fork(); if (pid1 == -1) { perror("fork"); exit(EXIT_FAILURE); } else if (pid1 == 0) { close(fd[0]); dup2(fd[1], STDOUT_FILENO); close(fd[1]); execvp(args1[0], args1); } else { pid2 = fork(); if (pid2 == -1) { perror("fork"); exit(EXIT_FAILURE); } else if (pid2 == 0) { close(fd[1]); dup2(fd[0], STDIN_FILENO); close(fd[0]); execvp(args2[0], args2); } else { close(fd[0]); close(fd[1]); wait(NULL); wait(NULL); } } } ``` 此函数创建一个管道，然后使用 `parse_command()` 函数解析两个命令，并将其分别存储在 `args1` 和 `args2` 数组中。接下来，它调用 `fork()` 函数创建两个子进程，其中一个子进程执行第一个命令，另一个子进程执行第二个命令。使用 `dup2()` 函数将子进程的标准输出或标准输入连接到管道的适当端口。最后，主进程等待两个子进程完成。 最后，我们可以定义一个主函数来使用这些函数来执行用户输入的命令。以下是一个简单的实现： ```c int main() { char buffer[MAX_BUFFER]; char *commands[2]; int redirect_input = 0, redirect_output = 0; while (1) { printf("$ "); if (fgets(buffer, MAX_BUFFER, stdin) == NULL) break; commands[0] = strtok(buffer, "|"); if ((commands[1] = strtok(NULL, "\n")) != NULL) { pipe_commands(commands); } else { parse_command(commands[0], commands, &redirect_input, &redirect_output); pid_t pid = fork(); if (pid == -1) { perror("fork"); exit(EXIT_FAILURE); } else if (pid == 0) { if (redirect_input) { dup2(redirect_input, STDIN_FILENO); close(redirect_input); } if (redirect_output) { dup2(redirect_output, STDOUT_FILENO); close(redirect_output); } execvp(commands[0], commands); } else { wait(NULL); } } } return 0; } ``` 此函数使用 `fgets()` 函数从标准输入读取用户输入的命令。如果命令包含管道符 `|`，则使用 `strtok()` 函数将命令分解为两个命令，并使用 `pipe_commands()` 函数执行它们之间的管道通信。否则，就使用 `parse_command()` 函数解析命令，并使用 `fork()` 函数创建子进程来执行命令。在子进程中，使用 `dup2()` 函数将标准输入或标准输出重定向到适当的文件描述符。最后，主进程使用 `wait()` 函数等待子进程完成。 这就是使用 C 语言模拟 shell 命令的基本方法。请注意，此实现仅用于演示目的，并且可能需要进行更改以处理更多情况。