Linuxで簡単なシェルを自作してみた(4)｜組み込みコマンド

  1#include <stdio.h>
  2#include <stdlib.h>
  3#include <string.h>
  4#include <unistd.h>   // fork, execvp
  5#include <sys/wait.h> // waitpid
  6#include <glob.h>     // glob
  7#include <errno.h>    // errno
  8#include <limits.h>   // PATH_MAX
  9
 10#define MAX_CMD_LEN 1024
 11#define MAX_ARGS 100
 12
 13// 組み込みコマンド関連の宣言
 14int cd (char *argv[]);
 15int pwd(char *argv[]);
 16struct builtin {
 17    char cmd[256];              // コマンド名
 18    int (*func)(char *argv[]);  // 関数へのポインタ
 19};
 20struct builtin blt_in[] = {{"cd",cd}, {"pwd",pwd}, {"",0}};
 21
 22// コマンドをスペースで分割する関数
 23void parse_command(char *cmd, char *argv[]) {
 24    char *token = strtok(cmd, " \n");
 25    int i = 0;
 26    while (token != NULL) {
 27        argv[i++] = token;
 28        token = strtok(NULL, " \n");
 29    }
 30    argv[i] = NULL; // 最後の引数をNULLで終わらせる
 31}
 32
 33// 引用符を削除する関数
 34void remove_quotes(char *str) {
 35    char *src = str, *dst = str;
 36    while (*src) {
 37        if (*src == '"' || *src == '\'') {
 38            src++;  // 引用符をスキップ
 39        } else {
 40            *dst++ = *src++;
 41        }
 42    }
 43    *dst = '\0';  // 文字列の終端を追加
 44}
 45
 46// 引数リストにパス名展開を適用する関数
 47int expand_arguments(char *argv[], char **expanded_argv) {
 48    glob_t glob_result;
 49    int argc = 0; // 展開後の引数数
 50
 51    for (int i = 0; argv[i] != NULL; i++) {
 52        // 引用符が含まれている場合は展開しない
 53        if ((strchr(argv[i], '*') || strchr(argv[i], '?') || strchr(argv[i], '[')) &&
 54            (argv[i][0] != '"' && argv[i][0] != '\'')) { // 引用符外でパス名展開
 55            if (glob(argv[i], GLOB_NOCHECK | GLOB_TILDE, NULL, &glob_result) != 0) {
 56                perror("glob failed");
 57                return -1;
 58            }
 59            // 展開された結果を追加
 60            for (size_t j = 0; j < glob_result.gl_pathc; j++) {
 61                if (argc >= MAX_ARGS - 1) {
 62                    fprintf(stderr, "Too many arguments after glob expansion\n");
 63                    globfree(&glob_result);
 64                    return -1;
 65                }
 66                expanded_argv[argc++] = strdup(glob_result.gl_pathv[j]);
 67            }
 68            globfree(&glob_result); // メモリを解放
 69        } else {
 70            // 引用符を取り除く
 71            remove_quotes(argv[i]);
 72
 73            // パス名展開が不要な場合
 74            if (argc >= MAX_ARGS - 1) {
 75                fprintf(stderr, "Too many arguments\n");
 76                return -1;
 77            }
 78            expanded_argv[argc++] = strdup(argv[i]);
 79        }
 80    }
 81    expanded_argv[argc] = NULL; // 最後にNULLを追加
 82    return argc;
 83}
 84
 85// 組み込みコマンドの判定・実行
 86int built_in(char *argv[]){
 87    struct builtin *p;
 88    // 組み込みコマンド配列(blt_in)の走査
 89    for (p = blt_in; *p->cmd != '\0'; p++) {
 90        // 組み込みコマンドでない場合は次をチェック
 91        if (strcmp(p->cmd, argv[0]) != 0) continue;
 92        // 組み込みコマンドの関数を呼び出し
 93        (p->func)(argv);
 94        return 0;
 95    }
 96    return -1;
 97}
 98
 99// cd コマンド
100int cd(char *argv[]) {
101    if (argv[1] == NULL) {
102        // 引数なしの場合はホームディレクトリに移動
103        const char *home_dir = getenv("HOME");
104        if (home_dir == NULL) {
105            perror("cd: HOME not set");
106            return -1;
107        } else {
108            if (chdir(home_dir) != 0) {
109                perror("cd failed");
110                return -1;
111            }
112        }
113    } else {
114        // 引数が指定された場合、そのディレクトリに移動
115        if (chdir(argv[1]) != 0) {
116            perror("cd failed");
117            return -1;
118        }
119    }
120    return 0;
121}
122
123// pwd コマンド
124int pwd(char *argv[]){
125    char buf[PATH_MAX+1];
126    if (getcwd(buf, sizeof(buf)) == NULL) {
127        perror("getcwd failed");
128        return -1;
129    }
130    printf("%s\n", buf);
131    return 0;
132}
133
134int main() {
135    char cmd[MAX_CMD_LEN]; // コマンド入力用のバッファ
136    char *argv[MAX_ARGS];  // コマンド引数
137    char *expanded_argv[MAX_ARGS]; // 展開後の引数
138    pid_t pid;
139    int status;
140
141    // シェルのメインループ
142    while (1) {
143        // プロンプトを表示
144        fprintf(stderr, "mysh> ");
145
146        // コマンドを読み込む
147        if (fgets(cmd, sizeof(cmd), stdin) == NULL) {
148            if (feof(stdin)) {
149                break; // EOFが入力された場合、終了
150            }
151            perror("fgets failed");
152            continue;
153        }
154
155        // コマンドを解析
156        parse_command(cmd, argv);
157
158        // 空のコマンドの場合は次の入力へスキップ
159        if (argv[0] == NULL) {
160            continue;
161        }
162
163        // 終了コマンドの場合
164        if (strcmp(argv[0], "exit") == 0) {
165            break;
166        }
167
168        // 引数を展開
169        if (expand_arguments(argv, expanded_argv) == -1) {
170            fprintf(stderr, "Argument expansion failed\n");
171            continue;
172        }
173
174        // 組み込みコマンド判定・実行
175        if (built_in(expanded_argv) == 0) {
176            continue;
177        }
178
179        // 子プロセスを作成してコマンドを実行
180        pid = fork();
181        if (pid == -1) {
182            perror("fork failed");
183            exit(1);
184        }
185
186        // 子プロセス
187        if (pid == 0) {
188            // execvpを使用してコマンドを実行
189            if (execvp(expanded_argv[0], expanded_argv) == -1) {
190                perror("exec failed");
191                exit(1);
192            }
193        }
194
195        // 親プロセス
196        while (1) {
197            if (waitpid(pid, &status, 0) == (pid_t)-1) { // 子プロセスの終了を待つ
198                if (errno == EINTR) {
199                    continue; // 割り込み発生時はリトライする
200                } else {
201                    perror("waitpid failed");
202                    exit(1);
203                }
204            }
205            break;
206        }
207
208        // メモリを解放
209        for (int i = 0; expanded_argv[i] != NULL; i++) {
210            free(expanded_argv[i]);
211        }
212    }
213
214    printf("Exiting shell...\n");
215    return 0;
216}

1mysh> cd /home/user
2mysh> pwd
3/home/user
4mysh> cd
5mysh> cd /nonexistent
6cd failed: No such file or directory
7mysh> exit
8Exiting shell...