从零实现一个shell解释器

shell初体验

在Linux环境下工作，我们经常去打开一个Terminal终端，然后在终端下敲入 shell命令和运行，如：

我们也可以编写一个简单的脚本文件并运行它

爱好思考的同学可能就会有疑问了：

• 为什么我们在终端下敲入命令，就可以直接运行?
• 为什么我们在终端下可以直接运行一个脚本？
• 这个脚本是如何运行的？
• 在 shell中的管道命令是如何实现的？
• shell到底是个什么东西？

揭开 shell神秘的面纱

在各种书籍和文档资料中，我们经常会看到如下一张图来描述 shell和操作系统之间的关系

shell相当于是一个中介：介于用户和操作系统之间。我们在Linux环境下想运行一个应用程序，一般有2种方法：

在图形用户界面下，点击桌面图标或菜单，启动一个应用程序
在 shell交互环境下，输入一个 shell命令或脚本文件，来启动一个应用程序
那 shell到底是什么东东呢？我们打开一个虚拟Terminal终端，输入 # ps -a

此时你会看到有一个叫做bash的进程，这个bash其实就是我们的 shell，当我们在图形模式下打开一个Terminal或者使用Ctrl+Alt+F3快捷键去登录一个终端时，一般都会启动一个 shell解释器，用来解释和执行用户输入的命令，如ls命令。常见的 shell解释器有bash、sh、csh等，这些 shell解释器以一个用户态进程的形式在运行，通过交互窗口，解析用户输入的 shell命令，然后fork一个子进程去执行它。

除了解析和执行用户的输入命令外， shell解释器还支持更多复杂的功能，如：脚本的执行、管道命令、输入输出重定向、前后台执行、支持环境变量等。

从零实现一个 shell解释器

除了官方常用的bash、sh等 shell解释器，我们也可以自己实现一个 shell解释器！《Linux系统编程》视频教程第06期：从零实现一个 shell解释器已发布。在本期视频教程中，将会带领大家，从零开始，一步一步实现一个简单的 shell解释器：wsh。主要实现了 shell的如下功能：

• 实现了 shell常用的 内建命令：cd、exit
• 支持对信号的处理操作
• 支持命令的后台运行
• 实现了 shell的管道命令
• 支持脚本的解析和运行
• 实现了脚本语法if-else流程控制
• 支持 shell环境变量及export命令

麻雀虽小五脏俱全，区区600+行代码，我们就可以模仿实现 shell的大部分基本功能，当然，跟实际的bash十万余行的代码量相比，这还只是一个demo，等待你的继续完善。但是通过自己从零开始，一步一步地实现，可以深刻理解 shell命令运行时，底层的各种机制和细节，对我们理解Linux系统、熟悉掌握Linux系统编程有很大的帮助。目前课程教程已经发布到淘宝平台： 编程实战：从零实现一个SHELL解释器