关于文件操作的基础知识

操作系统内的文件结构

文件描述符fd

什么是文件描述符fd

文件描述符fd的分配规则

重定向

dup2函数

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>

int main()
{
        char arr[30] = "this is a test";

        int fd = open("test.txt", O_WRONLY | O_CREAT,  S_IRUSR | S_IWUSR | S_IRGRP);
        //此时fd的值因该是3，因为前三个是留给标准输入，输出，错误的

        dup2(fd, 1); //这里利用dup2是fd中文件覆盖标准输出

        printf("%s",arr);//往标准输出中打印字符串
        write(fd, arr, sizeof(arr));//往fd中输出字符串

        //我们能在test.txt中看到arr打印两次
        fflush(stdout);
        return 0;
}

将简易shell加上重定向的功能

//line是命令行字符串，也就是我们用户输入的命令
#define NONE_REDIR 0      //不进行重定向
#define INPUT_REDIR 1     //输入重定向
#define OUTPUT_REDIR 2    //输出重定向
#define APPEND_REDIR 3    //追加输出重定向

//该宏函数用来跳过命令行中的空格
#define trim_space(start) while(isspace(*start)) start++

char line[MAXSIZE];
char* args[100] = {NULL};

int lastcode = 0;
int lastsig = 0;
int redir_type = NONE_REDIR; //重定向标志
char *redir_file = NULL;     //指向被重定向的对象



void commend_check(char *line){
     char* start = line;
     char* end = line + strlen(line);

     while(start < end){
       
      //在这里判断是否出现重定向标识符   
	  if (*start == '>'){    
	     
         //这里把'>'设为'\0'的目的是将前面的命令和后面的重定向对象分割开
         //例如：ls > test.txt，把 > 设为'\0'可以将该字符串分成两部分
         *start = '\0';   
	     start++;
          
         //如果出行两个>>则说明是追加重定向   
	     if (*start == '>'){
	     
         //	*start = '\0'; 这里不用加，一个'\0'就能隔绝了
		    start++;
		    redir_type = APPEND_REDIR;
	     } 
         else{
                redir_type = OUTPUT_REDIR;
	     } 
             
	     trim_space(start);
         redir_file = start;
	     break;
     }
	 else if (*start == '<'){
	        *start = '\0';
		    redir_type = INPUT_REDIR;

	        start++;
	        trim_space(start);
            redir_file = start;
		    break;
	 }
	 else start++;
   }
}

int main(){

  while (1){  
  printf("\n[myshell@vm-centos]$ ");
  fflush(stdout);
  
  //这里的初始化是一定要有的，否则会导致一直进行重定向操作
  redir_type = NONE_REDIR;

  char* s = fgets(line, sizeof(line)-1, stdin);
  assert(s != NULL);
  
  line[strlen(line)-1] = 0;
  
  //命令行的判断一定要在分割字符串之前，否则判断的字符串不完整
  commend_check(line); 
  args[0] = strtok(line," ");
  

  int i = 1;
  
  if(args[0] != NULL && strcmp(args[0], "ls") == 0)
    args[i++] = (char*)"--color=auto";


  while(args[i++] = strtok(NULL," "))
         ; 
  
  if (args[0] != NULL && strcmp(args[0], "cd") == 0){
     if(args[1] != NULL) chdir(args[1]);
     else chdir(getenv("HOME"));
     continue;
  }

  if (args[0] != NULL && strcmp(args[0], "echo") == 0){
     if (args[1] != NULL && strcmp(args[1],"$?") == 0) 
	     printf("%d %d\n", lastcode, lastsig);
     else    printf("%s\n",args[1]);
     continue;
  }


  pid_t id = fork();
  if (id == 0){

    switch(redir_type){
	case NONE_REDIR: break;
        case INPUT_REDIR: {
	    int fd = open(redir_file, O_RDONLY);
	    if (fd < 0) {perror("open"); exit(errno);}
            dup2(fd,0);
        } break;

	case OUTPUT_REDIR:
	case APPEND_REDIR: {
	    umask(0);
	    int file_status = O_WRONLY | O_CREAT;
	    if (redir_type == APPEND_REDIR) file_status |= O_APPEND;
	    else file_status |= O_TRUNC;
	    int fd = open(redir_file, file_status, 0666);
	    if (fd < 0) {perror("open"); exit(errno);}
	    dup2(fd, 1);
	} break;
        
        default: printf("error\n"); break;			   
    }

    execvp(args[0], args);
    exit(0);
  }
      int status;
      pid_t tmp = waitpid(-1, &status, 0); 

      lastcode = ((status>>8) & 0xFF);
      lastsig = (status & 0x7F);

  }
}