实现一个命令行解释器

1、初始化命令行解释器

在计算机系统中，操作系统内核是一个很大得到软件模块，用户不能直接去使用。因此计算机提供一个外壳shell，用户能够通过这个外壳执行各种应用程序，从而完成操作系统各种功能。

shell：命令解释器。允许用户交互式的输入命令并解释执行，并且可以调用出相应的应用程序运行，从而让用户能够使用内核的功能去操作计算机

如mac中的bash ，window中的cmd Linux中的shell

目标：设计一个命令行的shell应用程序，解释用户输入的命令并解释执行。

shell应用程序，内置一个命令表，包含可以被执行的若干指令。当命令不存在于命令表中，尝试从磁盘加载应用程序

2、实现help命令

以help命令，演示如何在shell中执行内置命令

如何解析命令字符串，按照int argv， char argv的方式

1）通过遍历内置命令表：command list

2）help命令的实现包括获取用户输入，解析输入缓冲区中的字符，以及执行相应的命令

具体过程：

使用strchr函数查找特定字符位置，并将其设置为0，以清理输入字符

定义strtok函数，用于分割字符串、提取命令和参数

ARGV和ARGC用于传递参数和参数数量给命令执行函数

命令的查找与执行

通过查找命令表，找到用户输入的命令对应的函数指针

如果命令是内置命令，直接执行相应函数

如果命令在磁盘上，需要从磁盘加载并执行相应的子应用程序

命令的输入与解析

使用特定长度的输入函数fgets获取标准输入，避免数据量过大的问题

解析输入字符串，取出不必要的回车和换行字符，以便后续处理

利用strtok函数按照空格分割输出字符串，提取命令和参数

将提取出的参数字符串转为指针数组，传递给相应的内置命令执行函数

3、执行echo命令并给输出加颜色

加了信息输出时使用不同颜色的功能，以及演示了如何在程序中解析命令行的参数选项

显示颜色和清屏

两项功能是通过发送ESC转义序列完成，根本实现颜色的控制和清屏，只需要发送相应的转义序列。

命令选项的解析

使用getopt函数（Newlib提供）进行命令行的参数解析。

int getopt(int argc, char * const argv[],  const char *optstring);

使用echo命令时，使用的形式为echo -n 重复数量 -h 待重复的字符串，其中有-n和-h为选项，且-n的后边必须加上一个数量值。

因此在调用getopt时，optstring需要设置为n:h（n后面的:表示n必须有几个参数值）

while ((ch = getopt(argc, argv, "n:h")) != -1) {}

在设置optstring后，每次调用时，getopt函数会逐个扫描argv相应的选项，如n或者h

如果返回的是期望的选项，如n或者h，我们可以从全局变量optarg中获取对应的值

如果返回的是?，则表示解析出的选项不可识别，例如echo -x，此时optopt的值将会被设置成x

当返回时-1时，表示已经没有参数，即对于echo -n 重复数量 -h 字符串，表示已经扫描完所有以-开头的选项，后续已经没有其它选项。

while ((ch = getopt(argc, argv, "n:h")) != -1) {switch (ch) {case 'h':puts("echo echo any message");puts("Usage: echo [-n count] msg");optind = 1;        // getopt需要多次调用，需要重置return 0;case 'n':count = atoi(optarg);break;case '?':if (optarg) {fprintf(stderr, "Unknown option: -%s\n", optarg);}optind = 1;        // getopt需要多次调用，需要重置return -1;}}

getopt被调用时，getopt会调整argv中各参数的顺序。因此当getopt优先返回-1时，optind指向了第一个非选项的参数的索引，即待重复的字符串在argv中索引号。因此，我们此时可以通过argv[optind]来获取待重复的字符串。

由于getopt将会在其它命令的执行时重复使用，因此需要在退出echo命令的执行时，将optind重置。因为optind 是 argv 中要处理的下一个元素的索引，该变量为全局变量，getopt会依赖此值。