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Python で独自のシェルを作成する方法 (パート 2)

巴扎黑
リリース: 2017-03-18 11:54:37
オリジナル
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前の記事では、シェルのメインループを作成し、コマンド入力を分割し、forkexec を通じてコマンドを実行しました。このパートでは、残りの問題について説明します。まず、cd test_dir2 コマンドは現在のディレクトリを変更できません。第二に、まだシェルから正常に抜け出すことができません。 fork 和 exec 执行命令。在这部分,我们将会解决剩下的问题。首先,cd test_dir2 命令无法修改我们的当前目录。其次,我们仍无法优雅地从 shell 中退出。

步骤 4:内置命令

cd test_dir2 无法修改我们的当前目录” 这句话是对的,但在某种意义上也是错的。在执行完该命令之后,我们仍然处在同一目录,从这个意义上讲,它是对的。然而,目录实际上已经被修改,只不过它是在子进程中被修改。

还记得我们分叉(fork)了一个子进程,然后执行命令,执行命令的过程没有发生在父进程上。结果是我们只是改变了子进程的当前目录,而不是父进程的目录。

然后子进程退出,而父进程在原封不动的目录下继续运行。

因此,这类与 shell 自己相关的命令必须是内置命令。它必须在 shell 进程中执行而不是在分叉中(forking)。

cd

让我们从 cd 命令开始。

我们首先创建一个 builtins 目录。每一个内置命令都会被放进这个目录中。

yosh_project
|-- yosh
   |-- builtins
   |   |-- __init__.py
   |   |-- cd.py
   |-- __init__.py
   |-- shell.py
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cd.py 中,我们通过使用系统调用 os.chdir 实现自己的 cd 命令。

import os
from yosh.constants import *
def cd(args):
    os.chdir(args[0])
    return SHELL_STATUS_RUN
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注意,我们会从内置函数返回 shell 的运行状态。所以,为了能够在项目中继续使用常量,我们将它们移至yosh/constants.py

yosh_project
|-- yosh
   |-- builtins
   |   |-- __init__.py
   |   |-- cd.py
   |-- __init__.py
   |-- constants.py
   |-- shell.py
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constants.py 中,我们将状态常量都放在这里。

SHELL_STATUS_STOP = 0
SHELL_STATUS_RUN = 1
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现在,我们的内置 cd 已经准备好了。让我们修改 shell.py 来处理这些内置函数。

...
### 导入常量
from yosh.constants import *
### 使用哈希映射来存储内建的函数名及其引用
built_in_cmds = {}
def tokenize(string):
    return shlex.split(string)
def execute(cmd_tokens):
    ### 从元组中分拆命令名称与参数
    cmd_name = cmd_tokens[0]
    cmd_args = cmd_tokens[1:]
    ### 如果该命令是一个内建命令,使用参数调用该函数
    if cmd_name in built_in_cmds:
        return built_in_cmds[cmd_name](cmd_args)
    ...
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我们使用一个 python 字典变量 built_in_cmds 作为哈希映射hash map,以存储我们的内置函数。我们在 execute 函数中提取命令的名字和参数。如果该命令在我们的哈希映射中,则调用对应的内置函数。

(提示:built_in_cmds[cmd_name] 返回能直接使用参数调用的函数引用。)

我们差不多准备好使用内置的 cd 函数了。最后一步是将 cd 函数添加到 built_in_cmds 映射中。

...
### 导入所有内建函数引用
from yosh.builtins import *
...
### 注册内建函数到内建命令的哈希映射中
def register_command(name, func):
    built_in_cmds[name] = func
### 在此注册所有的内建命令
def init():
    register_command("cd", cd)
def main():
    ###在开始主循环之前初始化 shell
    init()
    shell_loop()
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我们定义了 register_command 函数,以添加一个内置函数到我们内置的命令哈希映射。接着,我们定义 init 函数并且在这里注册内置的 cd 函数。

注意这行 register_command("cd", cd) 。第一个参数为命令的名字。第二个参数为一个函数引用。为了能够让第二个参数cd 引用到 yosh/builtins/cd.py 中的 cd 函数引用,我们必须将以下这行代码放在 yosh/builtins/__init__.py 文件中。

from yosh.builtins.cd import *
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因此,在 yosh/shell.py 中,当我们从 yosh.builtins 导入 * 时,我们可以得到已经通过 yosh.builtins 导入的 cd函数引用。

我们已经准备好了代码。让我们尝试在 yosh 同级目录下以模块形式运行我们的 shell,python -m yosh.shell

现在,cd 命令可以正确修改我们的 shell 目录了,同时非内置命令仍然可以工作。非常好!

exit

最后一块终于来了:优雅地退出。

我们需要一个可以修改 shell 状态为 SHELL_STATUS_STOP 的函数。这样,shell 循环可以自然地结束,shell 将到达终点而退出。

cd 一样,如果我们在子进程中分叉并执行 exit 函数,其对父进程是不起作用的。因此,exit 函数需要成为一个 shell 内置函数。

让我们从这开始:在 builtins 目录下创建一个名为 exit.py 的新文件。

yosh_project
|-- yosh
   |-- builtins
   |   |-- __init__.py
   |   |-- cd.py
   |   |-- exit.py
   |-- __init__.py
   |-- constants.py
   |-- shell.py
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exit.py 定义了一个 exit 函数,该函数仅仅返回一个可以退出主循环的状态。

from yosh.constants import *
def exit(args):
    return SHELL_STATUS_STOP
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然后,我们导入位于 yosh/builtins/__init__.py 文件的 exit 函数引用。

from yosh.builtins.cd import *
from yosh.builtins.exit import *
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最后,我们在 shell.py 中的 init() 函数注册 exit

ステップ 4: 組み込みコマンド

cd test_dir2 は現在のディレクトリを変更できません」 この文は正しいですが、ある意味では間違っています。コマンドを実行した後も同じディレクトリに残っているという意味では正しいです。ただし、実際にはディレクトリは変更されていますが、子プロセス内で変更されています。

子プロセスをフォークしてからコマンドを実行したのですが、コマンドを実行するプロセスは親プロセスでは発生しませんでした。その結果、親プロセスのディレクトリではなく、子プロセスの現在のディレクトリのみが変更されます。 🎜🎜その後、子プロセスは終了しますが、親プロセスはそのままのディレクトリで実行を続けます。 🎜🎜 したがって、シェル自体に関連するこのようなコマンドは組み込みコマンドである必要があります。これはフォークではなくシェルプロセスで実行する必要があります。 🎜

cd

🎜cd コマンドから始めましょう。 🎜🎜まず、builtins ディレクトリを作成します。すべての組み込みコマンドはこのディレクトリに配置されます。 🎜
...
### 在此注册所有的内建命令
def init():
    register_command("cd", cd)
    register_command("exit", exit)
...
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🎜 cd.py では、システム コール os.chdir を使用して独自の cd コマンドを実装します。 🎜rrreee🎜組み込み関数からシェルの実行ステータスを返すことに注意してください。そのため、プロジェクトで定数を引き続き使用できるように、定数を yosh/constants.py に移動しました。 🎜rrreee🎜 constants.py では、すべての状態定数をここに置きます。 🎜rrreee🎜 これで、組み込みの cd の準備が整いました。これらの組み込み関数を処理できるように shell.py を変更しましょう。 🎜rrreee🎜組み込み関数を保存するためのハッシュ マップとして、Python 辞書変数 built_in_cmds を使用します。 execute 関数でコマンド名とパラメータを抽出します。コマンドがハッシュ マップにある場合は、対応する組み込み関数が呼び出されます。 🎜🎜(ヒント: built_in_cmds[cmd_name] は、引数を使用して直接呼び出すことができる関数参照を返します。)🎜🎜組み込みの cd 関数を使用する準備がほぼ整いました。 。最後のステップは、cd 関数を built_in_cmds マップに追加することです。 🎜rrreee🎜 register_command 関数を定義して、組み込みコマンド ハッシュ マップに組み込み関数を追加しました。次に、init 関数を定義し、ここで組み込みの cd 関数を登録します。 🎜🎜この行 register_command("cd", cd) に注目してください。最初のパラメータはコマンドの名前です。 2 番目のパラメータは関数参照です。 2 番目のパラメータ cdyosh/builtins/cd.pycd 関数によって参照されるようにするには、次の内容を変更する必要があります。行 コードは yosh/builtins/__init__.py ファイルに配置されます。 🎜rrreee🎜 したがって、 yosh/shell.py で、 yosh.builtins から * をインポートすると、 yosh.builtins を渡したものを取得できます。 cd 関数参照は code>yosh.builtins によってインポートされます。 🎜🎜コードを準備しました。 yoshpython -m yosh.shell と同じディレクトリ内のモジュールとしてシェルを実行してみましょう。 🎜🎜 これで、cd コマンドはシェル ディレクトリを正しく変更できるようになり、非組み込みコマンドも引き続き動作できるようになりました。とても良い! 🎜

終了

🎜 最後の部分がついにやってきました。優雅に終了します。 🎜🎜シェルのステータスを SHELL_STATUS_STOP に変更できる関数が必要です。このようにして、シェルのループは自然に終了し、シェルは終端に到達して終了します。 🎜🎜 cd と同様に、子プロセスで exit 関数をフォークして実行しても、親プロセスには影響しません。したがって、exit 関数はシェルの組み込み関数である必要があります。 🎜🎜ここから始めましょう: builtins ディレクトリに exit.py という新しいファイルを作成します。 🎜rrreee🎜exit.py は、メインループを終了できるステータスのみを返す exit 関数を定義します。 🎜rrreee🎜 次に、yosh/builtins/__init__.py ファイルにある exit 関数参照をインポートします。 🎜rrreee🎜最後に、shell.pyinit() 関数に exit コマンドを登録します。 🎜そうです🎜それです! 🎜

python -m yosh.shell を実行してみます。ここで、「exit」と入力してプログラムを正常に終了できます。 python -m yosh.shell。现在你可以输入 exit 优雅地退出程序了。

最后的想法

我希望你能像我一样享受创建 yosh (your own shell)的过程。但我的 yosh

最後の感想

私と同じように yosh の作成を楽しんでいただければ幸いです (あなた私たちの oown >shell) プロセス。しかし、私のバージョンの yosh はまだ初期段階にあります。シェルをクラッシュさせるいくつかの特殊なケースには対処しませんでした。私がカバーしていない組み込みコマンドがたくさんあります。パフォーマンスを向上させるために、一部の非組み込みコマンドを組み込みコマンドとして実装することもできます (新しいプロセスの作成時間を回避するため)。同時に、多くの機能がまだ実装されていません。

ソースコードはhttps://github.com/supasate/yoshで提供しています。ぜひフォークして試してみてください。

今度は独自のシェルを作成します。

コーディングを楽しんでください!
🎜

以上がPython で独自のシェルを作成する方法 (パート 2)の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。

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ソース:php.cn
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