Rust语言实践:从零开始构建Shell
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Rust语言实践:从零开始构建Shell相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
关注过Rust或者之前看过虫虫相关文章的人都知道，Rust是一个类似于C，但是内存安全、支持很多扩展功能，不用GC，高性能的底层语言。Rust源于Mozilla的一个内部员工的私人开发项目，2009年Mozilla官方开始资助该项目，2015年Rust发布1.0版本。Rust是一个非常有意思的项目，由于它"异于常语"而且也功能强大，所以现在开始变得很热门。本文虫虫就实例来展示下Rust语言的强大功能和魅力，实例开发一个shell程序。
shell的概念
shell是一个人机交互的终端控制程序。通过shell实现用户交互式的命令执行，简化应用程序和内核的交互。用户通过客户端(比如putty、xshell等)远程ssh登陆系统，并开启一个tty终端模拟器（pts，pseudo-tty）窗口。它运行在一个基于文本的程序，默认情况下是你登录的shell（一般linux中是bash）。当你在窗口中键入命令时候，该命令会在窗口中打印，并传递给shell标准输入stdin之外。然后又shell和内核进行通讯获得结果，结果通过 shell标准输出stdout和标准错误stderr（如果期间有任何异常的话），并在终端窗口中打印出来。
起步
最简单的shell，不需要多少 Rust代码。下面的代码中我们创建一个新字符串，用于保存用户输入stdin().read_line函数阻塞集成，等待用户输入回车键，然后将整个用户输入（包括按下输入的换行符）写入到字符串。然后我们对输入进行处理，通过input.trim()去除换行符，然后执行命令。
cargo run运行后，在终端中看到一个等待输入的闪烁光标。尝试键入ls并按回车键，会列出ls命令打印当前目录的内容，然后shell将退出。
执行多命令
一个真正的shell，在用户输入单个命令后执行后会，还可以继续执行下一个命令，而不是退出shell，这就shell的多命令执行。为支持执行多命令支持，我们将上面的代码打包到一个循环中，并在每个子进程上添加一个等待调用的问题，以确保在当前进程完成之前，不会提示用户输入其他内容。我们还增加了命令提示符"c>"，用户提醒输入和执行的动作。
运行此代码，在运行第一个命令后，提示会返回输入界面,显示提示符"c>"，因此你可以输入第二个命令。例如，下面我们使用ls、pwd和ps命令执行一下。
处理参数
如果你尝试在上面的shell上运行命令ls -a，程序就会崩溃。由于它不知道参数，它会尝试运行一个名为"ls -a"的命令。但正确的行为是使用运行ls命令，其参数为"-a"。
下面程序，通过用空白字符上拆分用户输入，并将第一个空格之前内容作为命令的名称（例如ls）处理，空格之后的内容作为参数（例如-a），并将参数传递给该命令来执行：
再带参数执行就ok，不会报错了
Shell内部命令
在shell中有一些命令，shell不能简单地分派给另一个进程，必须由shell本身来实现，一方面是为了性能原因或者其他使用频繁度来说，直接在shell中实现。比如cd、echo、exec等命令。下面代码中，我们在实例中，增加个内置的cd命名。
其他更多内部命令，可以参考cd实现做更多的扩展。
错误处理
在参数处理部分，我们如果不对单数处理时，执行"ls -a"就会报错，崩溃退出。为了应对这种异常，我们有必要增加错误处理部分，用来处理并提示错误，并继续下一条命令，而不是崩溃退出。
由于输入一个错误的命令是一个简单的方法来退出shell，我们在此也实现了exit内部命令。
管道|
Linux shell中很方便很好使得一个方面就是他强大的管道机制,管道简而言之就是"cmd1| cmd2"，把shell将第一个命令cmd1的输出重定向到第二个命令cmd2的输入。例如，运行命令"ls | grep chongchong"将触发以下一系列操作：
1. ls将列出当前目录中的所有文件
2. shell将上面的文件列表传递给grep
3. grep将过滤列表并仅输出包含字符串chongchong的文件
下面代码的递增部分实现管道支持：
在本文中，我们利用不到100行的Rust代码实现了一个基本的shell程序。更多功能可以不断添加和完善，如果对本项目代码感兴趣，请关注虫虫，给虫虫留言索取。
以上是关于Rust语言实践:从零开始构建Shell的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
PYTHON机器学习及实践 从零开始通往KAGGLE竞赛之路pdf
Python机器学习及实践+从零开始通往Kaggle竞赛之路