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在 Linux 中，Shell 的重定向符号（如 >、<、>> 等）用于将命令的输入或输出重定向到文件或其他流。我们可以用 C 语言实现类似的功能，通过使用系统调用（如 dup2、open 等）来重定向标准输入（stdin）、标准输出（stdout）和标准错误（stderr）。

以下是一个简单的 C 语言程序，实现了类似 Shell 的重定向功能：

功能：

1. 支持输出重定向（>）：将命令的输出写入文件。

2. 支持追加输出重定向（>>）：将命令的输出追加到文件末尾。

3. 支持输入重定向（<）：从文件中读取输入。

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代码实现：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/wait.h>// 解析命令和重定向符号
void parse_command(char *command, char **args, char *input_file, char *output_file, int *append) {char *token;int i = 0;// 解析命令和参数token = strtok(command, " ");while (token != NULL) {if (strcmp(token, "<") == 0) {// 输入重定向token = strtok(NULL, " ");strcpy(input_file, token);} else if (strcmp(token, ">") == 0) {// 输出重定向（覆盖）token = strtok(NULL, " ");strcpy(output_file, token);} else if (strcmp(token, ">>") == 0) {// 输出重定向（追加）token = strtok(NULL, " ");strcpy(output_file, token);*append = 1;} else {// 命令参数args[i++] = token;}token = strtok(NULL, " ");}args[i] = NULL; // 参数列表以 NULL 结尾
}// 执行命令并处理重定向
void execute_command(char **args, char *input_file, char *output_file, int append) {int input_fd, output_fd;// 输入重定向if (input_file[0] != '\0') {input_fd = open(input_file, O_RDONLY);if (input_fd < 0) {perror("Error opening input file");exit(EXIT_FAILURE);}dup2(input_fd, STDIN_FILENO); // 将文件描述符重定向到标准输入close(input_fd);}// 输出重定向if (output_file[0] != '\0') {int flags = O_WRONLY | O_CREAT;if (append) {flags |= O_APPEND; // 追加模式} else {flags |= O_TRUNC; // 覆盖模式}output_fd = open(output_file, flags, 0644);if (output_fd < 0) {perror("Error opening output file");exit(EXIT_FAILURE);}dup2(output_fd, STDOUT_FILENO); // 将文件描述符重定向到标准输出close(output_fd);}// 执行命令if (execvp(args[0], args) < 0) {perror("Error executing command");exit(EXIT_FAILURE);}
}int main(int argc, char *argv[]) {if (argc < 2) {fprintf(stderr, "Usage: %s <command> [args] [< input_file] [> output_file] [>> output_file]\n", argv[0]);return EXIT_FAILURE;}char command[1024];char *args[64];char input_file[256] = "";char output_file[256] = "";int append = 0;// 将命令行参数拼接为字符串strcpy(command, argv[1]);for (int i = 2; i < argc; i++) {strcat(command, " ");strcat(command, argv[i]);}// 解析命令和重定向符号parse_command(command, args, input_file, output_file, &append);// 创建子进程执行命令pid_t pid = fork();if (pid < 0) {perror("Error forking process");return EXIT_FAILURE;} else if (pid == 0) {// 子进程execute_command(args, input_file, output_file, append);} else {// 父进程等待子进程完成wait(NULL);}return EXIT_SUCCESS;
}

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代码说明：

1. parse_command 函数：

   • 解析命令行参数，提取命令、输入文件和输出文件。

   • 支持 <、> 和 >> 重定向符号。

2. execute_command 函数：

   • 使用 open 打开文件，并通过 dup2 将文件描述符重定向到标准输入或输出。

   • 使用 execvp 执行命令。

3. main 函数：

   • 解析命令行参数。

   • 创建子进程执行命令，父进程等待子进程完成。

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编译和运行：

1. 将代码保存为 redirect.c。

2. 使用以下命令编译：

   gcc -o redirect redirect.c

3. 运行程序并测试重定向功能：

   • 输入重定向：

     ./redirect "wc -l" < input.txt

   • 输出重定向（覆盖）：

     ./redirect "ls -l" > output.txt

   • 输出重定向（追加）：

     ./redirect "echo Hello" >> output.txt

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示例：

假设有一个文件 input.txt，内容如下：

line1
line2
line3

运行以下命令：

./redirect "wc -l" < input.txt > output.txt

output.txt 的内容将是：

3

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注意事项：

1. 程序仅支持简单的重定向功能，不支持管道（|）或其他复杂功能。

2. 如果命令不存在或文件无法打开，程序会报错并退出。