Minishell

Bashの仕様に基づくシェルの再実装

CShell

概要

Bashを基にした簡易シェルをC言語で実装するプロジェクト。2人のペアで取り組み、約3ヶ月間かけて開発。入力文字列の字句解析（レキサー）、抽象構文木への構文解析（パーサー）、ASTに基づくコマンド実行という3段階のパイプラインで処理を行う。パイプ、リダイレクション、環境変数展開、シグナルハンドリング、ヒアドキュメント、7種のビルトインコマンドに対応。

苦労・工夫した点

初めてのチーム開発だったため、開発プロセスの構築から始める必要があった。GitHubのIssueでタスクを管理し、featureブランチで並行開発を行うワークフローを自分たちで設計した。担当範囲とファイルの境界を明確にしたことで、コンフリクトを最小限に抑えながら開発を進められた。パーサーの実装ではASTのデータ構造の設計に最も苦労した。Bashの文献を調べ、パイプラインの構造を理解した上で、手書きのメモでノードの接続関係を具体的にイメージできるまで整理してから実装に入った。CMD ノードと PIPE ノードを union で同一の型に収める設計は、C言語で多態性を実現する方法として効果的に機能した。シグナルハンドリングでは、プロンプト待機中・コマンド実行中・ヒアドキュメント入力中など5つの状態ごとに異なるシグナル処理が必要で、readlineライブラリとの連携も含めて状態管理が複雑だった。グローバル変数 g_signal を使ったシグナル情報の伝搬と、rl_done による readline の中断制御の組み合わせで解決した。

ポイント

再帰下降パーサーによるAST構築。入力文字列をトークン配列に分割した後、parse_pipe() → parse_cmd() の再帰構造でパイプラインを表現する木構造を構築している。トークン配列を直接実行するのではなく、ASTを経由することで、パイプラインの入れ子構造を自然に扱える設計になっている。 Bashの仕様への忠実な準拠。終了ステータスのエラーコード体系（0: 成功、2: 構文エラー、126: パーミッションエラー、127: コマンド未検出、128+N: シグナル終了）をBashに合わせて実装した。パイプライン中の終了ステータスは最後のコマンドのものを採用するなど、細部までBashの挙動を再現している。

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