使用popen实现system函数功能

之前写Linux应用程序的时候，最喜欢使用system命令了，后来发现这个命令使用需要很谨慎。之前使用该命令来进行MD5校验，通过返回值来判断校验是否成功不够严谨。有时候因为system调用MD5sum文件不存在导致的错误，应用并不能够直观发现。反而一直在md5校验码上花费太多心思。于是打算重写一下system函数来玩玩。

#include 
#include 
#include 
#include 
#define BUF_SIZE 100
/*******************************************************************
** 函数名:     my_system
** 函数描述:   shell命令执行判断，保存执行结果。
** 参数:       cmd:  shell命令；result:  shell命令执行结果
** 返回:       shell命令执行失败返回-1；执行成功返回shell命令结束码
********************************************************************/
int my_system(char *cmd, char *result)
{
    int rc = 0;
    int ret = -1;
    FILE *fp = NULL;

    strcat(cmd, " 2>&1");
    fp = popen(cmd, "r");
    if (NULL == fp) {
        perror("popen error\n");
        goto EXIT;
    }
    while (NULL != fgets(result, BUF_SIZE, fp)) {
    	/* 去除换行符 */
        if ('\n' == result[strlen(result)-1]) {
            result[strlen(result)-1] = '\0';
        }
    }
    rc = pclose(fp);
    if (-1 == rc) {
        perror("pclose error\n");
        goto EXIT;
    }
    printf("子进程结束状态 = %d\n", rc);
    if (!WIFEXITED(rc)) {
        perror("Run command failed\n");
        goto EXIT;
    } else {
        ret = WEXITSTATUS(rc);
    }
EXIT:
    if (NULL == fp || -1 == rc) {
        strncpy(result, strerror(errno), BUF_SIZE);
        //printf("errno = %s\n", strerror(errno));
    }
    fp = NULL;
    return ret;
}
void main()
{
    char cmd[BUF_SIZE] = {0};
    char result[BUF_SIZE] = {0};
    int cmd_ret;

    snprintf(cmd, BUF_SIZE, "diff a b");
    cmd_ret = my_system(cmd, result);
    printf("命令返回值 = %d\n", cmd_ret);
    if (0 != cmd_ret) {
        printf("failed reason :[%s]\n", result);
    } else {
        printf("success\n");
    }
}

运行结果：

子进程结束状态 = 512
命令返回值 = 2
failed reason :[diff: a: No such file or directory]

代码知识点解读

一、2>&1 | tee

1、2>&1是什么意思？
0 stdin，1 stdout，2 stderr
标准输入 -》 键盘
标准输出 -》 屏幕

2>&1应该分成两个部分来看:

• 2>作用将标准出错重定向到某个特定的地方；
• &1指无论标准输出在哪里。

2>&1的意思就是说无论标准出错在哪里(哪怕是没有)，都将标准出错重定向到标准输出中。

2、 | 管道符
　　管道的作用是提供一个通道，将上一个程序的标准输出重定向到下一个程序作为下一个程序的标准输入。
通常使用管道的好处是一方面形式上简单，另一方面其执行效率要远高于使用临时文件。

3、tee的作用
　　tee从标准输入中读取，并将读入的内容写到标准输出以及文件中，配合管道符使用。
　　make kernel 2>&1 | tee -a kernel.log （- a表示追加到文件末尾）
标准输出的缓存有限制，因编译内核产生的log信息很多，因此通过tee来保存到文件中。

二、popen

1、函数说明
　　popen()函数通过创建一个管道，调用fork()产生一个子进程，执行一个shell以运行命令来开启一个进程。这个管道必须由pclose()函数关闭，而不是fclose()函数。pclose()函数关闭标准I/O流，等待命令执行结束，然后返回shell的终止状态。如果shell不能被执行，则pclose()返回的终止状态与shell已执行exit一样。

type参数只能是读或者写中的一种，得到的返回值（标准I/O流）也具有和type相应的只读或只写类型。如果type是"r"则文件指针连接到command的标准输出；如果type是"w"则文件指针连接到command的标准输入。

command参数是一个指向以NULL结束的shell命令字符串的指针。这行命令将被传到bin/sh并使用-c标志，shell将执行这个命令。

popen()的返回值是个标准I/O流，必须由pclose来终止。前面提到这个流是单向的（只能用于读或写）。向这个流写内容相当于写入该命令的标准输入，命令的标准输出和调用popen()的进程相同；与之相反的，从流中读数据相当于读取命令的标准输出，命令的标准输入和调用popen()的进程相同。

2、返回值
　　如果调用fork()或pipe()失败，或者不能分配内存将返回NULL，否则返回标准I/O流。popen()没有为内存分配失败设置errno值。如果调用fork()或pipe()时出现错误，errno被设为相应的错误类型。如果type参数不合法，errno将返回EINVAL。

3、状态判断
　　子进程的结束状态返回后存于status，可通过宏判断结束情况 。

• WIFEXITED(status)如果子进程正常结束则为非0值。
• WEXITSTATUS(status)取得子进程exit()返回的结束代码，一般会先用WIFEXITED 来判断是否正常结束才能使用此宏。
• WIFSIGNALED(status)如果子进程是因为信号而结束则此宏值为真 。
• WTERMSIG(status)取得子进程因信号而中止的信号代码，一般会先用WIFSIGNALED 来判断后才使用此宏。
• WIFSTOPPED(status)如果子进程处于暂停执行情况则此宏值为真。一般只有使用WUNTRACED 时才会有此情况。
• WSTOPSIG(status)取得引发子进程暂停的信号代码，一般会先用WIFSTOPPED 来判断后才使用此宏。

三、实际测试

1、a b文件内容不相同时

运行结果：
子进程结束状态 = 256
命令返回值 = 1
failed reason :[> 不同的地方]

2、a b文件内容相同时

运行结果：
子进程结束状态 = 0
命令返回值 = 0
success

3、a或者b文件不存在时

运行结果：
子进程结束状态 = 512
命令返回值 = 2
failed reason :[diff: a: No such file or directory]

4、diff bin文件不存在时

运行结果：
子进程结束状态 = 32512
命令返回值 = 127
failed reason :[sh: 1: diff: not found]

四、参考资料

Linux下system与popen函数 - u013485792的专栏 - CSDN博客
https://blog.csdn.net/u013485792/article/details/52525702

Linux下使用popen()执行shell命令 - 功夫Panda - 博客园
http://www.cnblogs.com/caosiyang/archive/2012/06/25/2560976.html

linux system函数是否执行成功判断方法 - weixin_39020720的博客 - CSDN博客
https://blog.csdn.net/weixin_39020720/article/details/80917126