popen -- 强大的跨平台命令执行器

在做远程通讯程序的时候经常有这样一类用例：

 

client端发送一个请求，需要从server获取相关信息，比如client端需要知道server根目录下目录结构等等，这样怎么做呢？

首先，在这里忽略网络通讯的相关细节，就关注于服务器端怎么去得到目录结构。也许你会利用opendir, readdir再加上if else, while, for 之类的字符码了一堆功能貌似强大的代码，当然这完全能满足你的要求！但是有什么更好的方法呢？试想如果你需要执行非常复杂的一套命令怎么办？比如在client端时刻监控到server端的网络连接状态，难道非得利用socket来发送heartbeat消息来监控么？那样代价就太大了。

 

也许这是你会想到我们有ls, ping命令，对了，linux中这些实用的命令，还有shell脚本提供了强大的功能，如果我们能在server端执行这些脚本并且得到他们的输出就太好了！是的，执行一个命令太简单了，exec函数族就可以解决问题，但是关键问题是如何获得命令的输出呢？

 

好，说到输出，这些命令的输出都是写在进程标准输出上文件描述符上。那就好办了，我们让命令输出到自定义的文件描述符上，然后去读取这个文件描述符！而这里涉及到父子进程的通讯，我们利用管道就可以实现了。现在整理一下顺序：

1，父进程创建一个pipe

2，fork子进程

3，父进程读取pipe，等待子进程写入数据

4，子进程中重定向stdout为pipe的写端

5，子进程执行命令

6，子进程执行完毕，推出

7，父进程读取pipe完毕，退出

 

到这一步我们就获得了一个功能强大的命令执行器，它可以执行任何程序以及shell脚本，然后对返回的字符串分析重构得到我们想要的格式，大功告成！这样解决“在client端时刻监控到server端的网络连接状态“的问题就易如反掌了，只需要执行ping -t然后分析返回的字符串，就可以了！就这么简单。

 

但是，有更好的解决方案吗? 当然有！请看popen函数

#include <stdio.h>

FILE* popen(const char* cmdstring, const char type);

popen内部先执行fork，然后调用exec执行cmdstring，并且返回一个标准i/o文件指针，如果type是"r"，则返回cmdstring的标准输出，如果type是“w”，则返回cmdstring的标准输入。这不正是我们上面做的工作吗？ demo代码如下：

#include <stdio.h>

int main( void )
{

char psBuffer[128];
FILE *pPipe;

if( (pPipe = popen( "ls -l /", "r" )) == NULL )
return 0;


while(fgets(psBuffer, 128, pPipe))
printf(psBuffer);

pclose(pPipe);

return 0;
}

原来一切如此简单！ 更难得的是popen是c标准函数库提供的，也就是说也适用于windows平台，轻松做到平台无关！

 

 

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后记

这是我在两年前的一个项目中遇到的问题，server端需要执行各种各样复杂的命令，由于是在windows系统中，当时的方案是利用重定向管道和createprocess包装了一个command executer，工作非常稳定！但是在平台移植的时候遇到问题，最终找了popen！