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popen是什么
Linux中的popen()函数可以在程序中执行一个shell命令,并返回命令执行的结果。有两种操作模式,分别为读和写。在读模式中,程序中可以读取到命令的输出,其中有一个应用就是获取网络接口的参数。在写模式中,最常用的是创建一个新的文件或开启其他服务等。
简单来说,popen的作用是我们可以对程序a的输入或输出做一个过滤操作,也就是可以直接获取程序a的输入或输出,这里只能获取一个。
头文件:
#include <stdio.h>
函数原型:
FILE *popen(const char *command, const char *type);
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。
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。
我们一贯的风格还是去除无用的错误检查,假设全部成功。
尝试使用一下popen
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#define BUF_SIZE 1024
char buf[BUF_SIZE];
int main(void)
{
FILE * p_file = NULL;
p_file = popen("if a", "r"); //程序a
while (fgets(buf, BUF_SIZE, p_file) != NULL) {
fprintf(stdout, "%s", buf);
}
pclose(p_file);
return 0;
}
实现我们的程序
分析popen中用到的技术
在popen中执行了另一个程序a,需要fork和execve函数
子进程a需要将文件描述符1或0复制到管道,需要dup2函数
复制1还是0需要判断传入的是r还是w
将文件描述符复制到标准io 需用 fdopen
static pid_t *childpid = NULL;
/* ptr to array allocated at run-time */
static int maxfd; /* from our open_max(), {Prog openmax} */
#define SHELL "/bin/sh"
FILE * popen(const char *cmdstring, const char *type)
{
// 屏蔽信号
signal(SIGCHLD,NULL);
signal(SIGINT,NULL);
signal(SIGQUIT,NULL);
int i, pfd[2];
pid_t pid;
FILE *fp;
if (childpid == NULL) { /* first time through */
/* allocate zeroed out array for child pids */
maxfd = open_max();
if ( (childpid = calloc(maxfd, sizeof(pid_t))) == NULL)
return(NULL);
}
pipe(pfd)
else if (fork() == 0) {
if (*type == 'r') {
// 读取的话关闭 fd0
close(pfd[0]);
if (pfd[1] != STDOUT_FILENO) {
dup2(pfd[1], STDOUT_FILENO);
close(pfd[1]);
}
} else {
// 写入关闭fd1
close(pfd[1]);
if (pfd[0] != STDIN_FILENO) {
dup2(pfd[0], STDIN_FILENO);
close(pfd[0]);
}
}
for (i = 0; i < maxfd; i++)
if (childpid[ i ] > 0)
close(i);
execl(SHELL, "sh", "-c", cmdstring, (char *) 0);
_exit(127);
}
/* parent */
if (*type == 'r') {
close(pfd[1]);
//将文件描述符复制到标准io 需用 fdopen
if ( (fp = fdopen(pfd[0], type)) == NULL)
return(NULL);
} else {
close(pfd[0]);
//将文件描述符复制到标准io 需用 fdopen
if ( (fp = fdopen(pfd[1], type)) == NULL)
return(NULL);
}
childpid[fileno(fp)] = pid; /* remember child pid for this fd */
return(fp);
}
这个popen中仍然存在的问题
- popen在执行的过程中,父进程并没有等待子进程运行完成,所以popen是并行执行。
- 使用popen函数时,必须在调用popen函数之后调用pclose函数来回收子进程,否则子进程就会变成一个僵尸进程,会造成操作系统内存泄漏。
- 上一篇: C 函数指针与回调函数(函数指针实现回调)
- 下一篇: MySQL数据库审计核心实现(内有代码)
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