linux程序设计——如何实现popen（第十三章）

13.3.2 如何实现popen

请求popen调用运行一个程序时,它首先启动shell,即系统中的sh命令,然后将command字符串作为一个参数传递给它,这有两个效果,一个好,一个不好.

在linux中,所有的参数扩展都是由shell来完成的.所以,在启动程序之前先启动shell来分析命令字符串,就可以使各种shell扩展(如*.c所指的是哪些文件)在程序启动之前就全部完成.这个功能非常有用,它允许通过popen启动非常复杂的shell命令.而其他一些创建进程的函数(如execl)调用起来就复杂的多,因为调用进程必须自己去完成shell扩展.

使用shell的一个不太好的影响是,针对每个popen调用,不仅要启动一个被请求的程序,还要启动一个shell,即每个popen调用将多启动两个进程.从节省系统资源的角度来看,popen函数的调用成本略高,而且对目标命令的调用比正常方式要慢一些.

用程序popen4.c来演示popen函数的行为.这个程序对所有popen示例程序的源文件的总行数进行统计,方法是用cat命令显示文件的内容并将输出通过管道传递给命令wc -l,由后者统计总行数.如果是在命令行上完成这一任务,可以用如下命令:

$ cat popen*.c | wc -l

事实上,输入命令wc -l popen*.c更简单而且更有效率,但是为了通过这个例子演示popen函数的工作原理还是如上使用.

编写程序popen4.c.

/*************************************************************************
 > File Name:    popen4.c
 > Description:  popen4.c程序演示popen函数的行为,它对所有popen示例程序的源文件的总行数进行统计
 > Author:       Liubingbing
 > Created Time: 2015年07月09日 星期四 20时39分42秒
 > Other:        popen4.c
 ************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main()
{
	FILE *read_fp;
	char buffer[BUFSIZ + 1];
	int chars_read;

	memset(buffer, '\0', sizeof(buffer));
	read_fp = popen("cat popen*.c | wc -l", "r");
	if (read_fp != NULL) {
		chars_read = fread(buffer, sizeof(char), BUFSIZ, read_fp);
		printf("chars_read = %d\n", chars_read);
		while (chars_read > 0) {
			buffer[chars_read - 1] = '\0';
			printf("Reading:-\n %s\n", buffer);
			chars_read = fread(buffer, sizeof(char), BUFSIZ, read_fp);
		}
		pclose(read_fp);
		exit(EXIT_SUCCESS);
	}
	exit(EXIT_FAILURE);
}

这个程序显示,shell在启动后将popen*.c扩展为一个文件列表,列表中的文件名都以popen开头,以.c结尾,shell还处理了管道符|,并将cat命令的输出传递给wc命令.在一个popen调用中启动了shell,cat程序和wc程序,并进行了一次输出重定向.而调用这些命令的程序只看到最终的输出结果.

程序popen4.c结果如下所示:(read_fp指向的文件中保存的应该就是cat popen*.c | wc -l返回的数值146.