函数popen()

转载：http://blog.csdn.net/qian_f/article/details/8227435

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。

用到popen()的时候，到网上找了找，发现网上好多对man帮助里的内容进行了解释，有部分解释内容如下：“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。所以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。”这话怎么读都别扭，理解起来就有些难了。先来看看popen的函数声明：FILE
* popen(const char* command, const char* type)

在使用这个函数的时候，将参数type写成“w”就出现了不能理解的地方（网上的一些程序参数type多是“r”）。看下面一个程序：

[cpp] view
plain copy

#include <stdio.h>  

int main()  

{  

        FILE * fp;  

        char buf[40] = {0};  

        fp = popen(NULL, "w");  

        if(NULL == fp)  

        {  

                perror("popen error.\n");  

                return -1;  

        }  

        printf("Input command:");  

        fgets(buf, 40, stdin);  

        fputs(buf, fp);  

        pclose(fp);  

        return 0;  

}  

执行结果：
[root@localhost codetest]# ./a.out 
sh: -c: option requires an argument
Input command:pwd

很明显出错了，但是根据那段翻译的内容，搞得自己很糊涂，后来问了老师，说是type参数为"w"的时候，popen的第一个参数为命令解释器，即bash/sh之类。修改后的程序如下：

[cpp] view
plain copy

#include <stdio.h>  

int main()  

{  

        FILE * fp;  

        char buf[40] = {0};  

        fp = popen("bash", "w");  

        if(NULL == fp)  

        {  

                perror("popen error.\n");  

                return -1;  

        }  

        printf("Input command:");  

        fgets(buf, 40, stdin);  

        fputs(buf, fp);  

        pclose(fp);  

        return 0;  

}  

执行结果：

[root@localhost codetest]# ./a.out 

Input command:pwd

/home/qian/codetest

这下就对了！

可是还是有疑问的，如果我直接在popen()的第一个参数写命令，也同样可以得到命令结果，程序如下：

[cpp] view
plain copy

#include <stdio.h>  

int main()  

{  

        FILE * fp;  

        char buf[40] = {0};  

        fp = popen("pwd", "w");  

        if(NULL == fp)  

        {  

                perror("popen error.\n");  

                return -1;  

        }  

        pclose(fp);  

        return 0;  

}  

执行结果：

[root@localhost codetest]# ./a.out 

/home/qian/codetest

关于这个参数的问题，一直是个疙瘩，如果谁知道的话，可以给个解答，感激不尽！

下面是type参数为“r”的一个程序：

[cpp] view
plain copy

#include <stdio.h>  

int main()  

{  

        FILE * fp;  

        char buf[20] = {0};  

        fp = popen("ls","r");  

        if(NULL == fp)  

        {  

                perror("popen error!\n");  

                return -1;  

        }  

        while(fgets(buf, 20, fp) != NULL)  

        {  

                printf("%s", buf);  

        }  

        pclose(fp);  

        return 0;  

}  

值得注意的是：一定要用pclose()来关闭文件指针，这是我老忘记的事。

下面给出一个网上给出的popen()和pclose()实现函数：

[cpp] view
plain copy

Figure 15.12. The popen and pclose functions  

#include "apue.h"  

#include <errno.h>  

#include <fcntl.h>  

#include <sys/wait.h>  

  

/* 

 * Pointer to array allocated at run-time. 

 */  

static pid_t    *childpid = NULL;  

  

/* 

 * From our open_max(), Figure 2.16. 

 */  

static int      maxfd;  

  

FILE *  

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

{  

    int     i;  

    int     pfd[2];  

    pid_t   pid;  

    FILE    *fp;  

  

    /* only allow "r" or "w" */  

    if ((type[0] != 'r' && type[0] != 'w') || type[1] != 0) {  

        errno = EINVAL;     /* required by POSIX */  

        return(NULL);  

    }  

  

    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);  

    }  

  

    if (pipe(pfd) < 0)  

        return(NULL);   /* errno set by pipe() */  

  

    if ((pid = fork()) < 0) {  

        return(NULL);   /* errno set by fork() */  

    } else if (pid == 0) {                           /* child */  

        if (*type == 'r') {  

            close(pfd[0]);  

            if (pfd[1] != STDOUT_FILENO) {  

                dup2(pfd[1], STDOUT_FILENO);  

                close(pfd[1]);  

            }  

        } else {  

            close(pfd[1]);  

            if (pfd[0] != STDIN_FILENO) {  

                dup2(pfd[0], STDIN_FILENO);  

                close(pfd[0]);  

            }  

        }  

  

        /* close all descriptors in childpid[] */  

        for (i = 0; i < maxfd; i++)  

            if (childpid[i] > 0)  

                close(i);  

  

        execl("/bin/sh", "sh", "-c", cmdstring, (char *)0);  

        _exit(127);  

    }  

  

    /* parent continues... */  

    if (*type == 'r') {  

        close(pfd[1]);  

        if ((fp = fdopen(pfd[0], type)) == NULL)  

            return(NULL);  

    } else {  

        close(pfd[0]);  

        if ((fp = fdopen(pfd[1], type)) == NULL)  

            return(NULL);  

    }  

  

    childpid[fileno(fp)] = pid; /* remember child pid for this fd */  

    return(fp);  

}  

  

  

int  

pclose(FILE *fp)  

{  

    int     fd, stat;  

    pid_t   pid;  

  

    if (childpid == NULL) {  

        errno = EINVAL;  

        return(-1);     /* popen() has never been called */  

    }  

  

    fd = fileno(fp);  

    if ((pid = childpid[fd]) == 0) {  

        errno = EINVAL;  

        return(-1);     /* fp wasn't opened by popen() */  

    }  

  

    childpid[fd] = 0;  

    if (fclose(fp) == EOF)  

        return(-1);  

  

    while (waitpid(pid, &stat, 0) < 0)  

        if (errno != EINTR)  

            return(-1); /* error other than EINTR from waitpid() */  

  

    return(stat);   /* return child's termination status */  

}