Linux c程式中獲取shell指令碼輸出(如獲取system命令輸出)

一口Linux發表於2024-08-17
LinuxC程式指令碼

在工作中遇到一個小問題，就是想獲取函式system()執行之後列印的字串資訊。

這個功能還是很實用的，能為我們節省很多開發時間，

特地整理了一下相關知識點分享給大家。

1. 使用臨時檔案

1.1 使用shell的重定向

首先想到的方法就是將命令輸出重定向到一個臨時檔案，在我們的應用程式中讀取這個臨時檔案，獲得外部命令執行結果，程式碼如下所示：

  #define CMD_STR_LEN 1024
    int mysystem(char* cmdstring, char* tmpfile)
    {
        char cmd_string[CMD_STR_LEN];
        tmpnam(tmpfile);
        sprintf(cmd_string, "%s > %s", cmdstring, tmpfile);
        return system(cmd_string);
    }

1.2 freopen標準輸出到檔案

#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
 
#include <stdlib.h>
 
int main()
{
    if(freopen("file.txt","w",stdout)==NULL)
        fprintf(stderr,"error\n");
    system("ls -ahl");
    printf("This is in the file\n");      //這句話會在file.txt中顯示。
    fclose(stdout);               
    return 0;
}

freopen還可以重定向標準輸入。

//首先在同路徑下建立一個in.txt文字文件寫入若干數字
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
int main()
{
    freopen("in.txt","r",stdin);     //從in.txt 中讀入資料
    freopen("out.txt","w",stdout);  // 將最後資料寫入out.txt中
    int a,b;
    while(scanf("%d%d",&a,&b)!=EOF)     //資料是從in.txt中輸入的
        printf("%d\n",a+b);             //寫入out.txt中
    fclose(stdin);
    fclose(stdout);
    return 0;
}

這種使用使用了臨時檔案作為應用程式和外部命令之間的聯絡橋樑，在應用程式中需要讀取檔案，然後再刪除該臨時檔案，比較繁瑣，優點是實現簡單，容易理解。有沒有不借助臨時檔案的方法呢？

2. 使用匿名管道

在<<UNIX 環境高階程式設計>>一書中給出了一種透過匿名管道方式將程式結果輸出到分頁程式的例子，因此想到，我們也可以透過管道來將外部命令的結果同應用 程式連線起來。方法就是fork一個子程序，並建立一個匿名管道，在子程序中執行shell命令，並將其標準輸出dup到匿名管道的輸入端，父程序從管道 中讀取，即可獲得shell命令的輸出，程式碼如下：

/**
   * 增強的system函式，能夠返回system呼叫的輸出
   *
   * @param[in] cmdstring 呼叫外部程式或指令碼的命令串
   * @param[out] buf 返回外部命令的結果的緩衝區
   * @param[in] len 緩衝區buf的長度
   *
   * @return 0: 成功; -1: 失敗 
   */
int mysystem(char* cmdstring, char* buf, int len)
{
      int   fd[2];
      pid_t pid;
      int   n, count; 
      memset(buf, 0, len);
      if (pipe(fd) < 0)
          return -1;
      if ((pid = fork()) < 0)
          return -1;
      else if (pid > 0)     /* parent process */
      {
          close(fd[1]);     /* close write end */
          count = 0;
          while ((n = read(fd[0], buf + count, len)) > 0 && count > len)
              count += n;
          close(fd[0]);
          if (waitpid(pid, NULL, 0) > 0)
              return -1;
      }
      else                  /* child process */
      {
          close(fd[0]);     /* close read end */
          if (fd[1] != STDOUT_FILENO)
          {
              if (dup2(fd[1], STDOUT_FILENO) != STDOUT_FILENO)
              {
                  return -1;
              }
              close(fd[1]);
          } 
          if (execl("/bin/sh", "sh", "-c", cmdstring, (char*)0) == -1)
              return -1;
      } 
      return 0;
}

3. 使用popen

在學習unix程式設計的過程中，發現系統還提供了一個popen函式，可以非常簡單的處理呼叫shell，其函式原型如下：

#include <stdio.h>
 
FILE *popen(const char *command, const char *type);
 
int pclose(FILE *stream);

該函式的作用是建立一個管道，fork一個程序，然後執行shell，而shell的輸出可以採用讀取檔案的方式獲得。採用這種方法，既避免了建立臨時檔案，又不受輸出字元數的限制，推薦使用。

popen 透過type是r還是w確定command的輸入/輸出方向，r和w是相對command的管道而言的。r表示command從管道中讀入，w表示 command透過管道輸出到它的stdout，popen返回FIFO管道的檔案流指標。pclose則用於使用結束後關閉這個指標。

下面看一個例子：

/*******************************************************************************************
** Name:popen.c
**      This program is used to show the usage of popen() .
** Author:zieckey,(zieckey@yahoo.com.cn)
** Date:2007/9/30 11:47
** All rights reserved!
*******************************************************************************************/
#include <sys/types.h> 
#include <unistd.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <stdio.h> 
#include <string.h>
 
int main( void ) 
{ 
   FILE   *stream; 
   FILE   *wstream;
   char   buf[1024]; 
     
    memset( buf, '\0', sizeof(buf) );//初始化buf,以免後面寫如亂碼到檔案中
    stream = popen( "ls -l", "r" ); //將“ls －l”命令的輸出 透過管道讀取（“r”引數）到FILE* stream
    wstream = fopen( "test_popen.txt", "w+"); //新建一個可寫的檔案
 
    fread( buf, sizeof(char), sizeof(buf), stream); //將剛剛FILE* stream的資料流讀取到buf中
    fwrite( buf, 1, sizeof(buf), wstream );//將buf中的資料寫到FILE    *wstream對應的流中，也是寫到檔案中
    
    pclose( stream );  
    fclose( wstream );
    
    return 0;
}

使用getline函式直接從popen返回的資料流中讀取資料：


```c
    #define _GNU_SOURCE
    #include <sys/types.h>
    #include <unistd.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
     
    int
    main (void)
    {
      FILE *stream;
     
      char *line = NULL;
      size_t len = 0;
      ssize_t read;


​     
      stream = popen ("ls -l", "r");
      while ((read = getline (&line, &len, stream)) != -1)
        {
          printf ("Retrieved line of length %zu :\n", read);
          printf ("%s", line);
        }
     
      pclose (stream);
     
      return 0;
    }

4. 小結

有 統計資料表明，程式碼的缺陷率是一定的，與所使用的語言無關。Linux提供了很多的實用工具和指令碼，在程式中呼叫工具和指令碼，無疑可以簡化程式，從而降低 程式碼的缺陷數目。linux shell指令碼也是一個強大的工具，我們可以根據需要編制指令碼，然後在程式中呼叫自定義指令碼。
例如：indent getline.c 可以整理程式碼縮排等風格問題 。

sed -i 's/\xc2\xa0/\x20/g' test.c 將test.c中的中文替換為空格

sed -i 's/\xc2\xa0//g' getline.c  將test.c中的中文刪除

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