1、函數定義
#include <stdio.h>
FILE * popen(const char *command , const char *type ); int pclose(FILE *stream);
2、函數說明
popen()函數通過創建一個管道，調用fork()產生一個子進程，執行一個shell以運行命令來開啟一個進程。這個管道必須由pclose()函數關閉，而不是fclose()函數。pclose()函數關閉標准I/O流，等待命令執行結束，然后返回shell的終止狀態。如果shell不能被執行，則pclose()返回的終止狀態與shell已執行exit一樣。
type參數只能是讀或者寫中的一種，得到的返回值（標准I/O流）也具有和type相應的只讀或只寫類型。如果type是"r"則文件指針連接到command的標准輸出；如果type是"w"則文件指針連接到command的標准輸入。
command參數是一個指向以NULL結束的shell命令字符串的指針。這行命令將被傳到bin/sh並使用-c標志，shell將執行這個命令。
popen()的返回值是個標准I/O流，必須由pclose來終止。前面提到這個流是單向的（只能用於讀或寫）。向這個流寫內容相當於寫入該命令的標准輸入，命令的標准輸出和調用popen()的進程相同；與之相反的，從流中讀數據相當於讀取命令的標准輸出，命令的標准輸入和調用popen()的進程相同。
3、返回值
如果調用fork()或pipe()失敗，或者不能分配內存將返回NULL，否則返回標准I/O流。popen()沒有為內存分配失敗設置errno值。如果調用fork()或pipe()時出現錯誤，errno被設為相應的錯誤類型。如果type參數不合法，errno將返回EINVAL。
4、參數說明：
command： 是一個指向以 NULL 結束的 shell 命令字符串的指針。這行命令將被傳到 bin/sh 並使用 -c 標志，shell 將執行這個命令。
mode： 只能是讀或者寫中的一種，得到的返回值（標准 I/O 流）也具有和 type 相應的只讀或只寫類型。如果 type 是 “r” 則文件指針連接到 command 的標准輸出；如果 type 是 “w” 則文件指針連接到 command 的標准輸入。
5、作用：
popen函數允許一個程序將另外一個程序作為新進程來啟動，並可以傳遞數據或者通過它接受數據。
其內部實現為調用 fork 產生一個子進程，執行一個 shell， 以運行命令來開啟一個進程，這個進程必須由 pclose() 函數關閉。
6、缺點：
使用popen的不好影響是，針對每個popen調用，不僅要啟動一個被請求的程序，還要啟動一個shell，即每個popen調用將多啟動兩個進程。
例子1：
#include<stdio.h> #include<unistd.h> #include<string.h> int main() { FILE *fp=NULL; FILE *fh=NULL; char buff[128]={0}; memset(buff,0,sizeof(buff)); fp=popen("ls -l","r");//將命令ls-l 同過管道讀到fp fh=fopen("shell.c","w+");// 創建一個可寫的文件 fread(buff,1,127,fp);//將fp的數據流讀到buff中 fwrite(buff,1,127,fh);//將buff的數據寫入fh指向的文件中 pclose(fp); fclose(fh); return 0; }
[lol@localhost practice]$ ls popen popen.c shell.c [lol@localhost practice]$ cat shell.c total 12 -rwxrwxr-x. 1 lol lol 5478 May 24 15:39 popen -rw-rw-r--. 1 lol lol 473 May 24 15:39 popen.c -rw-rw-r--. 1 lol lol [lol@localhost practice]$ vim popen.c [lol@localhost practice]$
例子2：
//execute shell command//執行一個shell命令，輸出結果逐行存儲在resvec中，並返回行數 int32_t myexec(const char *cmd, vector<string> &resvec) { resvec.clear(); FILE *pp = popen(cmd, "r"); //建立管道 if (!pp) { return -1; } char tmp[1024]; //設置一個合適的長度，以存儲每一行輸出 while (fgets(tmp, sizeof(tmp), pp) != NULL) { if (tmp[strlen(tmp) - 1] == '\n') { tmp[strlen(tmp) - 1] = '\0'; //去除換行符 } resvec.push_back(tmp); } pclose(pp); //關閉管道 return resvec.size(); }
例子3： int main() { FILE *fpr = NULL, *fpw = NULL; char buf[256]; int ret; fpr = popen("cat /etc/group", "r"); //執行完這行代碼，標准輸出就裝滿，這里這個標准輸出標記為out1，管道指向out1，fpr指向管道的讀端 fpw = popen("grep root", "w"); //執行這句代碼，會一直去讀取標准輸出，若標准輸出為空，則會阻塞，直到標准輸出不為空，執行命令后又 //會去指讀取標准輸出繼續執行。這里這個標准輸入標記為in2。 //管道指向int2，fpw指向管道的寫端 while ((ret = fread(buf, 1, sizeof(buf), fpr)) > 0) //從out1中讀取256個字節數據，存放在buf { fwrite(buf, 1, ret, fpw); //將buf的數據寫到int2(此時gerp命令一直在獲取int2，直到進行退出) } pclose(fpr); pclose(fpw); }
6、文件描述符
當某個進程打開文件時，操作系統返回相應的文件描述符，進程為了處理該文件必須引用此描述符。
所謂的文件描述符是一個低級的正整數。最前面的三個文件描述符（0，1，2）分別與標准輸入（stdin），標准輸出（stdout）和標准錯誤（stderr）對應。
因此，函數 scanf() 使用 stdin，而函數 printf() 使用 stdout。你可以用不同的文件描述符改寫默認的設置並重定向進程的 I/O 到不同的文件。
popen函數的理解
(1) popen(comm, type)函數會創建一個管道，再fork一個子進程，在子進程中執行execX函數來執行comm命令(因為execX執行新程序后新程序的進程空間會覆蓋原進程的進程空間，所以開一個子進程來執行execX家族函數)，然后想要返回stdout或者stdin的文件指針(取決於type)；
(2) 因為comm命令是通過子進程的執行的，那么stdin或者stdout文件指針也是子進程的進程片空間的，要將其返回給父進程，這就需要管道了；
(3) stdin是供程序寫數據的，stdout是供程序讀數據的。這里設計的巧妙之處在於，管道的讀端跟stdout綁定，管道的寫端跟stdin綁定；
(4) 讀寫管道操作的無非就是管道(文件)的fd(文件描述符)，這里將fd封裝到文件流指針fp中；
(5) popen返回的是stdout，那么type為”r”，表示創建一個管道且該管道文件的讀端賦給fpr；
(6) popen返回的是stdin，那么type為”w”，表示創建一個管道且該管道文件的寫端賦給fpw；
(7) 這樣子，讀fpr(管道的讀端)等於讀子進程的stdout，寫fpw(管道的寫端)等於寫子進程的stdin。
參考：
https://www.jb51.net/article/140783.htm
https://blog.csdn.net/lihfqq/article/details/84687669
https://blog.csdn.net/hhhlizhao/article/details/71552588
https://blog.csdn.net/yellowston/article/details/90727424
https://blog.csdn.net/qq_29344757/article/details/70925123
