在C程序中执行Shell命令

有时候，我们需要在C程序中执行一些Shell命令，比如执行系统命令，调用外部程序等等。C语言提供了一些函数和库来完成这个任务，本文将简单介绍如何在C程序中执行Shell命令。

使用 system 函数

system() 是在C程序中执行Shell命令最简单的方法，其原型为：

int system(const char *command);

它接收一个字符串参数 command，表示要执行的Shell命令。system() 函数将阻塞程序执行直到Shell命令完成，并返回Shell命令的退出码。

下面是一个简单的例子：

#include <stdlib.h>

int main(void)
{
    system("ls -alh");
    return 0;
}

上面的代码会执行 ls -alh 命令，列出当前目录下所有的文件和目录。

注意：使用 system() 函数执行Shell命令可能存在安全问题，因为传递给 system() 函数的字符串参数实际上是一个可以被用户输入的命令，如果不小心传入了恶意命令，可能会导致系统安全问题。因此，最好不要将用户输入直接传入 system() 函数中。如果必须这么做，可以对用户输入进行严格的过滤，或者使用更安全的函数。

使用 popen 函数

popen() 函数也可以执行Shell命令，并且不同于 system() 函数的阻塞，popen() 可以在C程序中创建一个Shell进程并在其上下文中执行命令。其原型为：

FILE *popen(const char *command, const char *mode);

popen() 函数接收两个参数：第一个参数 command 表示要执行的Shell命令，第二个参数 mode 表示打开流的模式，可以是 "r"（只读）或 "w"（只写）。popen() 函数返回一个指向流的指针，该流可以读取或写入到Shell进程的标准输出或标准输入。

下面是一个简单的例子：

#include <stdio.h>

#define BUFSIZE 1024

int main(void)
{
    char buf[BUFSIZE];
    FILE *fp;

    fp = popen("ls -alh", "r");
    if (fp == NULL) {
        perror("popen error");
        return -1;
    }

    while (fgets(buf, BUFSIZE-1, fp) != NULL) {
        printf("%s", buf);
    }

    pclose(fp);
    return 0;
}

上面的代码使用 popen() 函数执行 ls -alh 命令，并读取Shell进程的标准输出。使用 fclose() 函数关闭流，并等待Shell进程结束。

使用 popen() 函数同样需要注意安全问题。

使用 exec 函数族

exec() 函数族是C程序中执行Shell命令的更底层的方法。exec() 函数实际上是一组函数，包括 execl()、execle()、execlp()、execv()、execve()、execvp() 等。这些函数会在进程中执行新的程序，取代原有的进程映像。因此，exec() 函数族执行后不会返回到原来的程序，除非出现错误。

这里只介绍其中的两个常用函数：execl() 和 execvp()。

execl 函数

execl() 函数可以执行指定路径的Shell命令，其原型为：

int execl(const char *path, const char *arg0, const char *arg1, ..., (char *)0);

execl() 函数接收任意多个字符串参数，其中，第一个参数 path 是要执行的Shell命令的完整路径，后面的参数是Shell命令的参数，用空格分隔。最后一个参数必须是空指针。

下面是一个简单的例子：

#include <unistd.h>

int main(void)
{
    int ret;

    ret = execl("/bin/ls", "ls", "-alh", NULL);
    if (ret < 0) {
        perror("execl error");
        return -1;
    }

    return 0;
}

上面的代码使用 execl() 函数执行 /bin/ls -alh 命令。

execvp 函数

execvp() 函数与 execl() 函数用法差不多，其原型为：

int execvp(const char *file, char *const argv[]);

execvp() 函数接收两个参数：第一个参数 file 表示要执行的Shell命令的路径，第二个参数 argv 是一个字符串数组，每个元素表示Shell命令的参数，字符串数组的最后一个元素必须是空指针。

下面是一个简单的例子：

#include <unistd.h>

int main(void)
{
    char *argv[4] = {"ls", "-alh", "/tmp", NULL};
    int ret;

    ret = execvp("ls", argv);
    if (ret < 0) {
        perror("execvp error");
        return -1;
    }

    return 0;
}

上面的代码使用 execvp() 函数执行 ls -alh /tmp 命令。

注意：使用 exec() 函数族执行Shell命令需要注意参数的安全性，尤其是在程序员需要在运行时指定参数时更容易出现问题。因此，必须严格检查参数，以避免安全漏洞。