Linux下如何在程序中获取某个命令执行的结果？【附源码】

在工作中遇到一个问题，就是想获取某个函数执行之后打印的字符串信息。

这个功能应用场景挺多的，

特地整理了一下相关知识点分享给大家。

1. 使用临时文件

1） 使用shell的重定向

将命令输出重定向到一个临时文件，在我们的应用程序中读取这个临时文件，获得外部命令执行结果，代码如下所示：

/*************************公众号：一口Linux*********************************
** Name:popen.c
** Author:yikoupeng
** Date:2024/6/26
** All rights 一口linux reserved!
*************************************************************************/
#include <stdlib.h>
#define MAX_STR_LEN 1024
int mysystem(char* cmdstring, char* tmpfile)
{
	char cmd_string[MAX_STR_LEN];
	mkstemp(tmpfile);
	sprintf(cmd_string, "%s > %s", cmdstring, tmpfile);
	return system(cmd_string);
}
 int main()
 {
     int len;

     len = mysystem("ls -l","yikou.txt");
     printf("len=%d\n",len);

     return 0;
 }

程序执行结果：

2） freopen标准输出到文件

/*************************公众号：一口Linux*********************************
** Name:popen.c
** Author:yikoupeng
** Date:2024/6/26
** All rights 一口linux reserved!
*************************************************************************/
#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");      //该行信息会保存在file.txt中
    fclose(stdout);
    return 0;
}

执行结果：

freopen还可以重定向标准输入。

/*************************公众号：一口Linux*********************************
** Name:popen.c
** Author:yikoupeng
** Date:2024/6/26
** All rights 一口linux reserved!
*************************************************************************/
//首先在同路径下创建一个in.txt文本文档写入若干数字
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
     int a,b;

     //从in.txt 中读入数据
    freopen("in.txt","r",stdin);
    // 将最后数据写入out.txt中
    freopen("out.txt","w",stdout);  

    while(scanf("%d%d",&a,&b)!=EOF)     //数据是从in.txt中输入的
        printf("%d\n",a+b);             //写入out.txt中
    fclose(stdin);
    fclose(stdout);
    return 0;
}

这种使用使用了临时文件作为应用程序和外部命令之间的联系桥梁，在应用程序中需要读取文件，然后再删除该临时文件，比较繁琐，优点是实现简单，容易理解。

2. 使用匿名管道

还可以通过匿名管道来将外部命令的结果同应用 程序连接起来。

方法：

就是fork一个子进程，并创建一个匿名管道，在子进程中执行shell命令，并将其标准输出dup到匿名管道的输入端，父进程从管道 中读取，即可获得shell命令的输出，代码如下：

/*************************公众号：一口Linux*********************************
** Name:popen.c
** Author:yikoupeng
** Date:2024/6/26
** All rights 一口linux reserved!
* @param[in] cmdstring 调用外部程序或脚本的命令串
* @param[out] buf 返回外部命令的结果的缓冲区
* @param[in] len 缓冲区buf的长度
*
* @return 0: 成功; -1: 失败
*************************************************************************/
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

Linux还提供了一个popen函数，可以非常简单的处理调用shell，其函数原型如下：

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

该函数的作用是创建一个管道，fork一个进程，然后执行shell，而shell的输出可以采用读取文件的方式获得。

参数：

​ command：要执行的命令

​ type：popen 通过type是r还是w确定command的输入/输出方向，r和w是相对command的管道而言的。

• r：

  表示command从管道中读入，

• w：

  表示 command通过管道输出到它的stdout，popen返回FIFO管道的文件流指针。pclose则用于使用结束后关闭这个指针。

例1：popen

/*************************公众号：一口Linux*********************************
** Name:popen.c
**      This program is used to show the usage of popen() .
** Author:yikoupeng
** Date:2024/6/26
** All rights 一口linux 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) );
    /*将“ls /dev”命令的输出 通过管道读取（“r”参数）到FILE* stream*/
    stream = popen( "ls -l", "r" ); 

    /*新建一个可写的文件*/
    wstream = fopen( "test_popen.txt", "w+"); 

    /*将刚刚FILE* stream的数据流读取到buf中*/
    fread( buf, sizeof(char), sizeof(buf), stream);
    /*将buf中的数据写到FILE    *wstream对应的流中，同时也写到文件中*/
    fwrite( buf, 1, sizeof(buf), wstream );

    //关闭文件句柄
    pclose( stream );
    fclose( wstream );

    return 0;
}

例2：getline读取一行【推荐使用】

使用getline函数直接从popen返回的数据流中读取数据：

       #include <stdio.h>
       ssize_t getline(char **lineptr, size_t *n, FILE *stream);

函数getline可以从流stream中读取一整行，数据保存在***lineptr**中
参数
	lineptr ：二级指针，该函数会为我们申请内存，并通过lineptr指向该内存，所以使用完毕需要free该内存
	n：实际分配的内存大小
	stream：popen()打开的流
返回值：
	成功：返回实际读取字节个数，包括delimiter字符，但是不包括字符串结束符**\0**
	出错：-1

/*************************公众号：一口Linux*********************************
** Name:popen.c
**      This program is used to show the usage of popen() .
** Author:yikoupeng
** Date:2024/6/26
** All rights 一口linux reserved!
*************************************************************************/
#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 ("len=%zu read:%zu:\n", len,read);
        printf ("%s", line);
    }
    free(line);
    pclose (stream);
    return 0;
}

命令执行结果

peng@ubuntu:~/work/test/open$ ls -l
total 16
-rw-rw-r-- 1 peng peng  382 Jun 22 10:04 popen.c
-rwxrwxr-x 1 peng peng 8824 Jun 22 10:04 run

程序执行结果

结论

采用popen()函数，既避免了创建临时文件，又不受输出字符数的限制，配合getline使用，更加方便，推荐使用。