Linux下使用部分exec族函数，system函数，popen函数

这篇博客很大程度上借鉴了三位大佬的博客，可以说是拾人牙慧，感谢三位大佬的分享，三篇博客的网址分别是

https://blog.csdn.net/u014530704/article/details/73848573

https://www.cnblogs.com/leijiangtao/p/4051387.html

https://blog.csdn.net/libinbin_1014/article/details/51490568

一、execl函数的使用

int execl(const char *path, const char *arg, ...);

返回值：

execl函数执行成功后不会返回，调用失败时，会设置errno并返回-1，然后从原程序的调用点接着往下执行。

参数说明：

path：可执行文件的路径名字

arg：可执行程序所带的参数，第一个参数为可执行文件名字，没有带路径且arg必须以NULL结束

当进程调用exec族函数时，该进程被完全替换为新程序。因为调用exec函数并不创建新进程，所以前后进程的ID并没有改变。

1.excel功能验证

首先我们先在当前路径下建立一个echoarg.c文件，代码如下

接着编译运行，创造一个可运行的echoarg文件，结果如下

接着我们利用excel编写代码，看一下该函数的功能

这里要说一下，当你使用excel函数的时候，第一个参数是文件路径，无论你是相对路径还是绝对路径一定要保证路径正确，否则是没办法成功使用excel函数的。同时还要注意，无论你的arg参数有多少个，最后一个一定是NULL,否则也无法成功调用。

运行结果如下，我们可以看到，当excel函数使用成功的时候，它就调用了echoarg文件，并且直接运行该文件的程序了，他原来的程序就不管了。

下面我们再来举出一些失败的例子

案例一：路径不对，代码如下图所示（我的echoarg在当前路径，不是在bin路径下）

运行结果如下，可以看出，execl函数调用失败后返回-1。并且perror函数已经告诉了我们失败的原因，是路径的错误。

案例二：arg参数最后一个不是NULL ，代码如下

运行结果如下，可以看到，如果arg参数最后一个不是NULL，编译都无法通过

2.使用excel函数调用linux中的一些命令

刚才的第一个例子写的是我们用excel函数调用自己写的可执行文件，那么接下来的例子中，我们要调用linux中的ls命令，，调用date命令

首先利用whereis命令查出来两个个指令的路径，如下图所示

案例一：调用ls命令，代码如下

运行结果如下，可以看到，确实执行了ls的功能

案例二：调用date命令，代码如下

运行结果如下，可以看到，却是执行了date功能

二、execlp函数的使用

int execlp(const char *file, const char *arg, ...);

如果参数file中包含/，则就将其视为路径名，否则就按 PATH环境变量，在它所指定的各目录中搜寻可执行文件。（个人觉得环境变量可以理解为当前可执行文件的路径）

参数

arg：可执行程序所带的参数，第一个参数为可执行文件名字，没有带路径且arg必须以NULL结束
file：如果参数file中包含/，则就将其视为路径名，否则就按 PATH环境变量，在它所指定的各目录中搜寻可执行文件。

execlp函数执行成功后不会返回，调用失败时，会设置errno并返回-1，然后从原程序的调用点接着往下执行。

1.验证按PATH环境变量，在它所指定的各目录中搜寻可执行文件。代码如下

这里我们的带一个参数是ps，它在bin路径下可以找到，然后我们的第二个参数是ps，就是要执行ps指令。

运行结果如下

2.如何修改环境变量

如果想要使用execlp函数，第一个参数还不想要写路径，那么你的第一个参数文件就必须在环境变量里。但是我们自己手写的文件是不会出现在系统默认的环境变量中的，如何让我我们写的文件出现在环境变量中呢？可以按照下面的操作

1	输入echo $PATH	查看系统默认的环境变量
2	输入cd 你手写的文件对应的文件夹	转到对应的文件夹
	输入pwd	查看当前文件夹路径
	输入export PATH=$PATH: 当前文件夹路径	向系统默认的环境变量中添加新的文件路径
	输入echo $PATH	查看新的环境变量

按照上述步骤，即可配置完成，如下图所示

但是要强调的是，这种自己配置的环境变量是临时的，当关闭Shell终端后就失效了。

我的echoarg文件是在jingcheng的文件夹下，当我将它文件路径配置到环境变量中后，就可以使用excelp函数了

运行结果如下

三、system函数的使用

system原型

int system(const char *command);

参数是一个字符串常量

system()函数的返回值如下：

成功，则返回进程的状态值；

当sh不能执行时，返回127；

失败返回-1；

这是从大佬的博客里拷贝下来的system源码

#include

#include

#include

#include

int system(const char * cmdstring)

{

? pid_t pid;

? int status;

? if(cmdstring == NULL){

?????

????? return (1);

? }

? if((pid = fork())<0){

??????? status = -1;

? }

? else if(pid == 0){

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

??? -exit(127); //子进程正常执行则不会执行此语句

??? }

? else{

??????? while(waitpid(pid, &status, 0) < 0){

????????? if(errno != EINTER){

??????????? status = -1;

??????????? break;

????????? }

??????? }

??? }

??? return status;

}

要说的是execl("/bin/sh", "sh", "-c", cmdstring, (char *)0);里的参数

sh -c 可执行文件路径就相当于可执行文件路径

意思就是sh -c ./a.out与./a.out等价

(char *)0就相当于NULL

通过观看源码，我们可以发现system函数中调用了execl函数，但是与execl不同的是，system使用后依旧会返回到原来的程序中去，去把原来的程序执行完。下面我们用代码验正一下。

个人对system函数理解：其实我感觉syetem就是一个变相的execl，为什么我会这样说呢看看下面这段代码

运行结果如下

还记得上文中的system的源码中的代码吗

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

cmdstring是一个字符串常量，对应于我写的./echoarg echoarg NUL。可以看到的是我写的字符串常量中给出了文件地址以及参数，而且虽然system函数调用了execl函数，但是我们使用system函数给参数的时候却不需要加上NULL（因为(char *)0就相当于NULL）,而且我们写的一长串字符常量是通过空格被划分成了不同的参数,程序会自动识别。

本人能力有限，关于system函数就只能说这么多了，更多的细节可以参考文章开头大佬的博客。

四、popen函数的使用

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

参数说明：

Command：一个一个字符串常量，用法与system一样

mode：r代表读，w代表写

返回值：

如果调用成功，则返回一个读或者打开文件的指针，如果失败，返回NULL，具体错误要根据errno判断

int pclose (FILE* stream)

参数说明：

stream：popen返回的文件指针

返回值：

如果调用失败，返回 -1

作用：

popen() 函数用于创建一个管道：其内部实现为调用 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进程必须由 pclose() 函数关闭。

相比于system，popen函数可以获取程序运行的输出结果。什么意思呢？说白了就是system函数只能将数据在命令终端打印出来，但是popen函数还可以将你执行的数据内容留下来。

比如在下面的程序里，我们调用了popen函数后返回fp，接着使用fread函数，通过fp找到执行的数据内容读到缓冲区ret里，然后我们就还可以读出来了。

还不明白的话看看下面这个图

下面是验证的代码

运行结果如下图所示，可以看到通过fread读出来了程序运行的输出结果。