c语言调用shell命令一 popen使用以及获取命令返回值

      产品升级，新增网卡，原先的产品是arm平台，新网卡是mips平台，需要开发网卡的配置程序，该程序原计划是以守护进程的形式后台执行，不过测试过程中发现系统不是特别稳定，导致程序时不时奔溃下，一时半会儿无法解决，只能先给该程序加个壳，以系统调用的方式来执行，如果出现问题的话重复调用就可以了。

      以前在程序里调用系统命令的话，使用的是system()函数，不过system函数无法获取命令的输出，查了下资料，发现有个popen调用，和system类似，也能够执行系统命令，区别在于它能够获取命令的输出或者给系统命令传递参数，类似与管道的作用。

popen接口定义：

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

    popen函数会创建一个管道，并且创建一个子进程来执行shell，shell会创建一个子进程来执行command，
根据type的值不同，分成两种情况：
    如果type是r: command执行的标准输出，就会写入管道，从而被调用popen的进程读到，通过对popen返
回的FILE类型指针执行read或fgets操作，就可以读取到command的标准输出。
    如果type是w:调用popen的进程可以通过对FILE类型指针执行write、fputs等操作，负责往管道里面写
入，写入的内容经过管道传递给执行command的进程，作为命令的的输入。
    
    popen函数成功时，会返回stdio库封装的FILE类型的指针，失败时会返回NULL，并且设置errno，
常见的失败有fork失败、pipe失败，或者分配内存失败。
    I/O结束后，可以调用pclose函数来关闭管道，并且等待子进程的退出。pclose函数成功时会返回
子进程shell的终止状态。popen函数和system函数类似，如果command对应命令无法执行，就如同
执行了exit(127)一样，如果发生其它错误，pclose函数则返回-1.可以从errno中获取到失败的原因。

命令执行后需要获取命令的返回值，可以通过如下几个宏来获取：

1. 进程正常退出
WIFEXITED(status) : 如果子进程正常退出，则返回true，否则返回false
WEXITSTATUS(status):如果子进程正常退出，则本宏用来获取进程的退出状态

2. 进程收到信号，导致退出
WIFSIGNALED(status) : 如果进程是被信号杀死的，则返回true,否则返回false
WTREMSIG(status):如果进程是被信号杀死的，则返回杀死进程信号的值
WCOREDUMP(status) : 如果子进程产生了core dump，则返回true,否则返回false

测试用例：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
#include<errno.h>
#include<sys/wait.h>
#include<signal.h>

#define MAX_LINE_SIZE 8192

/* 打印shell返回结果 */
void print_wait_exit(int status)
{
    /* shell正常退出，即便命令执行异常，shell也有可能是正常退出的 */
    if(WIFEXITED(status))                                
    {
        printf("normal termination, exit status = %d\n", WEXITSTATUS(status));
    }
    /* shell异常退出 */
    else if(WIFSIGNALED(status))
    {
        printf("abnormal terminatio, signal number = %d\n", WTERMSIG(status));
    }    
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    FILE *fp = NULL;
    char command[MAX_LINE_SIZE], buffer[MAX_LINE_SIZE];

    if(argc != 2)
    {
        fprintf(stderr, "Usage : %s filename \n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    snprintf(command, sizeof(command), "%s", argv[1]);
    fp = popen(command, "r");
    if (fp == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "popen failed (%s)", strerror(errno));
        exit(2);        
    }

    while (fgets(buffer, MAX_LINE_SIZE,fp) != NULL)
    {
        fprintf(stdout, "%s",buffer);
    }

    int ret = pclose(fp);
    if (ret == 127)
    {
        fprintf(stderr, "bad command :%s \n",command);
        exit(3);
    }
    else if (ret == -1)
    {
        fprintf(stderr, "failed to get child status :%s \n",strerror(errno));
        exit(4);

    }
    else
    {
        print_wait_exit(ret);
    }
    exit(0);
}

运行截图：

参考资料：

1. 《Linux环境编程 从应用到内核》高峰，李彬著