方法6的popen,pclose函式:

#include <stdio.h>

FILE *popen(const char *cmdstring, const char *type);

int pclose(FILE *fp);

返回值：cmdstring(shell)的終止狀態，若出錯則返回-1

  popen函式: 

pipe---->fork---->exec :建立一個管道，呼叫fork產生一個子程序，關閉管道的不使用端，執行一個shell以執行命令.

執行fp = popen（cmdstring， “r”）函式的結果

type為’r’連線到cmdstring

的標準輸出; 此時fp相當於管道的fd[0], stdout相當於管道的fd[1]. 

返回一個指向fd[1] 端的FILE檔案指標，然後從fd讀取該資料

type為’w’連線到cmdstring的標準輸入，此時fp相當於管道的fd[1], stdin相當於管道的fd[0].

         返回fp, 往fp寫，也就寫到了子程序的fd[0],把寫入的資料(命令)給/bin/sh 執行.

 pclose 函式:  關閉標準i/o流，然後等待命令終止。

     用popen向分頁程式傳送檔案：

#include "apue.h"

#include <sys/wait.h>

#define

 PAGER    "${PAGER:-more}"   /*PAGER若定義使用其值 , or default使用more */

intmain(int argc, char *argv[])

{

char    line[MAXLINE];

    FILE    *fpin, *fpout;

if(argc != 2) err_quit("usage: a.out <pathname>");

if((fpin = fopen(argv[1], "r")) == NULL)err_sys("can't open %s", argv[1]);

if((fpout = popen(PAGER, "w")

) == NULL)err_sys("popen error");

/* copy argv[1] to pager */

while(fgets(line, MAXLINE, fpin) != NULL)

    {

if(fputs(line, fpout) == EOF)  err_sys("fputs error to pipe");

    }

if(ferror(fpin))err_sys("fgets error");

if(pclose(fpout) == -1)err_sys("pclose error");

    exit(0);

}

執行:

 

popen,pclose函式的實現：

1. #include <errno.h>

1. #include <fcntl.h>

2. #include <stdio.h>

3. #include <unistd.h>

4. static pid_t *childpid =NULL;

5. static int maxfd;

6. 

7. FILE *popen(const char *cmdstring,const char *type)

8. {

9. int i;

10. int pfd[2];

11.     pid_t pid;

12.     FILE *fp;

13. 

14. /* only allow "r"or"w"*/

15. if((type[0]!='r'&& type[0]!='w')|| type[1]!= 0)

16. {

17.         errno = EINVAL;/* required by POSIX */

18.         return(NULL);

19. }

20. 

21. if(childpid ==NULL)/* first time through */

22. {/* allocate zeroed out arrayfor child pids */

23.         maxfd =open_max();//返回最大檔案描述符個數，其裡面實現用sysconf(_SC_OPEN_MAX)

24. if((childpid = calloc(maxfd, sizeof(pid_t)))==NULL)

25.             return(NULL);

26. }

27. 

28. if(pipe(pfd)< 0) return(NULL);/* errno set by pipe()*/

29.     if (pfd[0] >= maxfd || pfd[1] >= maxfd  )

30.     { //maxfd < 管道檔案描述符，則認為很多檔案描述符是開啟的.

31.          close(pfd[0]);   close(pfd[1]);  errnp = EMFILE;  return (NULL);

32.     }

33. if((pid = fork())< 0)

34. {

35.         return(NULL);/* errno set by fork()*/

36. }

37. elseif(pid == 0)/* child */

38. {

39. if(*type =='r')

40. {

41.             close(pfd[0]);

42. if(pfd[1]!= STDOUT_FILENO)

43. {

44.       dup2(pfd[1], STDOUT_FILENO);

45.                 close(pfd[1]);

46. }

47. }

48. else

49. {

50.             close(pfd[1]);

51. if(pfd[0]!= STDIN_FILENO)

52. {

53.  dup2(pfd[0], STDIN_FILENO);

54.                 close(pfd[0]);

55. }

56. }

57. 

58. for(i = 0; i < maxfd; i++)/* close all descriptors in childpid[]*/

59. if(childpid[i]> 0) close(i); //關閉呼叫open依舊開啟著的的檔案描述符.

60. 

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

62.         _exit(127);

63. }

64. 

65. if(*type =='r')/* parent continues...*/

66. {

67.         close(pfd[1]);

if((fp =fdopen(pfd[0], type))==NULL) return(NULL);//將檔案描述符轉化為FILE* 指標.

68. }

69. else

70. {

71.         close(pfd[0]);

72. if((fp =fdopen(pfd[1], type))==NULL)return(NULL);

73. }

74. 

75.     childpid[fileno(fp)]= pid;/* remember child pid for this fd */

76.     return(fp);

77. }

78. 

79. intpclose(FILE *fp)

80. {

81. int fd, stat;

82.     pid_t pid;

83. 

84. if(childpid ==NULL)

85. {

86.         errno = EINVAL;

87.         return(-1);/* popen() has never been called */

88. }

89. 

90.     fd = fileno(fp);

91. if((pid = childpid[fd])== 0)//通過檔案描述符得到程序id.

92. {

93.         errno = EINVAL;

94.         return(-1);/* fp wasn't opened by popen()*/

95. }

96. 

97.     childpid[fd]= 0;

98. if(fclose(fp)== EOF) return(-1);

99. 

100. while(waitpid(pid,&stat, 0)< 0)

101. if(errno != EINTR) return(-1);/*error other than EINTR from waitpid()*/

102. /*核心不對SIGCHLD資訊排隊，如果有b個子程序同時結束，父程序會收到1個訊號，訊號處理函式中while就會迴圈n次，

103. 把所有結束的子程序處理掉，直到沒有已經結束的程序。*/

104.     return(stat);/* return child's termination status */

105. }

Waitpid 和SIGCHLD訊號:

說明參考:

返回EINTR:

    1、pclose的呼叫者已近註冊SIGCHLD訊號處理函式，呼叫pclose時，其內部的waitpid返回EINTR.

返回ECHILD:

   1、popen的呼叫程序呼叫watpid獲取到popen子程序的退出狀態, 呼叫pclose時，其內部的waitpid返回ECHILD.

   2、signal設定了忽略SIGCHLD訊號的情況下，核心會處理子程序的退出狀態並釋放子程序資源將，等父程序呼叫waitpid時,發現對應的pid進

    程已不存在，因而返回-1錯誤，errno為10（No child processes）.

Popen實現的過濾器:

注意，popen絕不應由設定使用者ID或設定使用者組ID程式呼叫。當它執行命令時，popen等同於：

execl("/bin/sh", "sh", "-c", command, NULL);

它在從呼叫者繼承的環境中執行shell，並由shell解釋執行command。一個心懷不軌的使用者可以操縱這種環境，使得shell能以設定ID檔案模式所授予的提升了的許可權以及非預期的方式執行命令。

popen特別適用於構造簡單的過濾器程式，它變換執行命令的輸入或輸出。當命令希望構造它自己的管道線時，就是這種情形。

例項

考慮一個應用程式，它向標準輸出寫一個提示，然後從標準輸入讀1行。使用popen，可以在應用程式和輸入之間插入一個程式以便對輸入進行變換處理。圖15-7顯示了為此做的程序安排。

  圖15-7 用popen對輸入進行變換處理

對輸入進行的變化可能是路徑名擴充，或者是提供一種歷史機制（記住以前輸入的命令）。

程式清單15-6是一個簡單的過濾程式，它只是將標準輸入複製到標準輸出，在複製時，將所有大寫字元變換為小寫字元。在寫了一行以後，對標準輸出進行了沖洗（用fflush），其理由可參考程序間通訊之協同程序。

程式清單15-6 將大寫字元轉換成小寫字元的過濾程式

#include "apue.h"

#include <ctype.h>

intmain(void)

{

int c;   

while((c = getchar()) != EOF)

    {

if(isupper(c))  c = tolower(c);

if(putchar(c) == EOF)    err_sys("output error");

if(c == '\n')fflush(stdout);

    }

    exit(0);

}

編譯該過濾程式，也就是編譯後的可執行檔名為myuclc，然後在程式清單15-7中用popen呼叫它們。

程式清單15-7 呼叫大寫/小寫過濾程式以讀取命令

#include "apue.h"

#include <sys/wait.h>

intmain(void)

{

char    line[MAXLINE];

    FILE    *fpin;

if((fpin = popen("/home/zhu/apue/myuclc", "r")) == NULL)err_sys("popen error");

for(;;)

    {

        fputs("prompt> ", stdout);

        fflush(stdout);

if(fgets(line, MAXLINE, fpin) == NULL)    /* read from pipe */

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