Unix/Linux编程：执行shell命令------system

淡淡的烟草味﹌ 2022-10-16 11:24 270阅读 0赞

# 理论 #

程序可通过调用 system()函数来执行任意的 shell 命令

#include<stdlib.h>
    /*
    * 功能： system（）会调用fork（）产生子进程，由子进程来调用/bin/sh-c string来执行参数string字符串所代表的命令，此命令执行完后随即返回原调用的进程。在调用system（）期间SIGCHLD 信号会被暂时搁置，SIGINT和SIGQUIT 信号则会被忽略。
    * 返回值：
    *  	如果 system()在调用/bin/sh 时失败则返回127, 其他失败原因返回-1.
    *   若参数string 为空指针(NULL), 则返回非零值.
    *   如果system()调用成功则最后会返回执行shell 命令后的返回值, 但是此返回值也有可能为system()调用/bin/sh 失败所返回的127, 因此最好能再检查errno 来确认执行成功.
    * 说明：
    * 	在编写具有 SUID/SGID 权限的程序时请勿使用system(), system()会继承环境变量, 通过环境变量可能会造成系统安全的问题.
    */
    int system(const char * string);

与`exec`的区别

*  system（）和exec（）都可以执行进程外的命令，system是在原进程上开辟了一个新的进程，但是exec是用新进程（命令）覆盖了原有的进程
 *  system（）和exec（）都有能产生返回值，system的返回值并不影响原有进程，但是exec的返回值影响了原进程

> popen()和 pclose()函数同样可以用来执行 shell 命令，而且还允许调用程序向命令发送输入信息，或是读取命令的输出。

函数system()创建一个子进程来运行shell，并以之执行命令command。其主要优点是简便：

*  无需处理对fork()、exec()、wait()和exit()的调用细节
 *  system()会代为处理错误和信号
 *  因为system()使用shell来执行命令，所以会在执行command之前对其进行所有的常规处理、填好以及重定向操作。

但这些优点是以低效率为代价的。使用 system()运行命令需要创建至少两个进程。一个用于运行 shell，另外一个或多个则用于 shell 所执行的命令（执行每个命令都会调用一次 exec()）。如果对效率或者速度有所要求，最好还是直接调用 fork()和 exec()来执行既定程序。

system()的返回值如下：

*  当command为NULL指针时，如果shell可用则system()返回非0值，如果不可以用则返回0。这种返回值方式源于 C 语言标准，因为并未与任何操作系统绑定，所以如果 system()运行在非 UNIX 系统上，那么该系统可能是没有shell 的。此外，即便所有UNIX 实现都有 shell，如果程序在调用system()之前又调用了 chroot()，那么 shell 依然可能无效。若 command不为 NULL，则 system()的返回值由本列表中的余下规则决定
 *  如果无法创建子进程或是无法获取其终止状态，那么 system()返回-1
 *  若子进程不能执行 shell，则 system()的返回值会与子 shell 调用\_exit(127)终止时一样
 *  如果所有的系统调用都成功，system()会返回执行 command 的子 shell 的终止状态。shell 的终止状态是其执行最后一条命令时的退出状态；如果命令为信号所杀，大多数shell 会以值 128+n 退出，其中 n 为信号编号

至于调用失败是由于 system()无法执行 shell，还是 shell 以状态 127 退出（若 shell 未能发现并执行既定名称的程序，就会导致后一种情况的发生），（通过 system()的返回值）是无法区分的

在最后两种情况中，system()的返回值与 waitpid()所返回的等待状态（wait status）形式相同。

在设置用户 ID（set-user-ID）和组 ID（set-group-ID）程序中避免使用 system()

*  当设置了用户 ID 和组 ID 的程序在特权模式下运行时，绝不能调用system()。即便此类程序并未允许用户指定需要执行的命令文本，鉴于 shell 对操作的控制有赖于各种环境变量，故而使用 system()会不可避免地给系统带来安全隐患。
 *  应用需要加载其他程序时，为确保安全过关，应当直接调用 fork()和 exec()系函数（execlp()和 execvp()除外）之一。

# 实践 #

#include <stdlib.h>
    int main(void)
    {
        
        system("ls -al /etc/passwd /etc/shadow");
        return 0;
    }

![在这里插入图片描述][2020112610353582.png_pic_center]

#include "apue.h"
    
    
    int main(void)
    {
        
        int		status;
    
        if ((status = system("date")) < 0)
            err_sys("system() error");
    
        pr_exit(status);
    
        if ((status = system("nosuchcommand")) < 0)
            err_sys("system() error");
    
        pr_exit(status);
    
        if ((status = system("who; exit 44")) < 0)
            err_sys("system() error");
    
        pr_exit(status);
    
        exit(0);
    }

![在这里插入图片描述][2020112610384017.png_pic_center]  
当然，我们可以自己实现一个`system`

// 一个缺乏信号处理的 system()实现 
    #include	<sys/wait.h>
    #include	<errno.h>
    #include	<unistd.h>
    
    int
    system(const char *cmdstring)	/* version without signal handling */
    {
        
    	pid_t	pid;
    	int		status;
    
    	if (cmdstring == NULL)
    		return(1);		/* always a command processor with UNIX */
    
    	if ((pid = fork()) < 0) {
        
    		status = -1;	/* probably out of processes */
    	} else if (pid == 0) {
        				/* child */
    		execl("/bin/sh", "sh", "-c", cmdstring, (char *)0);
    		_exit(127);		/* execl error */
    	} else {
        							/* parent */
    		while (waitpid(pid, &status, 0) < 0) {
         //（使用 wait()并不合适，因为 wait()等待的是任一子进程，因而无意间所获取的子进程状态可能属于其他子进程。）
    			if (errno != EINTR) {
        
    				status = -1; /* error other than EINTR from waitpid() */
    				break;
    			}
    		}
    	}
    
    	return(status);
    }

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[2020112610384017.png_pic_center]: /images/20221014/8b950d5184c84a2f8e2d19e851d566a8.png