popen和system函數的區別
在c/cpp程序中執行shell命令，通常有兩種方式，一種是使用popen函數，一種是使用system函數；兩者會調用fork函數從父進程中fork出一個子進程，然後在子進程中執行shell命令，其主要的區別如下：
- popen
popen會先fork一個子進程，然後子進程去執行shell命令，函數同時返回一個FILE指針給調用者，調用者可以根據FILE指針來獲取函數的執行結果。popen是非阻塞的，即執行後可立即返回。 - system
system會fork一個子進程，然後父進程等待子進程結束，也就是執行system函數是阻塞的，如果調用system("sleep 1")，將會延遲1s再執行system後面的代碼。
popen打開的FILE句柄能否用close替代fclose關閉？
急的話直接看答案就行：不行，會有一些副作用
實際中遇到的問題
最近遇到一個這樣的問題：
場景：爲了完成相關功能，需要在程序調用shell命令，用到了popen；爲了支持多個命令併發，
在獲取shell命令的結果時使用reactor模式（藉助了epoll的多路複用能力，epoll監聽對應的fd是否有事件過來），以提升處理效率。其僞代碼大概如下：
//註冊信號處理函數，防止產生僵死進程
signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
//將popen打開的文件描述符加入epoll
FILE * file = popen("shell cmd", "r"); //這邊shell cmd爲具體的shell腳本
//將FILE轉int，然後加入到epoll中
int fd = fileno(file);
//將描述符設置爲非阻塞模式
set_no_block(fd);
struct epoll_event event;
event.events = EPOLLIN | EPOLL UT;
event.data = ...; //epoll保存的data
epoll_ctl(epfd, EPOLL_CTL_ADD, fd，&event);
在epoll主循環中，
int num = epoll_wait(timeout);
for(int i = 0; i < num; i++)
{
//處理epoll事件
processEvent(...)
}
其中processEvent的大體邏輯如下：
void processEvent(struct epoll_event* event)
{
//事件處理，比如讀取結果等
//收尾工作，如刪除epoll監聽的fd，關閉文件描述符
...
close(fd); //這邊fd爲第一部分添加儘量的描述符fd，可以從event中獲取
}
功能開發完成後，自測ok，然後就放着讓他跑，看看穩定性。這時程序的cpu使用率有時會飆升，外部程序調用該服務存在間斷性的失敗。這時用top或者ps看一下進程，會發現有時候出現多個此進程的子進程；且從失敗的時間點看，週期和popen執行的週期基本能對上。由於子進程是fork出來的，popen內部調用了fork，就懷疑是popen帶來的問題。
排查程序發現可能是使用close替代pclose來關閉用popen打開的描述符導致的問題，然後改了下代碼後，發現該問題消失。
demo測試分析
爲了對比使用close和fclose關閉popen打開的描述符的差別，這邊進行了下面的實驗，測試代碼如下：
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
while(1)
{
char szCommand[128] = {0};
snprintf(szCommand, sizeof(szCommand) - 1, "cat testfile"); //這邊testfile爲一個文本文件
FILE* fp = popen(szCommand, "r");
if(NULL == fp)
{
std::cout << "popen failed" << endl;
}
usleep(1000);
//1
int fd = fileno(fp);
close(fd);
//2
//fclose(fp);
}
return 0;
}
分別使用close和fclose，編譯出兩個testpopen文件，然後運行，過一陣後，使用close關閉的程序表現如下：
使用pclose關閉的效果如下：
通過對比，看出了差異，如果通過close來關閉popen打開的FILE描述符的話，有些負面的作用【cpu高了，且有部分內存泄露】。
查了下pclose和close的差異，pclose除了會關閉文件描述符之外，還具有pclose會調用waitpid爲popen時fork的子進程收屍，而fclose不會；另外pclose還具有在關閉文件時沖刷緩衝區的功能。