C如何连续执行多条CMD命令？

在C语言中执行多条CMD命令是一项常见的需求，特别是在需要自动化系统操作、批量处理任务或与外部程序交互的场景中，C语言提供了多种方式来调用系统命令，其中最常用的是通过system()函数、popen()函数以及更底层的CreateProcess函数（Windows平台）或fork()/exec()组合（Linux/Unix平台），本文将详细介绍这些方法的使用场景、实现步骤及注意事项,并通过示例代码和表格对比帮助读者理解不同方法的优缺点。

（图片来源网络，侵删）

system()函数是最简单直接的方式，它位于stdlib.h头文件中，可以直接执行一条CMD命令，执行dir命令（Windows）或ls命令（Linux）只需调用system("dir")即可。system()函数的局限性在于它每次只能执行一条命令，且无法获取命令的输出结果，如果需要执行多条命令，可以通过多次调用system()函数实现，

#include <stdlib.h>
int main() {
    system("echo Hello");
    system("echo World");
    return 0;
}

但这种方法存在明显缺点：每次调用system()都会创建一个新的进程，导致性能开销较大，且无法实现命令之间的数据传递（例如将前一条命令的输出作为后一条命令的输入）。

为了解决system()的局限性，可以使用popen()函数。popen()（process open）允许程序通过管道与子进程进行通信，既可以读取命令的输出，也可以向命令的输入传递数据。popen()返回一个文件指针，可以通过fread()或fwrite操作，以下代码执行dir命令并读取其输出：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
    FILE *fp = popen("dir", "r");
    if (fp == NULL) {
        perror("popen failed");
        return 1;
    }
    char buffer[128];
    while (fgets(buffer, sizeof(buffer), fp) != NULL) {
        printf("%s", buffer);
    }
    pclose(fp);
    return 0;
}

如果要执行多条命令并传递数据，可以组合使用多个popen()，将dir的输出通过管道传递给findstr命令：

（图片来源网络，侵删）

FILE *fp1 = popen("dir", "r");
FILE *fp2 = popen("findstr \"txt\"", "w");
char buffer[128];
while (fgets(buffer, sizeof(buffer), fp1) != NULL) {
    fputs(buffer, fp2);
}
pclose(fp1);
pclose(fp2);

但需要注意，popen()在Windows和Linux上的行为可能略有不同，且管道操作需要确保数据流正确关闭,避免资源泄漏。

对于更复杂的场景，例如需要精确控制子进程的输入输出、环境变量或执行路径，可以使用平台特定的API，在Windows平台上，CreateProcess函数提供了强大的功能，可以创建新进程并指定其输入输出句柄,以下是一个示例：

#include <windows.h>
#include <stdio.h>
int main() {
    STARTUPINFO si = { sizeof(si) };
    PROCESS_INFORMATION pi;
    char cmd[] = "cmd /c \"echo Hello && echo World\"";
    if (!CreateProcess(NULL, cmd, NULL, NULL, FALSE, 0, NULL, NULL, &si, &pi)) {
        perror("CreateProcess failed");
        return 1;
    }
    WaitForSingleObject(pi.hProcess, INFINITE);
    CloseHandle(pi.hProcess);
    CloseHandle(pi.hThread);
    return 0;
}

在Linux/Unix平台上，可以使用fork()创建子进程，然后通过exec()系列函数（如execvp）替换子进程的映像,并使用管道实现进程间通信。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main() {
    int pipefd[2];
    if (pipe(pipefd) == -1) {
        perror("pipe failed");
        return 1;
    }
    pid_t pid = fork();
    if (pid == -1) {
        perror("fork failed");
        return 1;
    }
    if (pid == 0) { // 子进程
        close(pipefd[1]);
        dup2(pipefd[0], STDIN_FILENO);
        execlp("grep", "grep", "txt", NULL);
        perror("exec failed");
        exit(1);
    } else { // 父进程
        close(pipefd[0]);
        FILE *fp = popen("dir", "r");
        char buffer[128];
        while (fgets(buffer, sizeof(buffer), fp) != NULL) {
            write(pipefd[1], buffer, strlen(buffer));
        }
        close(pipefd[1]);
        pclose(fp);
        wait(NULL);
    }
    return 0;
}

以下是不同方法的对比表格：

（图片来源网络，侵删）

方法	优点	缺点	适用场景
`system()`	简单易用，跨平台	无法获取输出，性能开销大	简单命令执行，无需交互
`popen()`	可获取输入输出，支持管道	资源管理复杂，平台差异	需要命令输出的场景
`CreateProcess`	精确控制进程，功能强大	仅Windows平台，代码复杂	Windows高级进程管理
`fork`/`exec`	灵活，Linux/Unix原生	跨平台兼容性差，代码复杂	Linux/Unix高性能进程通信

在实际应用中，选择合适的方法需要考虑平台兼容性、性能需求以及是否需要获取命令输出，在Windows环境下需要高性能时，优先使用CreateProcess；而在Linux环境下需要复杂管道操作时，fork/exec组合是更好的选择。

相关问答FAQs：

问：如何确保多条CMD命令按顺序执行？
答：在Windows中，可以使用cmd /c "command1 && command2"语法，通过&&确保前一条命令成功后才执行下一条，在Linux中，可以使用command1 && command2或分隔命令（无论前一条是否成功都执行），C代码中可以这样调用：system("cmd /c \"echo Hello && echo World\"");。
问：如何获取多条命令执行后的输出结果？
答：可以使用popen()函数，将多条命令通过管道连接，在Windows中执行dir并过滤txt文件：FILE *fp = popen("dir | findstr \"txt\"", "r");，然后读取输出，在Linux中，可以使用类似语法：FILE *fp = popen("ls | grep txt", "r");，需要注意的是，管道操作需要确保数据流正确关闭,避免资源泄漏。