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    在Windows平台上使用C++执行外部命令的两种方法

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    By on C/C++

    在本文中，我将向大家介绍如何在Windows平台上使用C++执行外部命令。我们将探讨两种不同的方法，并对它们进行比较和描述。当我们需要在程序中集成其他应用程序或运行脚本时，这两种方法都非常有用。

    在详细讲解这两种方法之前，让我们先了解为什么我们需要在C++程序中执行外部命令。有时，我们需要与其他进程进行交互，例如运行一个脚本、启动一个新进程或收集系统信息。在这些情况下，执行外部命令可以帮助我们轻松地完成这些任务。

    现在让我们开始深入了解这两种方法。

    方法 1：使用_popen和_pclose函数

    // 代码片段1（Method 1）
#include <array>
#include <cstdio>
#include <fstream>
#include <iostream>

std::string exec(const char *cmd) {
  std::array<char, 128> buffer;
  std::string result;
  FILE *pipe = _popen(cmd, "r");

  if (!pipe) {
    throw std::runtime_error("_popen() failed!");
  }

  while (fgets(buffer.data(), buffer.size(), pipe) != nullptr) {
    result += buffer.data();
  }

  int exitStatus = _pclose(pipe);
  if (exitStatus != 0) {
    throw std::runtime_error("Command exited with non-zero status.");
  }

  return result;
}

int main() {
  try {
    // Replace "command" with your command
    std::string aniCommand = "command";
    std::string output = exec(aniCommand.c_str());

    // Save output to file
    std::ofstream outputFile("output.txt");
    if (outputFile.is_open()) {
      outputFile << output;
      outputFile.close();
      std::cout << "Output saved to file." << std::endl;
    } else {
      std::cout << "Error opening file." << std::endl;
    }
  } catch (const std::runtime_error &e) {
    std::cerr << "Error: " << e.what() << std::endl;
  }

  return 0;
}

    该方法主要利用了Microsoft提供的_popen和_pclose扩展函数。该方法相对简单且易于理解。首先，我们使用_popen创建一个管道并与子进程关联；接着，我们读取子进程通过管道发送的输出。然后，我们关闭管道并检查子进程的退出状态。最后，我们将从子进程获取的输出保存到文件中。

    优点

    1. 使用_popen和_pclose函数执行外部命令，较简单易懂。
    2. 将命令输出保存到文件中。

    缺点

    1. 可能会遇到兼容性问题，因为_popen和_pclose是Microsoft扩展函数，可能不同编译器的支持程度有所差异。

    方法 2：使用Windows API

    // 代码片段2（Method 2）
#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <string>
#include <vector>
#include <windows.h>

std::string exec(const char *cmd) {
  SECURITY_ATTRIBUTES sa;
  sa.nLength = sizeof(sa);
  sa.lpSecurityDescriptor = NULL;
  sa.bInheritHandle = TRUE;

  HANDLE hRead, hWrite;

  if (!CreatePipe(&hRead, &hWrite, &sa, 0)) {
    throw std::runtime_error("CreatePipe failed");
  }

  STARTUPINFO si;
  ZeroMemory(&si, sizeof(si));
  si.cb = sizeof(si);
  si.dwFlags = STARTF_USESHOWWINDOW | STARTF_USESTDHANDLES;
  si.hStdOutput = hWrite;
  si.hStdError = hWrite;

  PROCESS_INFORMATION pi;
  ZeroMemory(&pi, sizeof(pi));

  if (!CreateProcess(NULL, (LPSTR)cmd, NULL, NULL, TRUE, 0, NULL, NULL, &si,
                     &pi)) {
    CloseHandle(hWrite);
    CloseHandle(hRead);
    throw std::runtime_error("CreateProcess failed");
  }

  CloseHandle(hWrite);

  std::vector<char> buffer(4096);
  DWORD bytesRead;
  std::string output;

  while (true) {
    if (!ReadFile(hRead, buffer.data(), buffer.size(), &bytesRead, NULL)) {
      break;
    }
    output.append(buffer.cbegin(), buffer.cbegin() + bytesRead);
  }

  CloseHandle(hRead);
  CloseHandle(pi.hProcess);
  CloseHandle(pi.hThread);

  return output;
}

int main() {
  // Ensure your command generates ANSI color codes
  std::string output = exec("d:\\Project\\cpp-practice\\build\\cpp-practice."
                            "exe --gtest_color=yes 2>&1");
  std::cout << output;
  return 0;
}

    与方法 1 相比，该方法提供了更多底层控制。这里，我们使用Windows API（CreatePipe、CreateProcess和ReadFile）来执行外部命令。首先，我们创建一个匿名管道；接着，我们创建一个新进程并将管道与其关联。然后，我们读取子进程通过管道发送的输出。最后，关闭管道以及相关进程和线程句柄。

    优点

    1. 使用Windows API（CreatePipe、CreateProcess和ReadFile）来执行外部命令，更通用且适配多种编译器。
    2. 可以获取子进程stdout和stderr的输出。

    缺点

    1. 代码相对复杂，需要处理更多底层Windows API细节。
    2. 没有将命令输出保存到文件中。

    结论

    在选择使用哪种方法时，应根据具体需求和目标进行权衡。如果你只需执行简单外部命令并保存输出结果到文件，那么方法 1 可能更适合你。然而，如果你需要控制更多底层细节或确保与不同编译器的兼容性，方法 2 可能是更好的选择。

    两种方法均有其优点和局限性；最佳策略取决于你的具体需求和项目情况。希望本文能为你在Windows平台上使用C++执行外部命令提供帮助。在未来的编程实践中，你可以灵活地运用这些方法以达到预期目标。

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