在Linux系统中,C语言调用系统命令是一项常见且重要的功能，它允许程序直接与操作系统交互，执行shell命令以完成特定任务，这一功能主要通过几个关键的库函数实现，每种方法都有其适用场景和特点。
使用system函数调用命令
system()函数是最简单直接的调用系统命令的方式，它位于<stdlib.h>头文件中，其函数原型为int system(const char *command)，当程序调用system()时，它会启动一个子shell（通常是/bin/sh），由该子shell执行传入的命令字符串，并等待命令执行完成后返回，执行system("ls -l /tmp")会在终端列出/tmp目录下的详细文件列表，该函数的返回值较为复杂：如果参数为NULL，则返回shell是否可用；否则返回命令的退出状态，需要注意的是，system()函数存在安全风险，如果命令字符串来源于用户输入，可能引发命令注入攻击，因此必须对输入进行严格的过滤和验证。
使用popen函数获取命令输出
与system()不同，popen()函数允许程序与执行的命令进行双向交互，它通过创建一个管道，使得程序既可以向命令的输入流写入数据，也可以从命令的输出流读取结果。popen()的函数原型为FILE *popen(const char *command, const char *mode)，其中mode参数可以是”r”（读取命令输出）或”w”（向命令输入），通过FILE *fp = popen("grep 'error' /var/log/syslog", "r")，程序可以逐行读取syslog中包含”error”的行，调用pclose()函数可以关闭管道并获取命令的退出状态。popen()适用于需要获取命令执行结果的场景，但同样需要注意命令注入的风险，建议对命令字符串进行严格的参数化处理。
使用exec族函数替换进程
exec族函数（如execlp()、execvp()等）提供了更底层的系统调用方式，与system()和popen()不同，exec族函数不会创建新的子进程，而是用新程序替换当前进程的映像。execlp("ls", "ls", "-l", NULL)会用ls命令替换当前进程，并传递参数”-l”，执行成功后，原程序代码将被完全替换，后续代码不会被执行。exec族函数通常与fork()函数配合使用，通过创建子进程执行命令，而父进程可以等待子进程结束，这种方式效率更高，适用于需要精确控制进程执行环境的场景，但编程复杂度相对较高。
安全注意事项
无论使用哪种方法调用系统命令,安全性都是首要考虑因素，特别是当命令参数来自外部输入时，必须避免直接拼接字符串，而应使用白名单验证或参数化方式，对于用户提供的文件名，应检查其是否包含特殊字符（如、&、等），或使用exec族函数的v系列函数（如execvp()）直接传递参数数组，避免shell解析带来的风险，还需注意命令执行的超时处理，防止恶意命令导致程序长时间阻塞。
性能与适用场景对比
在选择调用方式时,需根据实际需求权衡性能和便利性。system()最简单但效率较低，适合执行简单的、无输出的命令；popen()适合需要获取命令输出的场景，但管道通信会增加开销；exec族函数性能最优，适合需要精细控制进程或高性能要求的场景，合理选择调用方式，既能满足功能需求，又能保证程序的安全性和效率。
