在日常的工作中，shell使用比较多，尤其在软件测试过程中，但使用手工操作既麻烦，又记不住命令，关键是不能自动化。众所周知，linux或者windows系统的shell都是可以进行输入输出重定向的，利用输入输出重定向技术，把shell的输入输出映射到自己所写的进程里，这样就很方面了。比如要使用ssh2远程一个linux机器，就需要自己实现ssh2客户端的协议，使用重定向，就可以直接使用操作系统自带的ssh（linux系统），或者putty（windows下的telnet、ssh命令）。

本文所要讲述的实现方法就是利用管道，管道的概念，大家网上搜索，这里还是通过直接show代码的方式进行讲述，另外进行了简单的封装和进一步的抽象，大家可以直接使用，扩展起来也比较方便。本文是基于win32，linux实现留给大家自己当着作业吧，于此类似。

首先设计Shell类型的大概的样子如下：

#include "windows.h"

class Shell
{
public:
	Shell(void);
	~Shell(void);

	bool RunProcess(const string &process);
	bool StopProcess(void);
	bool GetOutput(const string &endStr, int timeout, string &outstr );//获取输出字符串
	bool SetInput(const string &cmd);//执行命令
private:
	HANDLE m_hChildInputWrite;	//用于重定向子进程输入的句柄
	HANDLE m_hChildInputRead;
	HANDLE m_hChildOutputWrite;	//用于重定向子进程输出的句柄  
	HANDLE m_hChildOutputRead;
	PROCESS_INFORMATION m_cmdPI;//cmd进程信息
};

上述代码，重定向的句柄保存起来，目的是方便用户自己扩展，同时也保存了cmd进程的信息，可以在程序推出的时候，杀掉cmd进程。接下来看看构造函数和析构函数，资源初始化和释放。

Shell::Shell(void)
{
	m_hChildInputWrite = NULL;
	m_hChildInputRead  = NULL;
	m_hChildOutputWrite= NULL;
	m_hChildOutputRead = NULL;
	ZeroMemory(&m_cmdPI, sizeof(m_cmdPI));   
}

Shell::~Shell(void)
{
	StopProcess(); 
}

接下来就是创建进程(比如cmd.exe)了，便于进行输入输出操作，代码如下：

bool Shell::RunProcess( const string &process )
{
	SECURITY_ATTRIBUTES   sa;   
	sa.bInheritHandle = TRUE;   
	sa.lpSecurityDescriptor = NULL;   
	sa.nLength = sizeof(sa); 

	//创建子进程输出匿名管道 
	if( FALSE == ::CreatePipe(&m_hChildOutputRead, &m_hChildOutputWrite, &sa, 0) )   
	{    
		return false;   
	}  

	//创建子进程输入匿名管道   
	if( FALSE == CreatePipe(&m_hChildInputRead, &m_hChildInputWrite, &sa, 0) )   
	{   
		::CloseHandle(m_hChildOutputWrite);
		::CloseHandle(m_hChildOutputRead);
		::CloseHandle(m_hChildOutputWrite);
		::CloseHandle(m_hChildOutputRead);
		return false;
	}

	ZeroMemory(&m_cmdPI, sizeof(m_cmdPI));   
	STARTUPINFO  si; 
	GetStartupInfo(&si);

	si.cb = sizeof(STARTUPINFO);
	si.dwFlags = STARTF_USESTDHANDLES|STARTF_USESHOWWINDOW;
	si.wShowWindow = SW_HIDE;
	si.hStdInput   = m_hChildInputRead;     //重定向子进程输入   
	si.hStdOutput  = m_hChildOutputWrite;   //重定向子进程输入    
	si.hStdError   = m_hChildOutputWrite; 

	if( FALSE == ::CreateProcess(NULL, (process.c_str()), NULL, NULL, TRUE, NORMAL_PRIORITY_CLASS, NULL, NULL, &si, &m_cmdPI) )   
	{   
		::CloseHandle(m_hChildInputWrite);
		::CloseHandle(m_hChildInputRead);
		::CloseHandle(m_hChildOutputWrite);
		::CloseHandle(m_hChildOutputRead);
		m_hChildInputWrite = NULL;
		m_hChildInputRead  = NULL;
		m_hChildOutputWrite= NULL;
		m_hChildOutputRead = NULL;
		ZeroMemory(&m_cmdPI, sizeof(m_cmdPI));  
		return false;   
	}

	return true;
}

bool Shell::StopProcess( void )
{
	::CloseHandle(m_hChildInputWrite);
	::CloseHandle(m_hChildInputRead);
	::CloseHandle(m_hChildOutputWrite);
	::CloseHandle(m_hChildOutputRead);
	m_hChildInputWrite = NULL;
	m_hChildInputRead  = NULL;
	m_hChildOutputWrite= NULL;
	m_hChildOutputRead = NULL;
	::TerminateProcess(m_cmdPI.hProcess, -1);
	::CloseHandle(m_cmdPI.hProcess);   
	::CloseHandle(m_cmdPI.hThread); 
	ZeroMemory(&m_cmdPI, sizeof(m_cmdPI));
}

如果你想通过putty来实现telnet、ssh操作进行，一是把cmd.exe替换为putty命令行的形式，另外一种形式，就是把putty当着普通的shell命令执行即可。进程创建好了，下面来看看读写函数的实现：

bool Console::GetOutput( const string &endStr, int timeout, string &outstr )
{
	if( NULL == m_hChildOutputRead )
	{
		return false;
	}

	outstr = "";
	char buffer[4096] = {0};
	DWORD readBytes = 0;
	while( timeout > 0 )
	{
		//对管道数据进行读，但不会删除管道里的数据，如果没有数据，就立即返回
		if( FALSE == PeekNamedPipe( m_hChildOutputRead, buffer, sizeof(buffer) - 1, &readBytes, 0, NULL ) )
		{
			return false;
		}

		//检测是否读到数据，如果没有数据，继续等待
		if( 0 == readBytes )
		{
			::Sleep(200);
			timeout -= 200;
			continue;
		}
		
		readBytes = 0;
		if( ::ReadFile( m_hChildOutputRead, buffer, sizeof(buffer) - 1, &readBytes, NULL) )
		{
			outstr.insert( outstr.end(), buffer, buffer + readBytes );
			size_t pos = outstr.rfind(endStr);
			if( string::npos == pos )
			{
				continue;
			}
			if( pos == outstr.size() - endStr.size() )
			{
				return true;//找到数据
			}
		}
		else
		{
			return false;
		}
	}

	return false;
}

bool Shell::SetInput( const string &cmd )
{
	if( NULL == m_hChildInputWrite )
	{
		return "";
	}

	string tmp = cmd + "\r\n";
	DWORD writeBytes = 0;
	if( FALSE == ::WriteFile( m_hChildInputWrite, tmp.c_str(), tmp.size(), &writeBytes, NULL ) )
	{
		return false;
	}
	return true;
}

写函数实在是平淡无奇，就是调用WriteFile，只要把句柄传递对了就行，这几个句柄是容易混淆，大家仔细阅读代码，仔细理解。在读函数中，使用了PeekNamedPipe函数，对管道进行数据读，这个函数有个作用，即使管道中没有数据，但会立即返回，不会读阻塞。这个时候再调用ReadFile就不会阻塞了。同时，使用Sleep函数就能简单的实现超时读的功能。这个是ReadFile办不到的。

到此为止，代码已经实现完了，很简单吧，曾经为了实现ssh2客户端，费尽心思，找了无数个开源代码研究。用这个方法来实现，真是太简单了。不是吗？下面来看看测试代码：

#include "console.h"
#include <iostream>
using namespace std;


int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	Console console;
	if( false == console.RunProcess("cmd.exe") )
	{
		cout<<"create cmd.exe process fail"<<endl;
		return -1;
	}
	string outstr;
	console.GetOutput(">", 3000, outstr);
	cout<<outstr<<endl;
	console.SetInput("dir");
	console.GetOutput(">", 3000, outstr);
	cout<<outstr<<endl;

	return 0;
}

上述代码输出：

大功告成，代码实现没有用到什么高级技巧，但简单适用，大家不妨直接借用，也许能帮助大家解决日常的工作问题。