tiny-process-library：C++ 跨平台进程管理库

1.简介

如果你在 C++ 项目里需要调用另一个程序——比如用 FFmpeg 转码视频、用 ImageMagick 处理图片，或者启动一个 Python 脚本——肯定经历过跨平台进程调用的痛苦。Windows 的 CreateProcess 和 Unix 的 fork/exec 完全两套 API，还要处理管道、等待、错误码……光是让程序在不同系统上都能运行就得写一堆条件编译。

这时候，tiny-process-library 就像给你配了个万能的'程序启动管家'。它是一个单头文件的 C++ 库，专门解决一件事：用统一的 API 在 Windows、Linux、macOS 上启动和管理外部进程，而且代码量极小，集成起来毫无负担。

它的特点有：

• 接口简洁，易于使用
• 支持同步 / 异步执行外部命令
• 支持捕获子进程的 stdout/stderr 输出
• 支持设置子进程的工作目录
• 支持终止子进程

2.安装与集成

1.手动集成（推荐新手）

将源码中的 process.hpp、process.cpp（Windows 还需 process_win.cpp，Linux/macOS 需 process_unix.cpp）复制到你的项目目录，直接包含头文件即可使用。

2.源码编译成库集成

git clone http://gitlab.com/eidheim/tiny-process-library
cd tiny-process-library
mkdir build
cd build
cmake ..
make ./examples

3.CMake 集成

如果你的项目使用 CMake，可以通过 add_subdirectory 集成：

# 添加库目录
add_subdirectory(tiny-process-library)
# 链接库
target_link_libraries(你的项目名 tiny-process-library)

3.核心使用示例

1.基础同步执行（阻塞等待进程结束）

执行一个简单命令，等待执行完成并获取退出码：

#include "process.hpp"
#include <iostream>

int main() {
    // 执行命令：Windows 用 "cmd /c echo hello"，Linux/macOS 用 "echo hello"
#ifdef _WIN32
    TinyProcessLib::Process process("cmd /c echo hello world", ".");
#else
    TinyProcessLib::Process process("echo hello world", ".");
#endif
    // 阻塞等待进程结束，获取退出码
    int exit_code = process.get_exit_status();
    std::cout << "进程退出码：" << exit_code << std::endl;
    return 0;
}

• Process 构造函数第一个参数是要执行的命令，第二个是工作目录（. 表示当前目录）
• get_exit_status() 是阻塞函数，会等待进程执行完成后返回退出码（0 表示成功）

2.异步执行 + 捕获输出（最常用）

异步执行命令，实时捕获 stdout/stderr 输出，不阻塞主线程：

#include "process.hpp"
#include <iostream>
#include <string>

int main() {
    // 存储输出的变量
    std::string output, error;
#ifdef _WIN32
    // Windows 执行 dir 命令
    TinyProcessLib::Process process(
        "cmd /c dir", ".",
        [&output](const char* data, size_t size) { // stdout 回调
            output.append(data, size);
        },
        [&error](const char* data, size_t size) { // stderr 回调
            error.append(data, size);
        }
    );
#else
    // Linux/macOS 执行 ls -l 命令
    TinyProcessLib::Process process(
        "ls -l", ".",
        [&output](const char* data, size_t size) { // stdout 回调
            output.append(data, size);
        },
        [&error](const char* data, size_t size) { // stderr 回调
            error.append(data, size);
        }
    );
#endif
    // 异步等待（非阻塞，也可以用 wait() 阻塞）
    while (!process.try_get_exit_status()) {
        // 主线程可以做其他事情
        std::cout << "进程还在运行..." << std::endl;
        // 休眠 500ms，避免循环过快
#ifdef _WIN32
        Sleep(500);
#else
        usleep(500000);
#endif
    }
    // 输出结果
    std::cout << "=== 标准输出 ===" << std::endl;
    std::cout << output << std::endl;
    std::cout << "=== 错误输出 ===" << std::endl;
    std::cout << error << std::endl;
    return 0;
}

• 第三个参数是 stdout 回调函数，子进程输出时会触发，参数是输出数据和长度
• 第四个参数是 stderr 回调函数，捕获错误输出
• try_get_exit_status() 是非阻塞检查进程是否结束，返回 true 表示进程已结束
• 回调函数是在子线程中执行的，注意线程安全（比如多线程操作同一个变量时加锁）

3.终止子进程

主动终止正在运行的子进程：

#include "process.hpp"
#include <iostream>
#include <chrono>
#include <thread>

int main() {
#ifdef _WIN32
    TinyProcessLib::Process process("cmd /c ping -n 10 127.0.0.1", ".");
#else
    TinyProcessLib::Process process("ping -c 10 127.0.0.1", ".");
#endif
    // 运行 3 秒后终止进程
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(3));
    std::cout << "终止子进程..." << std::endl;
    process.kill(); // 终止进程
    // 等待进程完全退出
    int exit_code = process.get_exit_status();
    std::cout << "进程退出码：" << exit_code << std::endl;
    return 0;
}

• kill() 方法会强制终止子进程（Windows 下调用 TerminateProcess，Linux/macOS 下发送 SIGKILL）
• 终止后仍需调用 get_exit_status() 释放资源

4.设置环境变量

给子进程设置自定义环境变量：

#include "process.hpp"
#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

int main() {
    // 构造环境变量列表（格式：KEY=VALUE）
    std::vector<std::string> env = {"MY_VAR=hello_tiny_process", "PATH=/usr/bin"};
#ifdef _WIN32
    TinyProcessLib::Process process(
        "cmd /c echo %MY_VAR%", // Windows 读取环境变量
        ".",
        [](const char* data, size_t size) {
            std::cout << "输出：" << std::string(data, size) << std::endl;
        },
        nullptr,
        env // 传入自定义环境变量
    );
#else
    TinyProcessLib::Process process(
        "echo $MY_VAR", // Linux/macOS 读取环境变量
        ".",
        [](const char* data, size_t size) {
            std::cout << "输出：" << std::string(data, size) << std::endl;
        },
        nullptr,
        env // 传入自定义环境变量
    );
#endif
    process.get_exit_status();
    return 0;
}

4.跨平台注意事项

• 命令格式差异：
  • Windows 下执行普通命令需要通过 cmd /c 命令（比如 cmd /c dir）
  • Linux/macOS 下直接执行命令（比如 ls -l）
• 路径分隔符：Windows 用 \，Linux/macOS 用 /，建议用 std::filesystem 处理路径
• 编码问题：Windows 下默认是 GBK 编码，Linux/macOS 是 UTF-8，捕获输出时注意编码转换

5.常见问题解决

• 进程创建失败：
  • 检查命令是否存在（比如 Windows 下有没有 ping.exe）
  • 检查工作目录是否存在
• 输出乱码（Windows）：
  • 将命令输出转为 UTF-8，比如 cmd /c chcp 65001 && dir（65001 是 UTF-8 代码页）
• 回调函数不执行：
  • 确保进程有输出，且没有提前终止进程
  • 回调函数是异步的，主线程不要过早退出

6.总结

• tiny-process-library 核心是 Process 类，支持同步 / 异步执行命令、捕获输出、终止进程，跨平台使用需注意命令格式差异。
• 异步执行时通过回调函数捕获 stdout/stderr，注意线程安全；同步执行用 get_exit_status() 阻塞等待。
• 跨平台开发时，用条件编译区分 Windows/Linux/macOS 的命令和路径格式，避免兼容性问题。