PHP 執行系統命令函數對比：system、exec、passthru、shell_exec、popen 與反引號完整解析

函數對比總覽

代碼示範

<?php
// 1. system
$lastLine = system('ls -la', $retval);
echo "退出碼: $retval\n";

// 2. exec (推薦)
$output = [];
$lastLine = exec('ls -la', $output, $retval);
print_r($output); // 每行一個元素
echo "最後一行: $lastLine, 退出碼: $retval\n";

// 3. passthru (輸出圖片示例)
header('Content-Type: image/png');
passthru('cat /path/to/image.png'); // 直接輸出二進制

// 4. shell_exec / 反引號
$fullOutput = shell_exec('ls -la');
// 等價
$fullOutput = `ls -la`;
echo $fullOutput;

// 5. popen (雙向交互：修改密碼示例)
$descriptors = [
    0 => ['pipe', 'r'], // stdin
    1 => ['pipe', 'w'], // stdout
    2 => ['pipe', 'w'], // stderr
];
$proc = proc_open('passwd ' . escapeshellarg($username), $descriptors, $pipes);
if (is_resource($proc)) {
    fwrite($pipes[0], $newPassword . "\n" . $newPassword . "\n");
    fclose($pipes[0]);
    $stdout = stream_get_contents($pipes[1]);
    $stderr = stream_get_contents($pipes[2]);
    fclose($pipes[1]); fclose($pipes[2]);
    $exitCode = proc_close($proc);
    // 判斷 $exitCode, $stderr
}

安全性：命令注入防範 (核心！)

**所有接收用戶輸入構建命令的場景，必須雙重轉義：**

$userInput = $_POST['filename']; // 惡意: "test.txt; rm -rf /"
// 錯誤示範
exec("cat $userInput"); // 執行了 rm -rf /

// 正確：escapeshellarg (參數級) + escapeshellcmd (命令級)
$safeArg = escapeshellarg($userInput); // 'test.txt; rm -rf /' (單引號包裹，內部單引號轉義)
exec("cat $safeArg"); // 僅嘗試讀取名為 "test.txt; rm -rf /" 的文件

// 更安全：完全避免 Shell，使用 PHP 內置函數
$content = file_get_contents($userInput); // 無命令注入風險

• escapeshellarg($str)：用單引號包裹，內部單引號轉義為 '\''，確保作為**單個參數**傳遞。
• escapeshellcmd($str)：轉義 Shell 元字符 (; & | > < ( ) $ ` \ 等)，確保作為**命令本身**安全。
• **原則**：能用 PHP 內置函數 (文件操作、網絡請求、壓縮、圖片處理) 絕不調用外部命令。

超時與後台運行處理

// 1. 設置腳本最大執行時間 (影響 system/exec/shell_exec 等待上限)
set_time_limit(300); // 5 分鐘

// 2. 命令級超時 (需外部工具)
exec("timeout 10s long_running_command", $out, $ret); // Linux timeout 命令

// 3. 後台運行 (避免阻塞 PHP 請求)
// 方法 A: 輸出重定向到 /dev/null + &
exec("nohup php /path/to/task.php > /dev/null 2>&1 &", $out, $ret);
// 方法 B: popen 寫入管道後立即關閉 (不等待)
$fp = popen("php /path/to/task.php > /dev/null 2>&1 &", 'r');
pclose($fp); // 立即返回，進程在後台運行
// 方法 C: 系統級服務 (systemd, Supervisor, Gearman, RabbitMQ Worker) —— **生產首選**

Windows 平台差異

• exec/system 調用 cmd.exe /c，路徑分隔符、引號規則不同。
• passthru 輸出編碼可能為 CP936/CP65001，需 iconv 轉 UTF-8。
• popen 模式 r/w 在 Windows 僅支持單向 (PHP 7.1+ 改進)。
• 命令路徑含空格需雙引號：exec('"C:\Program Files\Tool\tool.exe" arg')。

禁用函數配置 (php.ini)

disable_functions = exec,system,passthru,shell_exec,proc_open,proc_get_status,proc_close,proc_nice,proc_terminate,popen,pclose,pcntl_exec,pcntl_fork,pcntl_signal,pcntl_alarm,pcntl_wait,pcntl_waitpid,pcntl_wexitstatus,pcntl_wifsignaled,pcntl_wifexited,pcntl_wifstopped,pcntl_wstopsig,pcntl_wtermsig
# 視業務需要保留極少數 (如.exec 用於 Composer 安裝部署腳本)，其餘嚴禁

總結與選擇建議

1. 需獲取輸出數組、退出碼、程序化處理 → exec() (首選)。
2. 需直接輸出二進制流 (圖片、下載) → passthru()。
3. 需完整輸出字符串、不關心退出碼 → shell_exec() 或反引號。
4. 需雙向交互、流式讀寫、長連接進程 → proc_open() / popen()。
5. 簡單顯示命令結果 → system()。
6. 生產環境原則：盡可能不用、必須用則嚴格轉義、權限最小化、審計日誌、禁用危險函數、遷移至異步隊列/內置庫/系統服務。