在 Ruby 中执行 Shell 命令的 6 种方法

我们时常会与操作系统交互或在 Ruby 中执行 Shell 命令。Ruby为我们提供了完成该任务的诸多方法。

1. Exec

   Kernel#exec 通过执行给定的命令来替换当前进程，例如：

   $ irb
   >> exec 'echo "hello $HOSTNAME"'
   hello codefun
   $
   

   注意 exec 利用 echo 命令替换了 irb 进程，然后退出。因为 Ruby 实际上结束了该方法，所以只能有限使用。该方法的缺点是，你无法从 Ruby 脚本中知道命令是执行成功还是失败。

2. System

   system 命令与 exec 操作相似，但它是在 subshell 中执行，而不是替换当前进程。与 exec 相比，system 给我们更多的信息。如果命令执行成功，它返回 true；否则返回 false。

   $irb
   >> system 'echo "hello $HOSTNAME"'
   hello codefun
   => true
   >> system 'false'
   => false
   >> puts $?
   256
   => nil
   >>
   

   system 将进程的退出状态设置到全局变量 $?。注意 false 命令的退出状态，总是非 0 值。检查退出码让我们既可以抛出（raise）异常，又能够重试（retry）命令。

   新手注意：Unix 命令执行成功退出码为 0，否则为非 0。

   如果我们想知道“命令是否执行成功呢？”，使用 system 就很好。然而，我们时常想要捕获命令的输出，并在程序中使用。

3. Backticks (`)

   backticks（也叫“backquotes”）在 subshell 中执行命令，并从该命令返回标准输出。

   $ irb
   >> today = `date`
   => "Wed Jul  4 22:03:15 CST 2012\n"
   >> $?
   => #<Process::Status: pid 6169 exit 0>
   >> $?.to_i
   => 0
   

   这也许是在 subshell 中执行命令最广为人知的方法。如你所见，它返回了命令的输出，然后我们可以像其他字符串一样使用它。

   注意 $? 并非是返回状态的整数，而实际是 Process::Status 对象。我们不仅得到了退出状态，而且有进程 ID。Process::Status#to_i 返回整数型的退出状态（#to_s 返回字符串型的退出状态）。

   使用 backticks 我们只能获得命令的标准输出（stdout），而不能获得其标准错 误（stderr）。在下面的例子中，我们执行 Perl 脚本来输出字符串到标准错误。

   $ irb
   >> warning = `perl -e "warn 'dust in the wind'"`
   dust in the wind at -e line 1.
   => ""
   >> puts warning
   
   => nil
   

   注意变量 warning 没有被设置。当我们在 Perl 中执行 warn
   时，产生的标准错误输出并没有被 backticks 捕获。

4. IO#popen

   IO#popen 是在子进程中执行命令的另一种方法。popen 给你更多的控制，子进程的标准输入和标准输出都会连接到 IO 对象。

   $ irb
   >> IO.popen("date") { |f| puts f.gets }
   Wed Jul  4 22:02:31 CST 2012
   => nil
   

   虽然 IO#popen 不错，但是当需要这类细分层次的信息时，我通常使用Open3#popen3。

5. Open3#popen3

   Ruby 标准库包含 Open3 类。它易用，并能返回标准输入、标准输出、以及标准 错误。在本例中，让我们使用交互命令 dc。dc 是从标准输入读取的逆波计算器（reverse-polish calculator）。我们先 push 两个数字和一个操作符到堆栈 中。然后我们使用 p 来打印输出结果。下面我们 push 5、10 及 +，结果标准输出获得了15。

   $ irb
   >> require 'open3'
   => true
   >> stdin, stdout, stderr = Open3.popen3('dc')
   => [#<IO:fd 6>, #<IO:fd 7>, #<IO:fd 9>, #<Thread:0x816d46c sleep>]
   >> stdin.puts(5)
   => nil
   >> stdin.puts(10)
   => nil
   >> stdin.puts("+")
   => nil
   >> stdin.puts("p")
   => nil
   >> stdout.gets
   => "15\n"
   

   使用该命令我们不仅可以读取命令的输出，而且也能写到命令的标准输入。这允 许我们灵活地处理与命令的交互。

   如果我们需要，popen3 也将给我们标准错误。

   # (irb continued...)
   >> stdin.puts("asdfasdfasdfasdf")
   => nil
   >> stderr.gets
   => "dc: stack empty\n"
   

   使用popen3 的缺点是 $? 不返回适当的退出状态。

   $ irb
   >> require 'open3'
   => true
   >> stdin, stdout, stderr = Open3.popen3('false')
   => [#<IO:fd 8>, #<IO:fd 10>, #<IO:fd 12>, #<Thread:0x8297644 sleep>]
   >> $?
   => nil
   >> $?.to_i
   => 0
   

   0？false 是假定返回非 0 退出状态。该缺点带我们到 Open4。

6. Open4#popen4

   Open4#popen4 是 Ara Howard 创建的 Ruby Gem。它的操作与 open3 相似，例外是我们能从程序获得退出状态。popen4 为 subshell 返回进程 ID，这样我们能从等候的进程获得退出状态。（你需要安装 open4 gem）

   $ irb
   >> require 'open4'
   => true
   >> pid, stdin, stdout, stderr = Open4::popen4 "false"
   => [17913, #<IO:fd 6>, #<IO:fd 7>, #<IO:fd 9>]
   >> $?
   => nil
   >> pid
   => 17913
   >> ignored, status = Process::waitpid2 pid
   => [17913, #<Process::Status: pid 17913 exit 1>]
   >> status.to_i
   => 256
   

   你也可以作为块来调用 popen4，它将自动等候退出状态。

   $ irb
   >> require 'open4'
   => true
   >> status = Open4::popen4("false") do |pid, stdin, stdout, stderr|
   ?>   puts "PID #{pid}"
   >> end
   PID 18535
   => #<Process::Status: pid 18535 exit 1>
   >> puts status
   pid 18535 exit 1
   => nil
   

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原文来自 tech.natemurray.com
翻译 dailyrb
许可 CC-by-sa