在 PHP 中使用命令行工具 shell_exec, exec, passthru

简介： 学习如何更好地集成脚本和命令行工具。本文考察如何使用 shell_exec()、exec()、passthru() 和 system()；安全地将信息传递到命令行；以及安全地从命令行获取信息。

如果您使用过 PHP，您就会发现它是创建特性丰富的 Web 页面的出色工具。作为一大脚本语言，PHP：

• 容易学习。
• 有许多强大的框架（比如 CakePHP 和 CodeIgniter），让您能够像 Rails 程序员一样高效。
• 能够与 MySQL、PostgreSQL、Microsoft® SQL Server，甚至 Oracle 通信。
• 能够轻松地与 JavaScript 框架集成，比如 script.aculo.us 和 jQuery。

但有时候，您想做更多的事情，或必须做更多的事情。我的意思是您必须直接与 PHP 运行的服务器的文件系统打交道。您最终需要处理文件系统上的文件，了解运行的进程或执行其他任务。

首先，您对在 PHP 使用 file() 命令打开文件很满意。但是在某种程度上，完成某些事情的唯一途径是在服务器上运行 shell 命令并获得特定的输出。例如，您可能想知道特定目录包含多少个文件。或者您想知道向某组日志文件写了多少行内容。或者您想操作这些文件，将它们复制到另一个目录，或使用 rsync 将它们发送到另一个位置。

在 “PHP 命令行？是的，您可以！” 这篇文章中，Roger McCoy 演示了如何从命令行直接使用 PHP —— 不需任何 Web 浏览器。在这篇文章中，我从另一个角度看待相同的主题，向您展示如何紧密地与底层 shell 命令集成，以及将返回值包含到您的界面和进程中。

仅当您运行在 Linux®、Berkeley Software Distribution (BSD) 或一些其他 UNIX® 版本上时，这些操作才有效。我假设您运行在 Linux-Apache-MySQL-PHP (LAMP) 堆栈上。如果您运行其他版本的 UNIX，具体细节可能不同，因为在每个版本中命令行的可用性都不同。我知道很多人还在 Mac OS X（运行某个版本的 BSD）从事开发，因此我尽量保持示例命令的通用性，确保移植方便。

命令行概述

PHP Command Line Interface (CLI) Server Application Programming Interface (SAPI) 在 PHP V4.2.0 开始发布，用于试验目的。到 V4.3.0 时，已经受到完整支持并且默认启用。PHP CLI SAPI 允许您开发 PHP 支持的 shell 脚本，甚至是基于桌面的脚本。事实上，可以用 PHP 创建可直接从命令行运行的工具。采用这种方式，PHP 开发人员可以像 Perl、AWK、Ruby 或 shell 程序员一样高效。

本文探究构建到 PHP 中的工具，让您了解 PHP 运行的底层 shell 环境和文件系统。PHP 为执行外部命令提供大量函数，其中包括 shell_exec()、exec()、passthru() 和 system()。这些命令是相似的，但为您运行的外部程序提供不同的界面。所有这些命令都衍生一个子进程，用于运行您指定的命令或脚本，并且每个子进程会在命令输出写到标准输出 (stdout) 时捕捉它们。

shell_exec()

shell_exec() 命令行实际上仅是反撇号 (`) 操作符的变体。如果您编写过 shell 或 Perl 脚本，您就知道可以在反撇号操作符内部捕捉其他命令的输出。例如，清单 1 显示了如何使用反撇号在当前目录中获取每个文本（.txt）的单词计数。

清单 1. 使用反撇号计算单词数量

#! /bin/sh
number_of_words=`wc -w *.txt`
echo $number_of_words

#result would be something like:
#165 readme.txt 388 results.txt 588 summary.txt
#and so on....

在您的 PHP 脚本中，您可以在 shell_exec() 中运行这个简单的命令，如清单 2 所示，并获取想要的结果。这里假设在同一个目录下有一些文本文件。

清单 2. 在 shell_exec() 中运行相同的命令

<?php
$results = shell_exec('wc -w *.txt');
echo $results;
?>

在图 1 中可以看到，获得的结果与从 shell 脚本得到的一样。这是因为 shell_exec() 允许您通过 shell 运行外部程序，然后以字符串的形式返回结果。

图 1. 通过 shell_exec() 运行 shell 命令的结果

注意，仅使用后撇号操作符也会得到相同的结果，如下所示。

清单 3. 仅使用后撇号操作符

<?php
$results = `wc -w *.txt`;
echo $results;
?>

清单 4 给出了一种更加简单的方法。

清单 4. 更加简单的方法

<?php
echo `wc -w *.txt`;
?>

通过 UNIX 命令行和 shell 脚本能够完成很多东西，知道这点很重要。例如，您可以使用竖线将命令连接起来。您甚至可以使用操作符在其中创建 shell 脚本，并且仅调用 shell 脚本（根据需要使用或不使用参数）。

例如，如果您仅希望计算该目录下的前 5 个文本文件的单词数，那么可以使用竖线 (|) 将 wc 和 head 命令连接起来。另外，您还可以将输出结果放到 pre 标记内部，让它能够更美观地呈现在 Web 浏览器中，如下所示。

清单 5. 更加复杂的 shell 命令

<?php
$results = shell_exec('wc -w *.txt | head -5');
echo "<pre>".$results . "</pre>";
?>

图 2 演示了运行清单 5 的脚本得到的结果。

图 2. 从 shell_exec() 运行更复杂的 shell 命令得到的结果

在本文的后面部分，您将学习如何使用 PHP 为这些脚本传递参数。现在您可以将它看作运行 shell 命令的一种方法，但要记住您只能看到标准输出。如果命令或脚本出现错误，您将看不到标准的错误 (stderr)，除非您通过竖线将它添加到 stdout。

passthru()

passthru() 允许您运行外部程序，并在屏幕上显示结果。您不需要使用 echo 或 return 来查看结果；它们会显示在浏览器上。您可以添加可选的参数，即保存从外部程序返回的代码的变量，比如表示成功的 0，这为调试提供更好的机制。

在清单 6 中，我使用 passthru() 命令运行在前面小节运行的单词计数脚本。如您所见，我还添加一个包含返回代码的 $returnval 变量。

清单 6. 使用 passthru() 命令运行单词计数脚本

<?php
passthru('wc -w *.txt | head -5',$returnval);
echo "<hr/>".$returnval;
?>

注意，我不需要使用 echo 返回任何东西。结果会直接显示在屏幕上，如下所示。

图 3. 使用 return 代码运行 passthru() 命令的结果

在清单 7 中，我通过删除脚本头部的 5 前面的短横线 (-) 引入一个小错误。

清单 7. 在单词计数脚本中引入一个错误

<?php
//we introduce an error below (removing - from the head command)

passthru('wc -w *.txt | head 5',$returnval);
echo "<hr/>".$returnval;
?>

注意，脚本未能按照预期运行。您得到的是一个空白的屏幕，一条水平线和返回值 1，如图 4 所示。这个返回代码通常表明发生了某些错误。如果能够测试返回代码，查找和修复错误就容易多了。

图 4. 使用 passthru() 时查看错误代码

exec()

exec() 命令与 shell_exec() 相似，不同之处是它返回输出的最后一行，并且可选地用命令的完整输出和错误代码填充数组。清单 8 展示了当运行 exec() 而不捕捉数据数组中的数据时发生的事情。

清单 8. 运行 exec() 而不捕捉数据数组中的数据

<?php
$results = exec('wc -w *.txt | head -5');
echo $results;

#would print out just the last line or results, i.e.:
#3847 myfile.txt
?>

为了捕捉数组中的结果，要将该数组的名称作为第二个参数添加到 exec()。我在清单 9 中执行了这个步骤，并以 $data 作为数组的名称。

清单 9. 从 exec() 捕捉数据数组的结果

<?php
$results = exec('wc -w *.txt | head -5',$data);
print_r($data);

#would print out the data array:
#Array ( [0]=> 555 text1.txt [1] => 283 text2.txt) 
?>

在捕捉数组中的结果之后，您可以对每行进行一些处理。例如，您可以在第一个空格处进行划分，将分离的值存储在数据库表中，或对每个行应用特定的格式或标记。

system()

如清单 10 所示，system() 命令是一种混合体。它像 passthru() 一样直接输出从外部程序接收到的任何东西。它还像 exec() 一样返回最后一行，并使返回代码可用。

清单 10. system() 命令

<?php
system('wc -w *.txt | head -5');

#would print out:
#123 file1.txt 332 file2.txt 444 file3.txt
#and so on
?>