Executing External Programs/es

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Introducción

   Hay varias formas de ejecutar programas externos, pero nos centraremos en una, TProcess.

Si en Delphi utilizabas siempre ShellExecute y/o WinExec, puedes empezar a usar TProcess como alternativa en FPC/Lazarus (es válido también si estás ejecutando Lazarus en Linux, porque TProcess es multiplataforma).

   Nota: FPC/Lazarus puede utilizar ShellExecute y/o WinExec, pero sólo en Win32. Si tu programa está enfocado a varias plataformas, utiliza TProcess, ¡es mejor!.

TProcess

   Puedes utilizar TProcess para ejecutar programas externos. Algunas de sus ventajas son:

• Independiente de la plataforma
• Capaz de leer desde la entrada estándar (stdout) y de escribir en la salida estándar (stdin).

   Nota: TProcess no es un terminal de shell! No puedes ejecutar directamente secuencias de comandos o reorientar la salida usando operadores como "|", ">", "<", "&", etc. Es posible obtener los mismos resultados con TProcess utilizando Pascal, mira algunos ejemplos más abajo..

   Importante: Debes especificar la ruta completa al ejecutable. Por ejemplo "/bin/cp " en lugar de "cp". Si el programa está en la ruta estándar, puedes utilizar la función FindDefaultExecutablePath de la unidad FileUtil de la LCL.

Un ejemplo sencillo

<delphi> // Este es un programa de demostración que enseña como lanzar

// un programa externo.
program lanzarprograma;

uses 
  Classes, SysUtils, Process;

// Definición de "UnProceso" como una variable 
// de tipo "TProcess"
var 
  UnProceso: TProcess;

begin
  // Ahora creamos UnProceso.
  UnProceso := TProcess.Create(nil);

  // Asignamos a UnProceso la orden que debe ejecutar.
  // Vamos a lanzar el compilador de FreePascal 
  UnProceso.CommandLine := 'ppc386 -h';

  // Definimos una opción de comportamiento de 'TProccess'
  // La opción poWaitOnExit hará que nuestro programa
  // se detenga hasta que termine el programa lanzado
  UnProceso.Options := UnProceso.Options + [poWaitOnExit];

  // Lanzamos la ejecución de 'ppc386 -h'.
  UnProceso.Execute;

  // Nuestro programa no se detiene hasta que 'ppc386' finaliza.
  UnProceso.Free;   
end.</delphi>

   ¡Eso es todo! Acabas de aprender cómo se ejecuta un programa externo desde dentro de tu propio programa.

Un ejemplo mejorado

   De acuerdo, pero ¿cómo leo la salida que produce un programa que he ejecutado?

   Bien, vamos a ampliar un poco nuestro ejemplo mediante lo siguiente:

<delphi> program lanzarprograma2;

uses 
  Classes, SysUtils, Process;

// Definición de "UnProceso" como una variable de tipo "TProcess"
// También añadimos un TStringList para almacenar los datos 
// leídos desde la salida del programa.
var 
  UnProceso: TProcess;
  UnaLista: TStringList;

// Aquí comienza a ejecutarse nuestro programa.
begin

  // Creamos el objeto TStringList.
  UnaLista := TStringList.Create;

  // Ahora creamos UnProceso.
  UnProceso := TProcess.Create(nil);

  // Asignamos a UnProceso la orden que debe ejecutar.
  // Vamos a lanzazar el compilador de FreePascal 
  UnProceso.CommandLine := 'ppc386 -h';

  // Definimos una opción de comportamiento de 'TProccess'
  // La opción poWaitOnExit hará que nuestro programa
  // se detenga hasta que termine el programa lanzado
  // con la opción poUsePipes    advertimos que vamos a utilizar tuberías de Entrada/Salida                                        
  // para que se capture la salida y así poder recuperar su contenido desde nuestro programa

  UnProceso.Options := UnProceso.Options + [poWaitOnExit, poUsePipes];

  // Lanzamos la ejecución de 'ppc386 -h'.
  UnProceso.Execute;

  // Nuestro programa se detiene hasta que 'ppc386' finaliza.

  // Ahora leemos la salida del programa que acabamos de ejecutar
  // dentro de TStringList.
  UnaLista.LoadFromStream(UnProceso.Output);
  
  // Guardamos la salida en un archivo.
  UnaLista.SaveToFile('salida.txt');

  // Ahora que hemos guardado el archivo podemos liberar la memoria
  // TStringList y TProcess.
  UnaLista.Free;
  UnProceso.Free;   
end.</delphi>

Lectura de muchos datos de salida

   En el ejemplo anterior esperamos a que el programa termine. En ese momento leemos lo que el programa ha escrito en la salida. Pero si el programa escribe muchos datos, la tubería se llena y será necesario leerlos para vaciarla, pero el programa llamante no leerá hasta que el programa llamado haya terminado. Nos encontraremos ante un típico bloqueo de la muerte.

   El siguiente ejemplo, por tanto, no utiliza poWaitOnExit, sino que va leyendo la salida mientras el programa llamado se está ejecutando. La salida se almacena en una memoria intermedia, que se utilizará más tarde para leer en un TStringList, por ejemplo.

<delphi> program procoutlarge;

{   Copyright (c) 2004 by Marc Weustink

    Este ejemplo se ha creado con la esperanza de que resulte útil,
    pero SIN NINGUNA GARANTÍA; ni tan siquiera la garantía implícita de
    COMERCIALIZACIÓN o ADECUACIÓN A UN OBJETIVO PARTICULAR.
}

uses
  Classes, Process, SysUtils;

const
  READ_BYTES = 2048;
  
var
  S: TStringList;
  M: TMemoryStream;
  P: TProcess;
  n: LongInt;
  BytesRead: LongInt;

begin
  // No podemos utilizar poWaitOnExit porque no
  // conocemos el tamaño de la salida. En Linux el tamaño
  // de la salida de la tubería es de 2 kB. Si los datos de salida son más 
  // necesitamos leerlos. Esto no es posible, ya que estamos
  // esperando. Así que aquí nos encontramos en un punto muerto.
  //
  // Se utiliza un Memorystream temporal para almacenar la salida
  
  M := TMemoryStream.Create;
  BytesRead := 0;

  P := TProcess.Create(nil);
  P.CommandLine := 'ppc386 -va bogus.pp';
  P.Options := [poUsePipes];
  WriteLn('-- ejecutando --');
  P.Execute;
  while P.Running do
  begin          
    // nos aseguramos de tener espacio
    M.SetSize(BytesRead + READ_BYTES);
    
    // intentamos leerlo
    n := P.Output.Read((M.Memory + BytesRead)^, READ_BYTES);
    if n > 0 
    then begin
      Inc(BytesRead, n);
      Write('.')
    end
    else begin     
      // sin datos, esperamos 100 milisegundos
      Sleep(100); 
    end;
  end;
  // leemos la última parte
  repeat
    // nos aseguramos de tener espacio
    M.SetSize(BytesRead + READ_BYTES);
    // intentamos leerlo
    n := P.Output.Read((M.Memory + BytesRead)^, READ_BYTES);
    if n > 0 
    then begin
      Inc(BytesRead, n);
      Write('.');
    end;
  until n <= 0;
  if BytesRead > 0 then WriteLn;
  M.SetSize(BytesRead); 
  WriteLn('-- ejecutado --');
  
  S := TStringList.Create;
  S.LoadFromStream(M);
  WriteLn('-- total de líneas = ', S.Count, ' --');
  for n := 0 to S.Count - 1 do
  begin
    WriteLn('| ', S[n]);
  end;
  WriteLn('-- fin --');
  S.Free;
  P.Free;
  M.Free;
end.</delphi>

Uso de entrada y salida de un TProcess

   Véase el ejemplo processdemo en Lazarus-CCR SVN

Notas sobre la utilización de TProcess

   Si estas creando un programa que funciones en diversas plataformas, puedes cambiar el programa a ejecutar de acuerdo con el sistema operativo, mediante las directivas {$IFDEF} y {$ENDIF}.

   Ejemplo: <delphi> {...}

  unProceso:TProcess.Create(nil)
  {$IFDEF WIN32}
  unProceso.CommandLine := 'calc.exe'; //calculadora de Windows
  {$ENDIF}
  {$IFDEF LINUX}
  unProceso.CommandLine := 'kcalc'; //calculadora de KDE
  {$ENDIF}
  unProceso.Execute; //también puedes utilizar unProceso.Active:=True
{...}</delphi>

Ejemplo de conversación con el proceso aspell

   Dentro del código fuente pasdoc puedes encontrar dos unidades que realizan corrección ortográfica conversando con un proceso aspell a través de tuberías:

• PasDoc_ProcessLineTalk.pas unit ejecuta la clase TProcessLineTalk, descendiente de TProcess, que se puede utilizar fácilmente para comunicar con cualquier proceso línea a línea.

• PasDoc_Aspell.pas units ejecuta la clase TAspellProcess, que realiza corrección ortográfica utilizando la instancia fundamental TProcessLineTalk para ejecutar aspell y comunicarse con el proceso aspell que se está ejecutando.

   Ambas unidades son bastante independientes del resto de fuentes de pasdoc, así que pueden servir como ejemplos reales de la utilización de TProcess para ejecutar y comunicarse a través de tuberías con otros programas.

Reemplazar operadores de Shell como "|", "<" y ">"

   A veces queremos ejecutar una orden compleja que envía (entuba) sus datos a otra orden o a un archivo. Algo como

 ShellExecute('primeraorden.exe | segundaorden.exe');

o

 ShellExecute('dir > salida.txt');

    Esto no funciona con TProcess. p.e.:

 // esto no funciona
 Process.CommandLine := 'primeraorden.exe | segundaorden.exe'; 
 Process.Execute;

¿Por qué utilizar operadores especiales para redirigir la salida no funciona?

   TProcess es justamente, eso, un proceso, no es un entorno de shell. No es dos procesos, únicamente es un proceso. Es posible, no obstante, redirigir la salida de la manera que queremos. Ver más adelante, la siguiente sección.

Cómo redirigir la salida con TProcess

   Podemos redirigir la salidad de un comando a otro comando utilizando una instancia de TProcess para cada commando.

   Este es un ejemplo que explica cómo redirigir la salida de un proceso a otro. Para redirigir la salida de un proceso a un archivo o flujo ver el ejemplo Lectura de muchos datos de salida <delphi> program Proyecto1;

 uses
   Classes, sysutils, process;

 var
   PrimerProceso,
   SegundoProceso: TProcess;
   Buffer: array[0..127] of char;
   ContadorLectura: Integer;
   TamanyoLectura: Integer;
 begin
   PrimerProceso  := TProcess.Create(nil);
   SegundoProceso := TProcess.Create(nil);

   PrimerProceso.Options  := [poUsePipes];
   SegundoProceso.Options := [poUsePipes,poStderrToOutPut];

   PrimerProceso.CommandLine  := 'pwd';
   SegundoProceso.CommandLine := 'grep '+ DirectorySeparator+ ' -';
   // esto sería lo mismo que "pwd | grep / -"

   PrimerProceso.Execute;
   SegundoProceso.Execute;

   while PrimerProceso.Running or (PrimerProceso.Output.NumBytesAvailable > 0) do
   begin
     if PrimerProceso.Output.NumBytesAvailable > 0 then
     begin
     // asegurate de que no lees más datos que los asignados
     // en el buffer
       TamanyoLectura := PrimerProceso.Output.NumBytesAvailable;
       if TamanyoLectura > SizeOf(Buffer) then
         TamanyoLectura := SizeOf(Buffer);
       // ahora leemos la salida en el buffer
       ContadorLectura := PrimerProceso.Output.Read(Buffer[0], TamanyoLectura);
       // y escribimos el buffer en el segundo proceso
       SegundoProceso.Input.Write(Buffer[0], ContadorLectura);

       // Si SegundoProceso escribe muchos datos en la salida a continuación,
       // debes leer los datos aquí para evitar un punto muerto
       // ver el ejemplo anterior "Lectura de muchos datos de salida"
     end;
   end;
   // Cerrar la entrad de SegundoProceso
   // y finaliza el procesamiento de datos
   SegundoProceso.CloseInput;

    // y esperar a que finalice
    // ten cuidado con que comando se ejecuta porque no puede terminar cuando
    // la entrada está cerrada y la siguiente línea será un bucle sin fin
   while SegundoProceso.Running do
     Sleep(1);
    // ¡eso es todo! el resto del programa es sólo un ejemplo
    // es poco "útil"

    // vamos a  reutilizar el buffer para la salida del SegundoProceso
    // a la salida estándar de este programa
   WriteLn('Comienza la salida de Grep:');
   TamanyoLectura := SegundoProceso.Output.NumBytesAvailable;
   if TamanyoLectura > SizeOf(Buffer) then
     TamanyoLectura := SizeOf(Buffer);
   if TamanyoLectura > 0 then
   begin
     ContadorLectura := SegundoProceso.Output.Read(Buffer, TamanyoLectura);
     WriteLn(Copy(Buffer,0, ContadorLectura));
   end
   else
     WriteLn('grep NO encontró lo que se buscaba. ', SegundoProceso.ExitStatus);
   WriteLn('Termina la salida de Grep:');

   // Liberamos los objetos TProcess
   PrimerProceso.Free;
   SegundoProceso.Free;
 end.</delphi>

   Eso es todo. Ahora podemos redirigir la salida de un programa a otro.

Notas

   Este ejemplo puede parecer exagerado, ya que es posible ejecutar "complicados" comandos shell con TProcess como:

 Process.Commandline := 'sh -c "pwd | grep / -"';

   Pero el ejemplo es más multiplataforma, ya que no necesita ninguna modificación para ejecutarse en Windows o Linux, etc. sh puede o no existir en su plataforma y, en general sólo disponible en plataformas *nix. También tenemos más flexibilidad en nuestro ejemplo ya que se puede leer y escribir desde/a la entrada, salida y salida de error estándar de cada proceso individual, lo que podría ser muy ventajoso para tu proyecto.