如何向gnuplot管道传输包含数据块的完整脚本？

我正在为gnuplot编写一个简单的Lua绑定，目前用execute执行系统shell命令、popen向gnuplot管道传输数据，行为和C语言里的类似。但popen是单向读写：以写入模式打开管道逐行传完整脚本时，没法读取gnuplot的stdout——我需要读取PNG图片的字节数组传给其他模块显示，而且只想用管道、避免临时文件。

我知道可以用-e参数通过命令行给gnuplot传命令，但没法用这个参数传入数据块。我需要一种能像执行脚本文件那样，向gnuplot管道传输包含命令和数据块的完整内容的方法。

我在Windows10的CMD环境下操作，希望优先用系统自带工具保证脚本可移植性，同时也能使用移植版GNU coreutils和GNU shell。

补充：echo plot x | gnuplot能实现命令管道传输，但我不知道怎么传数据块。数据块的创建格式如下：

$Mydata << EOD
     11 22 33
     44 55 66
     77 88 99
EOD

行必须用换行符分隔，但CMD里的echo没法直接输出换行符。

方案1：Windows CMD原生实现 #

CMD本身不支持<< EOD这种Here Document语法，但可以通过以下两种方式绕开：

方式1：启用延迟变量扩展拼接多行内容 #

用cmd /v:on启用延迟变量扩展，通过^转义换行符，把命令和数据块拼接成完整的gnuplot脚本，再通过管道传入：

cmd /v:on /c "(echo set terminal png; echo $Mydata ^<^< EOD ^& echo      11 22 33 ^& echo      44 55 66 ^& echo      77 88 99 ^& echo EOD ^& echo plot $Mydata u 1:2)" | gnuplot

在Lua里调用时，可以把命令拼接成字符串，通过io.popen读取gnuplot的stdout：

local cmd = [[cmd /v:on /c "(echo set terminal png; echo $Mydata ^<^< EOD ^& echo      11 22 33 ^& echo      44 55 66 ^& echo      77 88 99 ^& echo EOD ^& echo plot $Mydata u 1:2)" | gnuplot]]
local pipe = io.popen(cmd, "r")
local png_bytes = pipe:read("*a") -- 读取完整的PNG字节数据
pipe:close()
-- 将png_bytes传给其他模块处理

方式2：用多行括号结构生成输入 #

CMD支持用括号包裹多行echo命令，直接生成带换行的内容，再管道传给gnuplot：

(
echo set terminal png
echo $Mydata ^<^< EOD
echo      11 22 33
echo      44 55 66
echo      77 88 99
echo EOD
echo plot $Mydata using 1:2
) | gnuplot

Lua里调用时，把多行内容转义成单行字符串即可：

local cmd = [[(echo set terminal png & echo $Mydata ^<^< EOD & echo      11 22 33 & echo      44 55 66 & echo      77 88 99 & echo EOD & echo plot $Mydata using 1:2) | gnuplot]]
local pipe = io.popen(cmd, "r")
local png_bytes = pipe:read("*a")
pipe:close()

方案2：使用GNU Shell（如Windows版bash） #

如果用GNU shell，直接支持Here Document语法，操作更简洁：

方式1：直接用Here Doc传递完整脚本 #

gnuplot << EOF
set terminal png
$Mydata << EOD
     11 22 33
     44 55 66
     77 88 99
EOD
plot $Mydata using 1:2
EOF

Lua里调用时，把脚本作为参数传给bash：

local cmd = [[bash -c 'gnuplot << EOF
set terminal png
$Mydata << EOD
     11 22 33
     44 55 66
     77 88 99
EOD
plot $Mydata using 1:2
EOF']]
local pipe = io.popen(cmd, "r")
local png_bytes = pipe:read("*a")
pipe:close()

方式2：用GNU echo输出带换行的内容 #

GNU版本的echo支持-e参数解析转义字符，用\n表示换行：

echo -e "set terminal png\n\$Mydata << EOD\n     11 22 33\n     44 55 66\n     77 88 99\nEOD\nplot \$Mydata u 1:2" | gnuplot

注意要转义$符号，避免shell提前解析变量。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sun of A beach