Как во всяком языке программирования в тексте на языке shell могут быть комментарии. Для этого используется символ "#". Все, что находится в строке (в командном файле) левее этого символа, воспринимается интерпретатором как комментарий. Например,
# Это комментарий.
## И это.
### И это тоже.
Как во всяком процедурном языке программирования в языке
shell есть операторы. Ряд операторов позволяет управлять
последовательностью выполнения команд. В таких операторах часто
необходима проверка условия, которая и определяет направление
продолжения вычислений.
Команда test проверяет выполнение некоторого условия. С использованием этой (встроенной) команды формируются операторы выбора и цикла языка shell.
Два возможных формата команды:
test условие
или
[ условие ]
мы будем пользоваться вторым вариантом, т.е. вместо того,
чтобы писать перед условием слово "test", будем заключать условие
в скобки, что более привычно для программистов.
На самом деле shell будет распознавать эту команду по
открывающей скобке "[", как слову(!), соответсвующему команде
"test". Уже этого достаточно, чтобы предупредить о
распространенной ошибке начинающих: Между скобками и содержащимся
в них условием обязательно должны быть пробелы.
Пробелы должны быть и между значениями и символом сравнения
или операции (как, кстати, и в команде "expr"). Не путать с
противоположным требованием для присваивания значений переменным.
В shell используются условия различных "типов".
Примеры. Вводя с клавиатуры командные строки в первом случае получим подтверждение (код завершения "0"), а во втором - опровержение (код завершения "1"). "specific" - имя существующего файла.
[ -f specific ] ; echo $?
0
[ -d specific ] ; echo $?
1
Примеры.
x="who is who" export x; [ "who is who" = "$x" ]; echo $?
0
x=abc ; export x ; [ abc = "$x" ] ; echo $?
0
x=abc ; export x ; [ -n "$x" ] ; echo $?
0
x="" ; export x ; [ -n "$x" ] ; echo $?
1
ВАЖНОЕ ЗАМЕЧАНИЕ. Команда "test" дает значение "истина" (т.е. код завершения "0") и просто если в скобках стоит непустое слово.
[ privet ] ; echo $?
0
[ ] ; echo $?
1
Кроме того, существуют два стандартных значения условия, которые могут использоваться вместо условия (для этого не нужны скобки).
true ; echo $?
0
false ; echo $?
1
То есть в данном случае команда "test" воспринимает строки
символов как целые (!) числа. Поэтому во всех остальных случаях
"нулевому" значению соответствует пустая строка. В данном же
случае, если надо обнулить переменную, скажем, "x", то это
достигается присваиванием "x=0".
Примеры.
x=abc ; export x ; [ abc -eq "$x" ] ; echo $?
"[": integer expression expected before -eq
x=321 ; export x ; [ 321 -eq "$x" ] ; echo $?
0
x=3.21 ; export x ; [ 3.21 -eq "$x" ] ; echo $?
"[": integer expression expected before -eq
x=321 ; export x ; [ 123 -lt "$x" ] ; echo $?
0
Примеры.
[ ! privet ] ; echo $?
1
x=privet; export x; [ "$x" -a -f specific ] ; echo $?
0
x=""export x; [ "$x" -a -f specific ] ; echo $?
1
x=""export x; [ "$x" -a -f specific -o privet ] ; echo $?
0
x=""export x; [ "$x" -a -f specific -o ! privet ] ; echo $?
1
СОВЕТ. Не злоупотреблять сложными условиями.
В общем случае оператор "if" имеет структуру
Здесь "elif" сокращенный вариант от "else if" может быть
использован наряду с полным, т.е. допускается вложение
произвольного числа операторов "if" (как и других опреаторов).
Разумеется "список" в каждом случае должен быть осмысленный и
допустимый в данном контексте.
Конструкции
[elif условие
then список]
и
[else список]
не являются обязательными (в данном случае для указания на
необязательность конструкций использованы квадратные скобки - не
путать с квадратными скобками команды "test"!).
Самая усеченная структура этого оператора
if условие
then список
fi
если выполнено условие (как правило это ком получен код
завершения "0", то выполняется "список", иначе он пропускается.
Обратите внимание, что структура обязательно завершается
служебным словом "fi". Число "fi", естественно, всегда должно
соответсвовать числу "if".
Примеры.
Пусть написан расчет "if-1"
Тогда вызов расчета
if-1 12 11
даст
/home/sae/STUDY/SHELL
а
if-1 12 13
даст
if-1 : Hello!
Возможно использовать в условии то свойство shell, что команды могут выдавать различный код завершения. Это напоминает приемы программирования на Си. Пусть расчет "if-2" будет
тогда вызов
if-2 by by
даст
then a=2 code=0
а
if-2 by be
даст
else a=0 code=1
Еще пример на вложенность
Можно обратить внимание на то, что желательно использовать сдвиги при записи программ, чтобы лучше выделить вложенность структур.
Оператор выбора "case" имеет структуру:
case строка in
шаблон) список команд;
шаблон) список команд;
...
esac
Здесь "case" "in" и "esac" - служебные слова. "Строка" (это может быть и один символ) сравнивается с "шаблоном". Затем выполняется "список команд" выбранной строки. Непривычным будет служебное слово "esac", но оно необходимо для завершения структуры.
Пример.
Непривычно выглядят в конце строк выбора ", но написать
здесь " было бы ошибкой. Для каждой альтернативы может быть
выполнено несколько команд. Если эти команды будут записаны в
одну строку, то символ " будет использоваться как разделитель
команд.
Обычно последняя строка выбора имеет шаблон "*", что в
структуре "case" означает "любое значение". Эта строка
выбирается, если не произошло совпадение значения переменной
(здесь $z) ни с одним из ранее записанных шаблонов, ограниченных
скобкой ")". Значения просматриваются в порядке записи.
ONE|TWO|THREE) echo Холдинг: ZERO ;
MMM|WWW) echo Холдинг: Not-Net ;
Hi|Hello|Howdoing) echo Холдинг: Привет! ;
*) echo Нет такой фирмы ;
При вызове "case-2 Hello" на экран будет выведено:
Холдинг: Привет!
А при вызове "case-2 HELLO" на экран будет выведено:
Нет такой фирмы
Коль скоро слово "case" переводится как "выбор", то это как бы намек на то, что можно эту структуру использовать для реализации простейших меню.
Разумеется, желания могут быть более сложные и на месте
отдельных команд могут быть последовательности команд или вызовы
более сложных расчетов.
Напишем команду "case-4", которая добавляет информацию к
файлу, указанного первым параметром (если параметр один), со
стандартного входа, либо (если 2 параметра) из файла, указанного
в качестве первого параметра:
"$1" (при "$#=1") - это имя файла, в который происходит
добавление со стандартного входа.
"$1" и "$2" (при $#=2) - это имена файлов , из которого
("$1") и в который ("$2") добавлять.
Во всех других случаях (*) выдается сообщение о том, каким
должен быть правильный формат команды.
Оператор цикла "for" имеет структуру:
где "for" - служебное слово определяющее тип цикла, "do" и "done" - служебные слова, выделяюшие тело цикла. Не забывайте про "done"! Фрагмент "in список значений" может отсутствовать.
Пусть команда "lsort" представлена командным файлом
В этом примере имя "i" играет роль параметра цикла. Это имя
можно рассматривать как shell-переменную, которой последовательно
присваиваются перечисленные значения (i=f1, i=f2, i=f3), и
выполняется в цикле команда "procsort".
Часто используется форма "for i in *", означающая "для всех
файлов текущего каталога".
Пусть "proc-sort" в свою очередь представляется командным
файлом
cat $1 | sort | tee /dev/lp > ${1}_sorted
т.е. последовательно сортируются указанные файлы, результаты сортировки выводятся на печать ("/dev/lp") и направляются в файлы
f1_sorted f2_sorted и f3_sorted
Можно сделать более универсальной команду "lsort", если не
фиксировать перечень файлов в команде, а передавать произвольное
их число параметрами.
Тогда головная программа будет следующей:
Здесь отсутствие после "i" служебного слова "in" с перечислением имен говорит о том , что список поступает через параметры команды. Результат предыдущего примера можно получить, набрав
lsort f1 f2 f3
Усложним ранее рассматривавшуюся задачу (под именем "case-2") определения холдинга фирмы. Теперь можно при вызове указывать произвольное количество фирм. При отсутствии в структуре оператора "for" фрагмента "in список значений", значения берутся из параметров вызывающей команды.
ONE|TWO|THREE) echo Холдинг: ZERO ;
MMM|WWW) echo Холдинг: Not-Net ;
Hi|Hello|Howdoing) echo Холдинг: Привет! ;
*) echo Нет такой фирмы ;
Следующий расчет иллюстрирует полезный, хотя и с долей трюкачества, способ повторения одних и тех же действий несколько раз. Переменныя "i" принимает здесь пять значений: 1, 2, 3, 4, 5, но внутри цикла эта переменная отсутствует и поэтому ее значение никакой роли не играет и ни чего не меняет. С таким же успехом переменная "i" могла принимать значения, скажем ф о к у с , а в результате точно также было бы пять раз повторено одно и то же вычисление содержимого цикла без изменений.
Расчет "print-n" иллюстрирует еще одну полезную возможность в использовании цикла "for". Здесь, после "for i ...", отсутствуют "in ..." и перечень имен, т.е. перечнем имен для "i" становится перечень параметров, а следовательно количество печатаемых экземпляров можно менять.
Смысл не изменится, если первую строку расчета записать как
for i in $*
поскольку значение "$*" - есть список значений параметров.
Отметим различие в специальных переменных "$*" и "$@",
представляющих перечень параметров. Первый представляет
параметры, как строку, а второй, как совокупность слов.
Пусть командный файл "cmp" имеет вид:
При вызове
cmp aa bb cc
на экран будет выведено
aa bb cc
aa
bb
cc
Структура "while", также обеспечивающая выполнение расчетов, предпочтительнее тогда, когда неизвестен заранее точный список значений параметров или этот список должен быть получен в результате вычислений в цикле.
Оператор цикла "while" имеет структуру:
где "while" - служебное слово определяющее тип цикла с истинным условием. Список команд в теле цикла (между "do" и "done") повторяется до тех пор, пока сохраняется истинность условия (т.е. код завершения последней команды в теле цикла равен "0") или цикл не будет прерван изнутри специальными командами ("break", "continue" или "exit"). При первом входе в цикл условие должно выполняться.
Обратим внимание на то, что переменной "n" вначале присваивается значение 0, а не пустая строка, так как команда "expr" работает с shell-переменными как с целыми числами, а не как со строками.
n=`expr $n + 1`
т.е. при каждом выполнении значение "n" увеличивается на 1.
Как и вообще в жизни, можно реализовать то же самое и сложнее. Расчет "рr-br" приведен для иллюстрации бесконечного цикла и использования команды "break", которая обеспечивает прекращение цикла.
Команда "break [n]" позволяет выходить из цикла. Если "n"
отсутствует, то это эквивалентно "break 1". "n" указывает число
вложенных циклов, из которых надо выйти, например, "break 3" -
выход из трех вложенных циклов.
В отличие от команды "break" команда "continue [n]" лишь
прекращает выполнение текущего цикла и возвращает на НАЧАЛО
цикла. Она также может быть с параметром. Например, "continue 2"
означает выход на начало второго (если считать из глубины)
вложенного цикла.
Команда "exit [n]" позволяет выйти вообще из процедуры с
кодом возврата "0" или "n" (если параметр "n" указан). Эта
команда может использоваться не только в циклах. Даже в линейной
последовательности команд она может быть полезна при отладке,
чтобы прекратит выполнение (текущего) расчета в заданной точке.
Оператор цикла "until" имеет структуру:
где "until" - служебное слово определяющее тип цикла с
ложным условием. Список команд в теле цикла (между "do" и "done")
повторяется до тех пор, пока сохраняется ложность условия или
цикл не будет прерван изнутри специальными командами ("break",
"continue" или "exit"). При первом входе в цикл условие не должно
выполняться.
Отличие от оператора "while" состоит в том, что условие
цикла проверяется на ложность (на ненулевой код завершения
последней команды тела цикла) проверяется ПОСЛЕ каждого (в том
числе и первого!) выполнения команд тела цикла.
Программистов, знакомых с операторами "until" в других
языках может вначале сбивать такая семантика этого оператора.
Примеры.
Здесь программа с бесконечным циклом ждет ввода слов
(повторяя на экране фразу "some more"), пока не будет введено
"5". После этого выдается "enough" и команда "break" перкращает
выполнение цикла.
Другой пример ("Ожидание полдня") иллюстрирует возможность
использовать в условии вычисления.
Здесь каждые 30 секунд выполняется командная строка условия. Команда "date" выдает текущую дату и время. Команда "grep" получает эту информацию через конвейер и пытается совместить заданный шаблон "12:00:" с временем, выдаваемым командой "date". При несовпадении "grep" выдает код возврата "1", что соответсвует значению "ложь", и цикл "выполняет ожидание" в течение 30 секунд, после чего повторяется выполнение условия. В полдень (возможно с несколькими секундами) произойдет сравнение, условие станет истинным, "grep" выдаст на экран соответсвующую строку и работа цикла закончится.
Пустой оператор имеет формат
:
Ничего не делает. Возвращает значение "0". Например, в конструкции "while :" или ставить в начале командного файла, чтобы гарантировать, что файл не будет принят за выполняемый файл для "csh".
Функция позволяет подготовить список команд shell для последующего выполнения.
Описание функции меет вид:
имя()
{
список команд
}
после чего обращение к функции происходит по имени. При
выполнении функции не создается нового процесса. Она выполняется
в среде соответсвующего процесса. Аргументы функции становятся ее
позиционными параметрами; имя функции - ее нулевой параметр.
Прервать выполнение функции можно оператором "return [n]", где
(необязательное) "n" - код возврата.
Пример. Вызов на выполнение файла "fun"
echo $$
fn() # описание функции
{
echo xx=$xx
echo $#
echo $0: $$ $1 $2
xx=yy ; echo xx=$xx
return 5
}
xx=xx ; echo xx=$xx
fn a b # вызов функции "fn" с параметрами
echo $?
echo xx=$xx
содержащего описание и вызов функции "fn", выдаст на экран:
749
xx=xx
xx=xx
2
fun: 749 a b
xx=yy
5
xx=yy
Бывает необходимо защитить выполнение программы от
прерывания.
Для защиты от прерываний существует команда "trap", имеющая формат:
trap 'список команд' сигналы
Если в системе возникнут прерывания, чьи сигналы перечислены через пробел в "сигналы", то будет выполнен "список команд", после чего (если в списке команд не была выполнена команда "exit") управление вернется в точку прерывания и продолжится выполнение командного файла.
Например, если перед прекращением по прерываниям выполнения какого то командного файла необходимо удалить файлы в "/tmp", то это может быть выполнено командой "trap":
tarp 'rm /tmp/* ; exit 1' 1 2 15
которая предществует прочим командам файла. Здесь, после
удаления файлов будет осуществлен выход "exit" из командного
файла.
Команда "trap" позволяет и просто игнорировать прерывания,
если "список команд" пустой. Так например, если команда "cmd"
выполняется очень долго, а пользователь решил отключиться от
системы, то для продолжения выполнения этой команды можно
написать, запустив команду в фоновом режиме:
( trap '' 1; cmd )&
Программирование на shell здесь описано достаточно полно, но
далеко не исчерпывающе :-) Поэтому знакомство с литературой не
только желательно, но и необходимо. Тем более, что описание даже
стандартных команд (в силу очень больших об'емов) здесь
отсутствует.
Список литературы содержит некоторые из (быстро растущего
перечня) книг на русском языке.
При подготовке материалов по программированию на shell
прежде всего использованы книги [ 9, 1, 10, 11 ].