Основы программирования в командной оболочке shell. Работа с внешними программами при написании shell-скриптов

Краткое описание разницы в типах циклов:

for — будет выполнять действие до тех пор, пока есть объекты для выполнения (например — чтение потока из stdin , файла или функции);
while — выполняет действие до тех пор, пока условие является истинным;
until — будет выполняться до тех пор, пока условие не станет истинным, т.е. пока оно false .

Цикл FOR

Рассмотрим такой вариант скрипта с циклом:

$ cat loop.sh #!/bin/bash for variable in `ls -1` do echo "$variable" done

Синтаксис очень простой и достаточно наглядно показан в примере:

for (запускаем цикл) variable (объявляем переменную, над которой будем выполнять действия) in (направляем циклу поток) `ls -1` (команда, которую необходимо выполнить и передать в переменную $variable). Do и done — «тело» цикла, в рамках которых будут выполняться основные действия над полученными данными, а echo "$variable" — непосредственно само действие, выполняемое циклом.

Теперь немного изменим пример, и вместо явного указания команды — применим вторую переменную:

$ cat loop.sh #!/bin/bash ls=`ls -1` for variable in $ls do echo "$variable" done

Теперь команда ls -1 передаётся в отдельной переменной, что позволяет более гибко работать с циклом. Вместо переменной в цикле можно использовать и функцию:

$ cat loop.sh #!/bin/bash lsl () { ls -1 } for variable in `lsl` do echo "$variable" done

Основное условие цикла for — он будет выполняться до тех пор, пока в переданной ему команде есть объекты для действия. Исходя из примера выше — пока в листинге ls -1 есть файлы для отображения — цикл будет передавать их в переменную и выполнять «тело цикла». Как только список файлов в директории закончится — цикл завершит своё выполнение.

Давайте немного усложним пример.

В каталоге имеется список файлов:

$ ls -1 file1 file2 file3 file4 file5 loop.sh nofile1 nofile2 nofile3 nofile4 nofile5

Нам необходимо выбрать из них только те, которые в названии не имеют слова «no «:

$ cat loop.sh #!/bin/bash lsl=`ls -1` for variable in $lsl do echo "$variable" | grep -v "no" done $ ./loop.sh file1 file2 file3 file4 file5 loop.sh

В цикле так же можно использовать условные выражения (conditional expressions ) […] для проверки условий и оператор break для прерывания цикла в случае срабатывания условия.

Рассмотрим такой пример:

$ cat loop.sh #!/bin/bash lsl=`ls -1` for variable in $lsl do if [ $variable != "loop.sh" ] then echo "$variable" | grep -v "no" else break fi done

Цикл будет выполняться до тех пор, пока не будет встречен файл loop.sh . Как только выполнение цикла дойдёт до этого файла — цикл будет прерван командой break:

$ ./loop.sh file1 file2 file3 file4 file5

Ещё один пример — использование арифметических операций непосредственно перед выполнением тела цикла:

$ cat loop.sh #!/bin/bash for ((count=1; count<11; count++)) do echo "$count" done

Тут мы задаём три управляющих команды — count=1 , контролирующее условие — пока count меньше 11, и команду для выполнения — count +1:

Циклы WHILE и UNTIL

Простой пример, хорошо демонстрирующий принцип работы цикла while:

$ cat loop.sh #!/bin/bash count=0 while [ $count -lt 10 ] do ((count++)) echo $count done

Мы задаём переменную $count равной нулю, после чего запускаем цикл whi le с условием «пока $count меньше десяти — выполнять цикл». В теле цикла мы выполняем постфиксный инкремент +1 к переменной $count и результат выводим в stdout .

Результат выполнения:

$ ./loop.sh 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Как только значение переменной $count стало 10 — цикл прекратился.

Хороший пример «бесконечного» цикла, который демонстрирует работу while:

$ cat loop.sh #!/bin/bash count=10 while [ 1 = 1 ] do ((count++)) echo $count done $ ./loop.sh ... 5378 5379 5380 5381 5382 5383 ^C

Аналогично, но «в обратную сторону» работает и цикл until:

$ cat loop.sh #!/bin/bash count=0 until [ $count -gt 10 ] do ((count++)) echo $count done

Тут мы задаём похожее условие, но вместо «пока переменная меньше 10» — указываем «пока переменная не станет больше чем 10». Результат выполнения:

$ ./loop.sh 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Если же приведённый выше пример «бесконечного цикла» выполнить с использованием until — о не выведет ничего, в отличии от while:

$ cat loop.sh #!/bin/bash count=10 until [ 1 = 1 ] do ((count++)) echo $count done $ ./loop.sh $

Так как «условие » изначально «истинно » — тело цикла выполняться не будет.

Как и в цикле for — в while и until можно использовать функции. Для примера — цикл из реально использующегося скрипта, выполняющий проверку статуса сервера Tomcat (PID берётся в системе SLES , в других системах может отличаться), немного упрощенный вариант:

$ cat loop.sh #!/bin/bash check_tomcat_status () { RUN=`ps aux | grep tomcat | grep -v grep | grep java | awk "{print $2}"` } while check_tomcat_status do if [ -n "$RUN" ] then printf "WARNING: Tomcat still running with PID $RUN." else printf "Tomcat stopped, proceeding...nn" break fi done

Результат выполнения:

$ ./loop.sh WARNING: Tomcat still running with PID 14435 26548.WARNING: Tomcat still running with PID 14435 26548.WARNING: Tomcat still running with PID 14435 26548.WARNING: Tomcat still running with PID 14435 26548.WARNING: Tomcat still running with PID 14435 26548.WARNING: Tomcat still running with PID 14435 26548.WARNING: Tomcat still running with PID 14435 26548.WARNING: Tomcat still running with PID 14435

Полный вариант:

Check_tomcat_status () { RUN=`ps aux | grep tomcat | grep -v grep | grep java | awk "{print $2}"` } while check_tomcat_status; do if [ -n "$RUN" ] then printf "WARNING: Tomcat still running with PID $RUN. Stop it? " answer "Stopping Tomcat..." "Proceeding installation..." && $CATALINA_HOME/bin/shutdown.sh 2&>1 /dev/null || break sleep 2 if [ -n "$RUN" ] then printf "Tomcat still running. Kill it? " answer "Killing Tomcat..." "Proceeding installation...n" && kill $RUN || break sleep 2 fi else printf "Tomcat stopped, proceeding...nn" break fi done

Функция answer описывалась в статье , но тут используется немного улучшенный вариант:

Answer () { while read response; do echo case $response in |) printf "$1n" return 0 break ;; |) printf "$2n" return 1 break ;; *) printf "Please, enter Y(yes) or N(no)! " esac done }

Тут можно было использовать как while , так и until — но не цикл for, так как for сработал бы один раз (получил PID — и завершился).

Язык программирования shell имеет несколько конструкций, которые придадут гибкость вашим программам:

• комметнарии позволят описывать функции программы;
• "here document" позволяет вам включать в shell программы строки, которые будут перенаправляться как ввод в некоторые команды shell программы;
• команда exit позволяет завершать программу в нужной точке и использовать коды возврата;
• конструкции цикла for, while позволяют повторять группу команд в цикле;
• условные команды if и case выполняют группу команд, если выполнилось некоторое условие;
• команда break позволяет выполнить безусловный выход из цикла.

9.3.1. Комментарии

Чтобы в программе разместить комментарии, воспользуйтесь знаком #. Если знак # стоит после команды, то сама команда выполняется, а комментарий игнорируется. Формат строки комментария:

#comment

9.3.2. "Here document"

"Here document" позволяет размещать в shell программе строки, которые перенаправляются в качестве ввода команды в этой программе. Это один из способов обеспечения ввода для команды в shell программе без использования отдельного файла. Запись состоит из символа перенаправления << и разделителя, который указывает начало и конец строк ввода. В качестве разделителя может использоваться один символ или строка символов. Чаще всего это знак!.

Формат команды следующий:

Command< ...input lines... delimiter

9.3.3. Использование ed в shell программе

"Here document" предлагает способ использования ed в shell программе. Предположим вы хотите создать shell программу, которая будет вызывать редактор ed, проводить глобальные изменения в файле, записывать изменения в файл и затем завершать работу с ed. На следующем экране приведено содержание программы ch.text, которая выполняет эти задачи:

$ cat ch.text echo Type in the filename read file1 echo Type in the exact text to be changed. read old_text echo Type in the exact new text to replace the above. read new_text ed - $file1 <

Обратите внимание на знак - (минус) в команде ed. Эта опция предотвращает распечатку счетчика символов на экране. Обратите также внимание на формат команды ed для глобальной замены:

G/$old_text/s//$new_text/g

Программа использует 3 переменные: file1, old_text, new_text. При запуске эта программа использует команду read для получения значений этих переменных. Эти переменные содержат следующую информацию:
file - имя файла, который будет редактироваться;
old_text - текст, который будет изменен;
new_text - новый текст.

Переменные вводятся в программу, here document перенаправляет команду глобальной замены, команду записи и команду завершения команде ed. Запустите программу ch.text. Получите следующий экран:

$ ch.text Type in the filename memo Type in the exact text to be changed. Dear John: Type in the exact new text to replace the above. To what it may concern: $ cat memo To what it may concern: $

9.3.4. Коды завершения

Большинство команд shell возвращает коды, которые указывают, успешно ли завершилась команда. Если возвращаемое значение 0(ноль), то команда выполнилась успешно. Коды возврата не печатаются автоматически, но их можно получить как значение специального параметра shell $?.

9.3.4.1. Проверка кодов завершения

После выполнения в интерактивном режиме команды, вы можете увидеть код завершения при вводе:

Echo $? Рассмотрим следующий пример: $ cat hi This is file hi. $ echo $? 0 $ cat hello cat: cannot open hello $ echo $? 2 $

В первом случае файл hi существует в вашем справочнике и вы имеете разрешение на чтение. С помощью команды cat вы можете распечатать содержимое файла. Результат команды cat: код возврата 0, который вы получите, задав параметр $?. Во втором случае файл либо не существует, либо вы не имеете право на чтение. Команда cat печатает диагностическое сообщение и возвращает код 2.

shell программа нормально завершается, когда выполнится последняя команда в файле. Однако вы можете использовать команду exit для завершения программы. Более важно то, что вы можете использовать команду exit для получения кодов возврата shell программы.

9.3.5. Циклы

Операторы цикла for и while позволяют выполнить команду или последовательность команд несколько раз.

9.3.5.1. Оператор for

Оператор for выполняет последовательность команд для каждого элемента списка. Он имеет формат:

For variable in a_list_of_values do command_1 command_2 . . . last command done

Для каждой итерации цикла следующий элемент списка присваивается переменной, данной в операторе for. Ссылка на эту переменную может быть сделана в любом месте в командах внутри оператора do. При конструировании каждой секции команд вам необходимо убедиться, что каждому do соответствует done в конце цикла.

Переменная может иметь любое имя. Например, если ваша переменная названа var, то ссылка в списке команд на $var сделает значение доступным. Если оператор in опущен, то значением для var будет набор аргументов, заданный в команде и доступный в специальном параметре $*. Список команд между ключевым словом do и done будет выполнен для каждого значения.

Когда команды будут выполнены для последнего элемента списка, программа будет выполнять строку ниже done.

9.3.5.2. Оператор while

Оператор цикла while использует 2 группы команд. Он будет выполнять последовательность команд во второй группе (список do ... done) до тех пор пока последняя команда в первой группе (список while) возвращает состояние "истина", означающее, что выражение после do может быть выполнено.

Общий формат оператора цикла while:

While command_1 . . . last command do command_1 . . . last command done

Например, программа enter.name использует цикл while для ввода списка имен в файл. Программа состоит из следующих командных строк:

$ cat enter.name while read x do echo $x>>xfile done $

Внеся некоторые добавления, получим следующую программу:

$ cat enter.name echo Please type in each person"s name and than a echo Please end the list of names with a <^d> while read x do echo $x>>xfile done echo xfile contains the following names: cat xfile $

Обратите внимание, что после завершения цикла программа выполняет команды ниже done.

В первых двух командах echo используются специальные символы, так что вы должны воспользоваться кавычками для отмены специального значения. На следующем экране приведены результаты выполнения программы enter.name:

$ enter.name Please type in each person"s name and than a Please end the list of names with a <^d> Mary Lou Janice <^d> xfile contains the following names: Mary Lou Janice $

После того, как цикл завершится, программа распечатает все имена, содержащиеся в xfile.

9.3.6. Использование /dev/null

Файловая система имеет файл /dev/null, где вы можете хранить нежелательный вывод. Например, если просто ввести команду who, то система ответит, кто работает в системе. Если вы перенаправите вывод этой команды в /dev/null:

Who > /dev/null то не получите ответа.

9.3.7. Условные операторы

Команда if говорит shell программе, что нужно выполнить последовательность команд после then, если последняя команда в списке команд конструкции if выполнилась успешно. Конструкции if заканчиваются ключевым словом fi.

Общий формат конструкции if:

If command_1 . . . last command then command_1 . . . last command fi

Например, shell программа search демонстрирует применение конструкции if ... then. Программа search использует команду grep для поиска слова в файле. Если grep выполнилась успешно, то программа отображает найденное слово. Экран будет выглядеть следующим образом:

$ cat search echo Type in the word and the file name. read word file if grep $word $file then echo $word is in $file fi $

Эта программа отображает вывод команды grep. Если вы хотите сохранить ответ системы на команду grep в вашей программе, то воспользуйтесь файлом /dev/null, изменив командную строку if на следующую:

If grep $word $file > /dev/null

Теперь выполните команду search. Она ответит только сообщением, указанным после команды echo.

Конструкция if ... then ... else может исполнять альтернативный набор команд, стоящий после else, в случае, если последовательность if является ложью. Формат этой конструкции следующий:

If command_1 . . . last command .linthen command_1 . . . last command else command_1 . . . last command fi

С помощью этой конструкции вы можете усовершенствовать программу search, так что она будет сообщать вам и найденное слово и то, что слово не найдено. В этом случае программа search будет выглядеть следующим образом:

$ cat search echo Type in the word and the file name. read word file if grep $word $file > /dev/null then echo $word is in $file else echo $word is NOT in $file fi $

Команда test

Команда test используется для организации цикла. Она проверяет на истинность определенные условия и полезна для организации условных конструкций. Если условие истинно, то цикл будет продолжен. Если условие ложно, то цикл завершится и будет выполняться следующая команда. Некоторые примеры использования команды test: test -r file истина, если файл существует и доступен для чтения; test -w file истина, если файл существует и доступен для записи; test -x file истина, если файл существует и является выполняемым; test -s file истина, если файл существует и имеет как минимум один символ; test var1 -eq var2 истина, если var1 равно var2; test var1 -ne var2 истина, если var1 не равно var2.

Пример. Создадим shell программу, которая перемещает все исполняемые файлы из текущего справочника в ваш справочник bin. Для этого воспользуемся командой test -x для выбора исполняемых файлов. Программа mv.file будет выглядеть следующим образом:

$ cat mv.file echo type in the directory path read path for file do if test -x $file then mv $file $path/$file fi done $

Конструкция case ... esac позволяет выбрать вам один из несколько шаблонов и затем выполнить список команд для этого шаблона. Выражение-шаблон должно начинаться с ключевого слова in, а правая круглая скобка должна быть помещена после последнего символа каждого шаблона. Последовательность команд для каждого шаблона заканчивается двумя знаками;;. Конструкция case должна быть закончена ключевым словом esac.

Общий формат конструкции case:

Case word in pattern1) command line 1 . . . last command line ;; pattern2) command line 1 . . last command line ;; pattern3) command line 1 . . last command line ;; *) command line 1 . . last command line ;; esac

Конструкция case пытается найти word с шаблоном pattern в первой секции шаблонов. Если поиск удачен, то программа выполняет командные строки после первого шаблона до соответствующих знаков;;.

Если первый шаблон не найден, то осуществляется переход ко второму шаблону. Если любой шаблон найден, то программа не рассматривает остальные шаблоны, а переходит к команде, следующей за esac. Знак * используется как шаблон для поиска любого word и таким образом дает вам набор команд, который будет выполнен, если никакой другой шаблон не будет найден. Поэтому шаблон звездочка (*) размещается как последний шаблон в конструкции case, чтобы другие шаблоны были проверены первыми. Это поможет вам обнаружить некорректный и неожиданный ввод.

В шаблонах могут использоваться метасимволы *, ?, . Это обеспечивает гибкость программ.

Рассмотрим пример. Программа set.term устанавливает переменную TERM в соответствии с типом терминала, который вы используете. Применяется следующая командная строка:

TERM=terminal_name

Шаблон * стоит последним в списке шаблонов. Он выдает предупреждающее сообщение, что для указанного типа терминала нет соответствующего шаблона и позволяет вам завершить конструкцию case.

$ cat set.term echo If you have a TTY 4420 type in 4420 echo If you have a TTY 5410 type in 5410 echo If you have a TTY 5420 type in 5420 read term case term in 4420) TERM-T4 ;; 5410) TERM-T5 ;; 5420) TERM-T7 ;; *) echo not a correcr terminal type ;; esac export TERM echo end of programm $

9.3.8. Безусловная передача управления

Команда break безусловно останавливает выполнение любого цикла, в котором он встречается и передает управление команде, следующей после ключевых слов done, fi или esac.

В предыдущем примере программы set.term вы можете использовать команду break, вместо echo, чтобы выйти из программы, как приведено в следующем примере:

$ cat set.term echo If you have a TTY 4420 type in 4420 echo If you have a TTY 5410 type in 5410 echo If you have a TTY 5420 type in 5420 read term case term in 4420) TERM-T4 ;; 5410) TERM-T5 ;; 5420) TERM-T7 ;; *) break ;; esac export TERM echo end of programm $

Команда continue приведет к тому, что программа немедленно перейдет к следующей итерации цикла while или for без выполнения остальных команд в цикле.