Спец курс (Автоматизация процесса проектирования)/Лекция 1 (BASH) — различия между версиями

Версия 19:36, 4 сентября 2016

Введение

Название BASH -- это аббревиатура от "Bourne-Again Shell" и игра слов от, ставшего уже классикой, "Bourne Shell" Стефена Бурна (Stephen Bourne). В последние годы BASH достиг такой популярности, что стал стандартной командной оболочкой de facto для многих разновидностей UNIX. Большинство принципов программирования на BASH одинаково хорошо применимы и в других командных оболочках, таких как Korn Shell (ksh), от которой Bash позаимствовал некоторые особенности, [2] и C Shell и его производных. (Примечательно, что C Shell не рекомендуется к использованию из-за отдельных проблем, отмеченных Томом Кристиансеном (Tom Christiansen) в октябре 1993 года на Usenet post

Первый скрипт

• Создаем файл first_script.sh
• Даем файлу права на запуск ( chmod 755 first_script.sh )
• Содержимое файла

#!/bin/bash
echo "hello world"

Заголовок скрипта и комментарии

В shell-скриптах последовательность #! должна стоять самой первой и задает интерпретатор (sh или bash). Интерпретатор, в свою очередь, воспринимает эту строку как комментарий, поскольку она начинается с символа #. Если в сценарии имеются еще такие же строки, то они воспринимаются как обычный комментарий.

#!/bin/bash

Оператор echo

Для вывода текстовых сообщений или инофрмации в поток вывода используется оператор echo

#!/bin/bash
 
echo "Имя скрипта — \$0"
echo "Первый аргумент: \$1"
echo "Второй аргумент: \${2}"
echo "Семнадцатый аргумент: \${17}"
echo "Количество аргументов: \$#"

Переменные

• Переменные -- это одна из основ любого языка программирования. Они учавствуют в арифметических операциях, в синтаксическом анализе строк и совершенно необходимы для абстрагирования каких либо величин с помощью символических имен. Физически переменные представляют собой ни что иное как участки памяти, в которые записана некоторая информация.
• В отличие от большинства других языков программирования, Bash не производит разделения переменных по "типам". По сути, переменные Bash являются строковыми переменными, но, в зависимости от контекста, Bash допускает целочисленную арифметику с переменными. Определяющим фактором здесь служит содержимое переменных.

Бремя отслеживания типа той или иной переменной полностью лежит на плечах программиста. Bash не будет делать это за вас!

• Для объявления переменной нужно указать ее имя и задать значение.

#!/bin/bash
# Присваивание значений переменным 
a=375

• Чтобы использовать значение переменной используют специальный символ $

#!/bin/bash
# Присваивание значений переменным и подстановка значений переменных
a=375
hello=$a

• Использование пробельных символов с обеих сторон символа "=" присваивания недопустимо.
  • Если записать "VARIABLE =value", то интерпретатор попытается выполнить команду "VARIABLE" с параметром "=value".
  • Если записать "VARIABLE= value", то интерпретатор попытается установить переменную окружения "VARIABLE" в "" и выполнить команду "value".
• Примечательно, что написание $variable фактически является упрощенной формой написания ${variable}

#!/bin/bash
hello='hello'
echo hello    # Это не ссылка на переменную, выведет строку "hello".
echo $hello
echo ${hello} # Идентично предыдущей строке.
echo "$hello"
echo "${hello}"

• Если в значениях переменных встречаются пробелы, то использование кавычек обязательно.

#!/bin/bash
numbers="один два три"
other_numbers="1 2 3"
echo "numbers = $numbers"
echo "other_numbers = $other_numbers"   # other_numbers = 1 2 3

• Неинициализированная переменная хранит "пустое" значение - не ноль!. Объявление неинициализированной переменной (то же, что и присваивание пустого значения, см. выше).

#!/bin/bash
echo "uninitialized_variable = $uninitialized_variable"
uninitialized_variable=   
echo "uninitialized_variable = $uninitialized_variable"
uninitialized_variable=23     
echo "uninitialized_variable = $uninitialized_variable"

• Использование неинициализированных переменных может приводить к ошибкам разного рода в процессе исполнения.
• Оператор unset используется для того, чтобы инициализированную переменную сделать не инициализированной

#!/bin/bash
uninitialized_variable=23       # Присваивание.
unset uninitialized_variable    # Сброс.
echo "uninitialized_variable = $uninitialized_variable"
                                # Переменная содержит "пустое" значение.

Присваивание значений переменным

• '=' оператор присваивания (пробельные символы до и после оператора -- недопустимы)

#!/bin/bash
a=879
echo "Значение переменной \"a\" -- $a."

• Можно использовать присваивание совместно с оператором let

#!/bin/bash
let a=16+5
echo "Значение переменной \"a\" теперь стало равным: $a."

• Неявное присваивание

#!/bin/bash
echo -n "Значения переменной \"a\" в цикле: "
for a in 7 8 9 11
do
  echo -n "$a "
done

• Присваивание с оператором read

#!/bin/bash
echo -n "Введите значение переменной \"a\" "
read a
echo "Значение переменной \"a\" теперь стало равным: $a."

• Присваивание переменным переменных

#!/bin/bash
a=23              # Простейший случай
echo $a
b=$a
echo $b

• Маскированное присваивание переменных с использованием обратных ковычек `...`

#!/bin/bash
a=`echo Hello!`   # В переменную 'a' попадает результат работы команды 'echo'
echo $a
a=`ls -l`         # В переменную 'a' записывается результат работы команды 'ls -l'
echo $a           # Кавычки отсутствуют, удаляются лишние пробелы и пустые строки.
echo
echo "$a"         # Переменная в кавычках, все пробелы и пустые строки сохраняются.

• Маскированное присваивание переменных с использованием $(...) (более современный метод, по сравнению с обратными кавычками)

#!/bin/bash
a=$(echo Hello\!)   # В переменную 'a' попадает результат работы команды 'echo'
echo $a

Переменные Bash не имеют типов

• Тип переменной определяется из контекса

 
#!/bin/bash
a=2334                   # Целое число.
let "a += 1"
echo "a = $a "           # a = 2335
echo                     # Все еще целое число.
 
b=${a/23/BB}             # замена "23" на "BB".
                         # Происходит трансформация числа в строку.
echo "b = $b"            # b = BB35
declare -i b             # Явное указание типа здесь не поможет.
echo "b = $b"            # b = BB35
 
let "b += 1"             # BB35 + 1 =
echo "b = $b"            # b = 1
echo
 
c=BB34
echo "c = $c"            # c = BB34
d=${c/BB/23}             # замена "BB" на "23".
                         # Переменная $d становится целочисленной.
echo "d = $d"            # d = 2334
let "d += 1"             # 2334 + 1 =
echo "d = $d"            # d = 2335

• Пустая переменная становиться целочисленной

 
#!/bin/bash
e=""
echo "e = $e"            # e =
let "e += 1"             # Арифметические операции допускают использование "пустых" переменных?
echo "e = $e"            # e = 1

• Необъявленная переменная трансформируется в целочисленную.

#!/bin/bash
echo "f = $f"            # f =
let "f += 1"             # Арифметические операции допустимы?
echo "f = $f"            # f = 1

Использование ковычек в значения переменных

• Кавычки, ограничивающие строки с обеих сторон, служат для предотвращения интерпретации специальных символов, которые могут находиться в строке.

(Символ называется "специальным", если он несет дополнительную смысловую нагрузку, например символ шаблона -- *.)

• Желательно использовать двойные кавычки (" ") при обращении к переменным. Это предотвратит интерпретацию специальных символов, которые могут содержаться в именах переменных, за исключением $, ` (обратная кавычка) и \ (escape -- обратный слэш).
• То, что символ $ попал в разряд исключений, позволяет выполнять обращение к переменным внутри строк, ограниченных двойными кавычками ("$variable"), т.е. выполнять подстановку значений переменных.
• Двойные кавычки могут быть использованы для предотвращения разбиения строки на слова. Заключение строки в кавычки приводит к тому, что она передается как один аргумент, даже если она содержит пробельные символы - разделители.

variable1="a variable containing five words"
COMMAND This is $variable1    # Исполнение COMMAND с 7 входными аргументами:
# "This" "is" "a" "variable" "containing" "five" "words"
 
COMMAND "This is $variable1"  # Исполнение COMMAND с одним входным аргументом:
# "This is a variable containing five words"
 
 
variable2=""    # Пустая переменная.
 
COMMAND $variable2 $variable2 $variable2        # Исполнение COMMAND без аргументов.
COMMAND "$variable2" "$variable2" "$variable2"  # Исполнение COMMAND с 3 "пустыми" аргументами.
COMMAND "$variable2 $variable2 $variable2"      # Исполнение COMMAND с 1 аргументом (и 2 пробелами).

Проверка условий

• В Bash, для проверки условий, имеется команда test, различного вида скобочные операторы и условный оператор if/then.
• Оператор if/then проверяет -- является ли код завершения списка команд 0 (поскольку 0 означает "успех"), и если это так, то выполняет одну, или более, команд, следующие за словом then.

• Существует специальная команда -- [ (левая квадратная скобка). Она является синонимом команды test, и является встроенной командой (т.е. более эффективной, в смысле производительности). Эта команда воспринимает свои аргументы как выражение сравнения или как файловую проверку и возвращает код завершения в соответствии с результатами проверки (0 -- истина, 1 -- ложь).

• Начиная с версии 2.02, Bash предоставляет в распоряжение программиста конструкцию ... расширенный вариант команды test, которая выполняет сравнение способом более знакомым программистам, пишущим на других языках программирования. Обратите внимание: [[ -- это зарезервированное слово, а не команда.

Bash исполняет $a -lt $b как один элемент, который имеет код возврата. Круглые скобки (( ... )) и предложение let ... так же возвращают код 0, если результатом арифметического выражения является ненулевое значение. Таким образом, арифметические выражения могут учавствовать в операциях сравнения.

• Условный оператор if проверяет код завершения любой команды, а не только результат выражения, заключенного в квадратные скобки.

#!/bin/bash
if cmp a b &> /dev/null  # Подавление вывода.
then echo "Файлы a и b идентичны."
else echo "Файлы a и b имеют различия."
fi
 
if grep -q Bash file
then echo "Файл содержит, как минимум, одно слово Bash."
fi
 
if COMMAND_WHOSE_EXIT_STATUS_IS_0_UNLESS_ERROR_OCCURRED
then echo "Команда выполнена успешно."
else echo "Обнаружена ошибка при выполнении команды."
fi

• Оператор if/then допускает наличие вложенных проверок.

#!/bin/bash
 
if echo "Следующий *if* находится внутри первого *if*."
  if [[ $comparison = "integer" ]]
    then (( a < b ))
  else
    [[ $a < $b ]]
  fi
then
  echo '$a меньше $b'
fi

Входные параметры

Код завершения и возвращаемое значение

• Команда exit может использоваться для завершения работы сценария, точно так же как и в программах на языке C. Кроме того, она может возвращать некоторое значение, которое может быть проанализировано вызывающим процессом.
• В соответствии с соглашениями, 'exit 0' указывает на успешное завершение, в то время как ненулевое значение означает ошибку.

#!/bin/bash
 
echo hello
echo $?    # код возврата = 0, поскольку команда выполнилась успешно.
 
lskdf      # Несуществующая команда.
echo $?    # Ненулевой код возврата, поскольку команду выполнить не удалось.
 
echo
 
exit 113   # Явное указание кода возврата 113.
           # Проверить можно, если набрать в командной строке "echo $?"
           # после выполнения этого примера.