Написание скриптов на Bash
Каким бы простым ни был графический интерфейс в Linux и сколько бы там ни было функций, все равно есть задачи, которые удобнее решать через терминал. Во-первых, потому что это быстрее, во-вторых — не на всех машинах есть графический интерфейс, например, на серверах все действия выполняются через терминал, в целях экономии вычислительных ресурсов.
Если вы уже более опытный пользователь, то, наверное, часто выполняете различные задачи через терминал. Часто встречаются задачи, для которых нужно выполнять несколько команд по очереди, например, для обновления системы необходимо сначала выполнить обновление репозиториев, а уже затем скачать новые версии пакетов. Это только пример и таких действий очень много, даже взять резервное копирование и загрузку скопированных файлов на удаленный сервер. Поэтому, чтобы не набирать одни и те же команды несколько раз можно использовать скрипты. В этой статье мы рассмотрим написание скриптов на Bash, рассмотрим основные операторы, а также то как они работают, так сказать, bash скрипты с нуля.
Основы скриптов
Скрипт или как его еще называют — сценарий, это последовательность команд, которые по очереди считывает и выполняет программа-интерпретатор, в нашем случае это программа командной строки — bash.
Скрипт — это обычный текстовый файл, в котором перечислены обычные команды, которые мы привыкли вводить вручную, а также указанна программа, которая будет их выполнять. Загрузчик, который будет выполнять скрипт не умеет работать с переменными окружения, поэтому ему нужно передать точный путь к программе, которую нужно запустить. А дальше он уже передаст ваш скрипт этой программе и начнется выполнение.
Простейший пример скрипта для командной оболочки Bash:
!/bin/bash
echo «Hello world»
Утилита echo выводит строку, переданную ей в параметре на экран. Первая строка особая, она задает программу, которая будет выполнять команды. Вообще говоря, мы можем создать скрипт на любом другом языке программирования и указать нужный интерпретатор, например, на python:
!/usr/bin/env python
print(«Hello world»)
!/usr/bin/env php
echo «Hello world»;
В первом случае мы прямо указали на программу, которая будет выполнять команды, в двух следующих мы не знаем точный адрес программы, поэтому просим утилиту env найти ее по имени и запустить. Такой подход используется во многих скриптах. Но это еще не все. В системе Linux, чтобы система могла выполнить скрипт, нужно установить на файл с ним флаг исполняемый.
Этот флаг ничего не меняет в самом файле, только говорит системе, что это не просто текстовый файл, а программа и ее нужно выполнять, открыть файл, узнать интерпретатор и выполнить. Если интерпретатор не указан, будет по умолчанию использоваться интерпретатор пользователя. Но поскольку не все используют bash, нужно указывать это явно.
chmod ugo+x файл_скрипта
Теперь выполняем нашу небольшую первую программу:
Все работает. Вы уже знаете как написать маленький скрипт, скажем для обновления. Как видите, скрипты содержат те же команды, что и выполняются в терминале, их писать очень просто. Но теперь мы немного усложним задачу. Поскольку скрипт, это программа, ему нужно самому принимать некоторые решения, хранить результаты выполнения команд и выполнять циклы. Все это позволяет делать оболочка Bash. Правда, тут все намного сложнее. Начнем с простого.
Переменные в скриптах
Написание скриптов на Bash редко обходится без сохранения временных данных, а значит создания переменных. Без переменных не обходится ни один язык программирования и наш примитивный язык командной оболочки тоже.
Возможно, вы уже раньше встречались с переменными окружения. Так вот, это те же самые переменные и работают они аналогично.
Например, объявим переменную string:
Значение нашей строки в кавычках. Но на самом деле кавычки не всегда нужны. Здесь сохраняется главный принцип bash — пробел — это специальный символ, разделитель, поэтому если не использовать кавычки world уже будет считаться отдельной командой, по той же причине мы не ставим пробелов перед и после знака равно.
Чтобы вывести значение переменной используется символ $. Например:
Модифицируем наш скрипт:
!/bin/bash
string1=»hello »
string2=world
string=$string1$string2
echo $string
Bash не различает типов переменных так, как языки высокого уровня, например, С++, вы можете присвоить переменной как число, так и строку. Одинаково все это будет считаться строкой. Оболочка поддерживает только слияние строк, для этого просто запишите имена переменных подряд:
!/bin/bash
string1=»hello »
string2=world
string=$string1$string2\ and\ me
string3=$string1$string2″ and me»
echo $string3
Обратите внимание, что как я и говорил, кавычки необязательны если в строке нет спецсимволов. Присмотритесь к обоим способам слияния строк, здесь тоже демонстрируется роль кавычек. Если же вам нужны более сложные способы обработки строк или арифметические операции, это не входит в возможности оболочки, для этого используются обычные утилиты.
Переменные и вывод команд
Переменные не были бы настолько полезны, если бы в них невозможно было записать результат выполнения утилит. Для этого используется такой синтаксис:
$( команда )
С помощью этой конструкции вывод команды будет перенаправлен прямо туда, откуда она была вызвана, а не на экран. Например, утилита date возвращает текущую дату. Эти команды эквивалентны:
Понимаете? Напишем скрипт, где будет выводиться hello world и дата:
string1=»hello world »
string2=$(date)
Теперь вы знаете достаточно о переменных, и готовы создать bash скрипт, но это еще далеко не все. Дальше мы рассмотрим параметры и управляющие конструкции. Напомню, что это все обычные команды bash, и вам необязательно сохранять их в файле, можно выполнять сразу же на ходу.
Параметры скрипта
Не всегда можно создать bash скрипт, который не зависит от ввода пользователя. В большинстве случаев нужно спросить у пользователя какое действие предпринять или какой файл использовать. При вызове скрипта мы можем передавать ему параметры. Все эти параметры доступны в виде переменных с именами в виде номеров.
Переменная с именем 1 содержит значение первого параметра, переменная 2, второго и так далее. Этот bash скрипт выведет значение первого параметра:
Управляющие конструкции в скриптах
Создание bash скрипта было бы не настолько полезным без возможности анализировать определенные факторы, и выполнять в ответ на них нужные действия. Это довольно-таки сложная тема, но она очень важна для того, чтобы создать bash скрипт.
В Bash для проверки условий есть команда Синтаксис ее такой:
if команда_условие
then
команда
else
команда
fi
Эта команда проверяет код завершения команды условия, и если 0 (успех) то выполняет команду или несколько команд после слова then, если код завершения 1 выполняется блок else, fi означает завершение блока команд.
Но поскольку нам чаще всего нас интересует не код возврата команды, а сравнение строк и чисел, то была введена команда [[, которая позволяет выполнять различные сравнения и выдавать код возврата зависящий от результата сравнения. Ее синтаксис:
[[ параметр1 оператор параметр2 ]]
Для сравнения используются уже привычные нам операторы ,=,!= и т д. Если выражение верно, команда вернет 0, если нет — 1. Вы можете немного протестировать ее поведение в терминале. Код возврата последней команды хранится в переменной $?:
Теперь объединением все это и получим скрипт с условным выражением:
!/bin/bash
if [[ $1 > 2 ]]
then
echo $1″ больше 2″
else
echo $1″ меньше 2 или 2″
fi
Конечно, у этой конструкции более мощные возможности, но это слишком сложно чтобы рассматривать их в этой статье. Возможно, я напишу об этом потом. А пока перейдем к циклам.
Циклы в скриптах
Преимущество программ в том, что мы можем в несколько строчек указать какие действия нужно выполнить несколько раз. Например, возможно написание скриптов на bash, которые состоят всего из нескольких строчек, а выполняются часами, анализируя параметры и выполняя нужные действия.
Первым рассмотрим цикл for. Вот его синтаксис:
for переменная in список
do
команда
done
Перебирает весь список, и присваивает по очереди переменной значение из списка, после каждого присваивания выполняет команды, расположенные между do и done.
Например, переберем пять цифр:
for index in 1 2 3 4 5
do
echo $index
done
Или вы можете перечислить все файлы из текущей директории:
for file in $(ls -l); do echo «$file»; done
Как вы понимаете, можно не только выводить имена, но и выполнять нужные действия, это очень полезно когда выполняется создание bash скрипта.
Второй цикл, который мы рассмотрим — это цикл while, он выполняется пока команда условия возвращает код 0, успех. Рассмотрим синтаксис:
while команда условие
do
команда
done
!/bin/bash
index=1
while [[ $index
Как видите, все выполняется, команда let просто выполняет указанную математическую операцию, в нашем случае увеличивает значение переменной на единицу.
Хотелось бы отметить еще кое-что. Такие конструкции, как while, for, if рассчитаны на запись в несколько строк, и если вы попытаетесь их записать в одну строку, то получите ошибку. Но тем не менее это возможно, для этого там, где должен быть перевод строки ставьте точку с запятой «;». Например, предыдущий цикл можно было выполнить в виде одной строки:
index=1; while [[ $index
Все очень просто я пытался не усложнять статью дополнительными терминами и возможностями bash, только самое основное. В некоторых случаях, возможно, вам понадобиться сделать gui для bash скрипта, тогда вы можете использовать такие программы как zenity или kdialog, с помощью них очень удобно выводить сообщения пользователю и даже запрашивать у него информацию.
Выводы
Теперь вы понимаете основы создания скрипта в linux и можете написать нужный вам скрипт, например, для резервного копирования. Я пытался рассматривать bash скрипты с нуля. Поэтому далеко не все аспекты были рассмотрены. Возможно, мы еще вернемся к этой теме в одной из следующих статей.
Titiaiev / bash-guide-1.md
Бесплатная книга-сайт на русском, полный гайд
Advanced Bash-Scripting Guide
BASH — Bourne-Again SHell (что может переводится как «перерожденный шел», или «Снова шел Борна(создатель sh)»), самый популярный командный интерпретатор в юниксоподобных системах, в особенности в GNU/Linux. Ниже приведу ряд встроенных команд, которые мы будем использовать для создания своих скриптов.
break выход из цикла for, while или until
continue выполнение следующей итерации цикла for, while или until
echo вывод аргументов, разделенных пробелами, на стандартное устройство вывода
exit выход из оболочки
export отмечает аргументы как переменные для передачи в дочерние процессы в среде
hash запоминает полные имена путей команд, указанных в качестве аргументов, чтобы не искать их при следующем обращении
kill посылает сигнал завершения процессу
pwd выводит текущий рабочий каталог
read читает строку из ввода оболочки и использует ее для присвоения значений указанным переменным.\
return заставляет функцию оболочки выйти с указанным значением
shift перемещает позиционные параметры налево
test вычисляет условное выражение
times выводит имя пользователя и системное время, использованное оболочкой и ее потомками
trap указывает команды, которые должны выполняться при получении оболочкой сигнала
unset вызывает уничтожение переменных оболочки
wait ждет выхода из дочернего процесса и сообщает выходное состояние.
И конечно же кроме встроенных команд мы будем использовать целую кучу внешних, отдельных команд-программ, с которыми мы познакомимся уже в процессе
Что необходимо знать с самого начала
- Любой bash-скрипт должен начинаться со строки:
в этой строке после #! указывается путь к bash-интерпретатору, поэтому если он у вас установлен в другом месте(где, вы можете узнать набрав whereis bash ) поменяйте её на ваш путь.
- Коментарии начинаются с символа # (кроме первой строки).
- В bash переменные не имеют типа(о них речь пойдет ниже)
Переменные и параметры скрипта
Приведу как пример небольшой пример, который мы разберем:
#!/bin/bash #указываем где у нас хранится bash-интерпретатор
#присваиваем переменной parametr1 значение первого параметра скрипта
parametr1=$1
#присваиваем переменной script_name значение имени скрипта
script_name=$0
# команда echo выводит определенную строку, обращение к переменным осуществляется через $имя_переменной.
echo «Вы запустили скрипт с именем $script_name и параметром $parametr1»
# здесь мы видим другие кавычки, разница в том, что в одинарных кавычках не происходит подстановки переменных.
echo ‘Вы запустили скрипт с именем $script_name и параметром $parametr1’
#Выход с кодом 0 (удачное завершение работы скрипта)
exit 0
Результат выполнения скрипта:
$ ./test.sh qwerty
Вы запустили скрипт с именем ./test.sh и параметром qwerty
Вы запустили скрипт с именем $script_name и параметром $parametr1
После того как мы познакомились как использовать переменные и передавать скрипту параметры, время познакомиться с зарезервированными переменными:
$DIRSTACK — содержимое вершины стека каталогов
$EDITOR — текстовый редактор по умолчанию
$EUID — Эффективный UID. Если вы использовали программу su для выполнения команд от другого пользователя, то эта переменная содержит UID этого пользователя, в то время как.
$UID — . содержит реальный идентификатор, который устанавливается только при логине.
$FUNCNAME — имя текущей функции в скрипте.
$GROUPS — массив групп к которым принадлежит текущий пользователь
$HOME — домашний каталог пользователя
$HOSTNAME — ваш hostname
$HOSTTYPE — архитектура машины.
$LC_CTYPE — внутренняя переменная, котороя определяет кодировку символов
$OLDPWD — прежний рабочий каталог
$OSTYPE — тип ОС
$PATH — путь поиска программ
$PPID — идентификатор родительского процесса
$SECONDS — время работы скрипта(в сек.)
$# — общее количество параметров переданных скрипту
$* — все аргументы переданыне скрипту(выводятся в строку)
$@ — тоже самое, что и предыдущий, но параметры выводятся в столбик
$! — PID последнего запущенного в фоне процесса
$$ — PID самого скрипта
Условные операторы, думаю, знакомы практически каждому, кто хоть раз пытался на чем-то писать программы. В bash условия пишутся след. образом (как обычно на примере):
#!/bin/bash
#в переменную source засовываем первый параметр скрипта
source=$1
#в переменную dest засовываем второй параметр скрипта
dest=$2
# в ковычках указываем имена переменных для сравнения. -eq — логическое сравнение обозначающие «равны»
if [[ «$source» -eq «$dest» ]]
# если они действительно равны, то
then
#выводим сообщение об ошибке, т.к. $source и $dest у нас равны
echo «Применик $dest и источник $source один и тот же файл!»
# выходим с ошибкой (1 — код ошибки)
exit 1
# если же они не равны
else
# то выполняем команду cp: копируем источник в приемник
cp $source $dest
echo «Удачное копирование!»
fi #обозначаем окончание условия.
Результат выполнения скрипта:
$ ./primer2.sh 1 1
Применик 1 и источник 1 один и тот же файл!
$ ./primer2.sh 1 2
Удачное копирование!
Структура if-then-else используется следующим образом:
В качестве команд возвращающих код возврата могут выступать структуры [[ , [ , test, (( )) или любая другая(или несколько) linux-команда.
test — используется для логического сравнения. после выражения, неоьбходима закрывающая скобка «]»
[ — синоним команды test
[[ — расширенная версия «[» (начиная с версии 2.02)(как в примере), внутри которой могут быть использованы || (или), & (и). Долна иметь закрывающуб скобку «]]»
(( )) — математическое сравнение.
для построения многоярусных условий вида:
для краткости и читаемости кода, можно использовать структуру:
Условия. Множественный выбор
Если необходимо сравнивать какоую-то одну переменную с большим количеством параметров, то целесообразней использовать оператор case.
#!/bin/bash
echo «Выберите редатор для запуска:»
echo «1 Запуск программы nano»
echo «2 Запуск программы vi»
echo «3 Запуск программы emacs»
echo «4 Выход»
#здесь мы читаем в переменную $doing со стандартного ввода
read doing
case $doing in
1)
/usr/bin/nano # если $doing содержит 1, то запустить nano
;;
2)
/usr/bin/vi # если $doing содержит 2, то запустить vi
;;
3)
/usr/bin/emacs # если $doing содержит 3, то запустить emacs
;;
4)
exit 0
;;
*) #если введено с клавиатуры то, что в case не описывается, выполнять следующее:
echo «Введено неправильное действие»
esac #окончание оператора case.
$ ./menu2.sh
Выберите редатор для запуска:
1 Запуск программы nano
2 Запуск программы vi
3 Запуск программы emacs
4 Выход
После выбор цифры и нажатия Enter запуститься тот редактор, который вы выбрали(если конечно все пути указаны правильно, и у вас установлены эти редакторы 🙂 )
Прведу список логических операторв, которые используются для конструкции if-then-else-fi:
-z # строка пуста
-n # строка не пуста
=, (==) # строки равны
!= # строки неравны
-eq # равно
-ne # неравно
-lt,( # меньше
-le,( # меньше или равно
-gt,(>) #больше
-ge,(>=) #больше или равно
! #отрицание логического выражения
-a,(&&) #логическое «И»
-o,(||) # логическое «ИЛИ»
С основами языка и условиями мы разобрались, чтобы не перегружать статью, разобью её на несколько частей(допустим на 3). Во второй части разберем операторы цикла и выполнение математических операций.
Циклы. Цикл for-in.
Оператор for-in предназначен для поочередного обращения к значениям перечисленным в списке. Каждое значение поочередно в списке присваивается переменной.
Синтаксис следующий:
Рассмотрим небольшой пример:
После выполнения примера в первых 5 виртуальных консолях(терминалах) появится строка с её номером. В переменную $i поочередно подставляются значения из списка и в цикле идет работа со значением этой переменной
Циклы. Цикл while.
Цикл while сложнее цикла for-in и используется для повторения команд, пока какое-то выражение истинно( код возврата = 0).
Синтаксис оператора следующий:
Пример работы цикла рассмотрим на следующем примере:
А теперь результат работы скрипта:
Как видим цикл выполняется до тех пор, пока мы не введем что-то отличное от «yes». Между do и done можно описывать любые структуры, операторы и т.п., все они будут выполнятся в цикле.Но следует быть осторожным с этим циклом, если вы запустите на выполнение в нём какую-либо команду, без изменения переменной выражения, вы можете попасть в бесконечный цикл.
Теперь об условии истинности. После while , как и в условном операторе if-then-else можно вставлять любое выражение или команду, которая возвращает код возврата, и цикл будет исполнятся до тех пор, пока код возврата = 0! Оператор [ аналог команды test , которая проверяет истинность условия, которое ей передали.
Рассмотрим еще один пример, я взял его из книги Advanced Bash Scripting. Уж очень он мне понравился :), но я его немного упростил. В этом примере мы познакомимся с еще одним типом циклов UNTIL-DO. Эта практически полный аналог цикла WHILE-DO, только выполняется пока какое-то выражение ложно.
Вот пример:
Результат выполнения скрипта:
Команда let .
Команда let производит арифметические операции над числами и переменными.
Рассмотрим небольшой пример, в котором мы производим некоторые вычисления над введенными числами:
Ну вот, как видите ничего сложного, список математических операций стандартный:
+ — сложение
— — вычитание
* — умножение
/ — деление
** — возведение в степень
% — модуль(деление по модулю), остаток от деления
let позволяет использовать сокращения арифметических команд, тем самым сокращая кол-во используемых переменных. Например: a = a+b эквивалентно a +=b и т.д
Работа с внешними программами при написании shell-скриптов
Для начала немного полезной теории.
В bash (как и многих других оболочках) есть встроенные файловые дескрипторы: 0 (stdin) , 1 (stdout) , 2 (stderr) .
stdout — Стандартный вывод. Сюда попадает все что выводят программы
stdin — Стандартный ввод. Это все что набирает юзер в консоли
stderr — Стандартный вывод ошибок.
Для операций с этими дескрипторами, существуют специальные символы: > (перенаправление вывода), (перенаправление ввода). Оперировать ими не сложно. Например:
Если есть необходимость дописывать в файл(при использовании » > » он заменятеся), необходимо вместо » > » использовать » >> «
после просьбы sudo ввести пароль, он возьмется из файла my_password, как будто вы его ввели с клавиатуры.
Если необходимо записать в файл только ошибки, которые могли возникнуть при работе программы, то можно использовать:
цифра 2 перед » > » означает что нужно перенаправлять все что попадет в дескриптор 2(stderr).
Если необходимо заставить stderr писать в stdout , то это можно след. образом:
символ » & » означает указатель на дескриптор 1(stdout)
(Поумолчанию stderr пишет на ту консоль, в котрой работает пользователь(вренее пишет на дисплей)).
Конвеер — очень мощный инструмент для работы с консолью Bash. Синтаксис простой:
команда1 | команда 2 — означает, что вывод команды 1 передастся на ввод команде 2
Конвееры можно группировать в цепочки и выводить с помощью перенаправления в файл, например:
вывод команды ls -la передается команде grep , которая отбирает все строки, в которых встретится слово hash, и передает команде сортировке sort , которая пишет результат в файл sorting_list. Все довольно понятно и просто.
Чаще всего скрипты на Bash используются в качестве автоматизации каких-то рутинных операций в консоли, отсюда иногда возникает необходимость в обработке stdout одной команды и передача на stdin другой команде, при этом результат выполнения одной команды должен быть неким образом обработан. В этом разделе я постораюсь объяснить основные принципы работы с внешними командами внутри скрипта. Думаю что примеров я привел достаточно и можно теперь писать только основные моменты.
1. Передача вывода в переменную.
Для того чтобы записать в переменную вывод какой-либо команды, достаточно заключить команду в « ковычки, например
Результат работы: qwerty
Однако если вы захотите записать в переменную список директорий, то необходимо, должным образом обработать результат для помещения данных в переменную. Рассмотрим небольшой, пример:
Здесь мы используем цикл for-do-done для архивирование всех директорий в папке /svn/ с помощью команды svnadmin hotcopy (что в нашем случае не имеет никого значения, просто как пример). Наибольшй интерес вызывает строка: LIST= find /svn/ -type d 2>/dev/null| awk ‘
