Изучаем Bash. Часть 1

Сегодня начнём разбирать возможности bash. Так как этот вопрос довольно объёмный, его придётся разбить на несколько частей. Итак, пойдём от простого к сложному. Кстати, есть очень большая вероятность, что информация, усвоенная при изучении bash, пригодится при работе с другими командными интерпретаторами.

Стандартный поток ввода и вывода

Эти довольно важные понятия означают всего-навсего то, откуда по умолчанию читает программа данные (stdin) и куда выводит результаты своей работы (stdout). Также существует стандартный поток вывода ошибок (stderr). Обычно это экран (точнее, терминал пользователя) + клавиатура. Для чего это надо знать? А дело в том, что все эти потоки можно перенаправлять. Чаще всего для ввода/вывода используют файлы.

Например, так можно создать файл, содержащий список фалов в указанной директории.

$ ls -l > ~/file_with_files

Кстати, стоит помнить, что при следующем выполнении файл будет полностью переписан, и всё, что было раньше, потеряется. Если же нужно дописать в конец файла, то нужно использовать ">>" вместо ">"

$ ls -l >> ~/file_with_files

Также, при выполнении команды можно разделять потоки.

• stdin имеет номер 0
• stdout имеет номер 1
• stderr имеет номер 2

То есть можно выводить ошибки в отдельный файл, причём обычные сообщения будут при этом отображаться как обычно. Для этого нужно перед ">" поставить число 2 (номер потока, аналогично для stdin, stdout). Например, так

$ find / -name .bashrc 2> ~/finderrors.txt

Кроме того, существует такое устройство, как /dev/null, на который можно также перенаправлять вывод. При этом ничего из направленного не будет нигде отображаться.

$ find / -name asdf 2 > /dev/null

Вывод можно направлять и в другую команду. Например, следующая команда выведет количество слов в файле

$ cat ~/finderrors.txt > wc -w

Если вам нужно написать скрипт, в котором какая-то программа требует ввода, то можно направить в неё содержимое файла

$ wc -w < ~/finderrors.txt

Примечание. ">" без указания номера потока трактуется как "1 >". То есть выводиться будет только stdin.

Конвейеры

Наверняка вы видели команды следующего вида:

$ cat /etc/bash.bashrc | more

В результате её работы будет приостановлен вывод при заполнении экрана. Так вот, "|" и есть этот самый конвейер. Говоря по-умному, это канал, в который один процесс может только писать, а другой - только читать. Выборка и помещение в такой конвейер идёт по принципу FIFO (First In - First Out). Также этот принцип называется очередь, что очень просто и точно характеризует его работу. Конвейеры используются для того, чтобы скомбинировать работу нескольких маленьких программ.

Разберём работу следующей команды:

$ cat myfile | grep Linux | we -1

Сначала cat myfile выводит содержимое файла myfile, затем grep Linux считывает вывод и выделяет только строки, содержащие слово Linux. Потом wc -l считает количество строк. В результате мы получим количество строк, содержащих слово Linux.

Очень удобно использовать утилиту xargs вместе с "|". xargs читает элементы вывода stdin, разделённые пробелами, и выполняет программу, передав их ей один или несколько раз.

Например:

$ find /tmp -name core -type f -print | xargs /bin/rm -f

Эта команда находит файлы с именем core в директории /tmp и удаляет их.

Специальные символы

В отличие от ОС Windows, имена файлов в Linux могут содержать почти любые символы (например, имя файла example*of/file вполне реально). Но некоторые знаки bash использует как служебные. И для корректной работы необходимо эти символы экранировать. Это можно сделать несколькими способами.

Можно взять выражение в кавычки. Например:

$ cp "example*of/file" ~

Также можно использовать одиночные кавычки

$ cp 'example*of/file' ~

Отличие состоит в том, что в одиночных кавычках теряют своё значение все спецсимволы, в двойных - все, кроме $ и \.

Но самым универсальным является С-подобный способ отмены специальных символов. Для этого достаточно перед символом поставить "\" (без кавычек). Например, наша команда будет выглядеть следующим образом:

$ cp example\*of\/file ~

Выполнение команд

Существует несколько символов для организации выполнения команд.

Если нужно последовательно выполнить несколько команд, то их следует разделить символом ";". Например, следующая последовательность скомпилирует файл (а компиляция - долгий процесс, можно в это время поспать!), затем выключит компьютер.

$ make ; sudo shutdown -h now

Если же нужно выполнить программу в фоновом режиме (то есть вернуть управление пользователю сразу после запуска, это бывает удобно при запуске графических приложений), то необходимо после команды поставить символ "&". Например:

$ sudo synaptic &

В результате у нас запустится synaptic и можно будет, не выходя из него, пользоваться текущим эмулятором терминала.

А что же делать, если нам нужно выполнить команду только в том случае, если операция успешно завершится. Например, есть следующая задача.

Нужно скомпилировать файл. Для этого нужно выполнить configure, make, sudo make install. Причём выполнять нужно только в том случае, если предыдущая команда закончилась успешно.

В таких случаях применяется последовательность "&&". Оператор, стоящий после "&&", выполняется только в том случае, если предыдущая завершилась успешно. То есть у нас это будет выглядеть так:

$ ./configure && make && sudo make install

Если же нужно выполнить только в том случае, если программа завершится с ошибкой, то используем "||". Например, усложним задачу. Нужно будет при ошибке записать её в файл, а затем, независимо от окончания, выключить компьютер.

$ ./configure && make && make install || echo fail > ~/errorfile ; sudo shutdown -h now

Шаблоны имён файлов

Проще всего их перечислить в табличке. Стоит помнить, что шаблоны можно комбинировать в одной команде.

* - любая последовательность символов, в том числе и пустая;

? - любой одиночный символ;

{a,b,c,d} - любой из символов, перечисленных в скобках;

[0-6,a-d] - любой символ из указанных интервалов;

[^0-6] - любой символ, не входящий в указанные интервалы.

Проще всего их разбирать на примере.

Допустим, у нас есть папка, содержащая следующие файлы.

Glava01, Glava02, Glava03, Glava04, Glava05, Glava15, Glava17.

Применим шаблон Glava0* и получим список Glava01, Glava02, Glava03, Glava04, Glava05.

Применим шаблон Glava?5 и получим список Glava05, Glava15.

Применим шаблон Glava?{4,5} и получим список Glava04, Glava05, Glava15.

Применим шаблон Glava0[1-3] и получим список Glava01, Glava02, Glava03.

Выполнение арифметических выражений

Да, bash и такое умеет. Для этого есть две формы:

первая: $[выражение]

вторая: $((выражение))

Например:

$ echo $[2+2*2]

В результате выполнения выведется число 6. Если выражение некорректно, то bash выдаст сообщение об ошибке.

Подстановка команд

Подстановка команд является очень мощным средством bash. Смысл в том, что записанная команда меняется на результат её выполнения. Существуют две формы записи: $(команда) и 'команда' (в этом случае используются не одиночные кавычки, а символы, получающиеся при комбинации SHIFT+~). Например, вот яркий пример, который используется в Debian при установке заголовочных пакетов текущего ядра:

# apt-get install linux-headers-'uname -r'

Команда uname -r при своём выполнении выдаёт версию используемого ядра. То есть при выполнении у меня она меняется на

# apt-get install linux-headers-2.6.25-2-686

Причём, у вас она может приобрести другой вид. Также можно поменять ядро, а пакеты устанавливать той же командой.

Фильтры

Это команды, которые могут преобразовать входной поток данных и вывести результат на стандартный поток вывода.

cat - на стандартный вывод (то есть на экран) выводится содержимое указанного файла (или нескольких файлов, если их имена последовательно задать в качестве аргументов команды);

grep, fgrep, egrep - ищут во входном файле или данных со стандартного ввода строки, содержащие указанный шаблон, и выдают их на стандартный вывод;

tr - заменяет во входном потоке все встречающиеся символы, перечисленные в заданном перечне, на соответствующие символы из второго заданного перечня;

comm - сравнивает два файла по строкам и выдаёт на стандартный вывод три колонки: в первой - строки, которые встречаются только в 1-м файле, во второй - строки, которые встречаются только во 2-м файле, и в третьей - строки, имеющиеся в обоих файлах;

pr - форматирует для печати текстовый файл или содержимое стандартного ввода;

sed - строковый редактор, использующийся для выполнения некоторых преобразований над входным потоком данных (берётся из файла или со стандартного ввода);

more и less - выводят содержимое файла на экран отдельными страницами размером как раз в целый экран;

wc - подсчитывает количество слов, строк или байт в потоке.

Например,

$ grep CONFIG_XEN . -Rl | xargs -i sed -i -e 's/CONFIG_XEN/CONFIG_LUPO/g' {}

ищет файлы в текущей папке, содержащие строку "CONFIG_XEN", и меняет её на "CONFIG_LUPO" во всех найденных файлах.

Вот тут мы и сделаем перерыв для того, чтобы разобраться во всём объёме материала. Bash - очень мощный интерпретатор, и для его освоения нужна практика. В следующей статье будет рассматриваться создание скриптов для него. Начнём программировать. До следующих встреч!

Антон ЛИПАРИН,
oni-ddr.livejournal.com