Środowisko programisty/Bash - pisanie skryptów

Atrybuty plików

W systepie typu Unix jest podział na użytkowników i grupy. Każdy użytkownik może przynależeć do kilku grup. Do wyświetlania przynależności do grup służy polecenie groups.

bashtest@host:~$ groups 
users
bashtest@host:~$ groups bashtest root kubus
bashtest : users
root : root
kubus : users cdrom floppy audio src video staff
bashtest@host:~$ 

Bez argumentów wyświetla przynależność do grup aktualnego użytkownika. Z argumentami przynależność do grup podanych użytkowników. Na przykład użytkownik kubus przynależy do większej ilości grup, co daje mu większe prawa w systemie.

Każdy plik/katalog należy do dokładnie jednego użytkownika i grupy. Z każdym plikiem/katalogiem związane są trzy rodzaje praw dostępu:

r	prawo do odczytu,
w	prawo do modyfikacji (czyli do zapisu, bądź usunięcia),
x	prawo do uruchomienia; w przypadku katalogu oznacza to prawo do zmiany bieżącego katalogu na ten katalog.

Prawa dostępu przydzielane są trzem kategoriom użytkowników:

1. użytkownicy, do których należy dany plik,
2. inni użytkownicy z grupy, do której należy dany plik,
3. wszyscy pozostali użytkownicy.

Aby wyświetlić informacje o właścicielach i prawach dostępu możemy użyć polecenia ls z opcją -l:

bashtest@host:~$ ls -l
razem 128
drwx------ 2 bashtest users   4096 2006-07-08 09:37 Mail
d-wx--x--x 2 bashtest users   4096 2006-08-07 15:28 niedostępny_katalog
----rw---- 1 bashtest users      5 2006-08-07 15:30 plik_dla_pozostałych_userów
-rwxr-xr-x 1 root     root  109552 2006-08-07 15:32 program
-rw-r--r-- 1 bashtest users     13 2006-08-01 15:18 test.txt
bashtest@host:~$

Po lewej stronie są prawa dostępu. Literka po lewej mówi o typie pliku, kolejne trzy literki pokazują prawa dostępu dla pierwszej kategorii użytkowników, kolejne trzy o drugiej kategorii użytkowników i ostatnie trzy literki o ostatniej kategorii. W trzeciej i czwartej kolumnie pokazany jest użytkownik i grupa do której należy dany plik/katalog.

Mail i niedostępny_katalog są katalogami (literka d po lewej). Katalog Mail jest dostępny tylko dla użytkownika bashtest (2-4 literki rwx oznaczają ustawione wszystkie prawa dostępu: do odczytu, zapisu i uruchamiania). Katalog niedostępny_katalog nie ma ustawionych praw do odczytu, zatem nie można wyświetlić jego zawartości, ale można zmienić na niego bieżący katalog, gdyż ma ustawione prawa do uruchomienia. Plik plik_dla_pozostałych_userów mogą odczytywać i modyfikować tylko użytkownicy inni niż bashtest należący do grupy users. Plik program jest programem i można go uruchamiać.

Do zmiany właściciela służą polecenia chown i chgrp. Do zmiany praw dostępu służy polecenie chmod.

Pierwszy skrypt

Przygotujmy plik hello_world.sh o następującej zawartości:

#!/bin/sh
echo "Hello world"

Rozszerzenie sh jest standardowym rozszerzenie skryptów napisanych w bashu. Nie jest ono konieczne, ale dobrze, gdy już sama nazwa pliku mówi nam o jego typie. Pierwsza linijka jest podpowiedzią dla systemu jak ma być uruchomiony ten plik. System użyje polecenia /bin/sh do interpretacji tego pliku.

Spróbujmy uruchomić ten plik.

bashtest@host:~$ hellow_world.sh
bash: hellow_world.sh: command not found
bashtest@host:~$

Takie polecenie nie zostało znalezione. System szuka danego polecenia wśród wszystkich katalogów zapamiętanych na zmiennej środowiskowej PATH. Zobaczmy co zawiera ta zmienna.

bashtest@host:~$ echo $PATH
/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/bin/X11:/usr/games
bashtest@host:~$

Na jak widzimy nie zawiera bieżącego katalogu, w którym znajduje się nasz skrypt. Przy uruchamianiu polecenia, które nie znajduje katalogu podanym w PATH, trzeba podawać również ścieżkę (względną, bądź bezwzględna) przed nazwą pliku. W tym przypadku musimy podać katalog bieżący, co najprościej można zrobić przy użyciu kropki.

bashtest@host:~$ ./hello_world.sh
bash: ./hello_world.sh: Brak dostępu
bashtest@host:~$ 

Tym razem dostaliśmy komunikat o złych prawach dostępu. Zobaczmy.

bashtest@host:~$ ls -l hello_world.sh 
-rw-r--r-- 1 bashtest users 29 2006-08-07 15:45 hello_world.sh
bashtest@host:~$

No tak ten plik nie ma ustawionych praw do uruchamiania. Możemy to zrobić używając polecenia chmod. Aby ustawić prawa uruchamiania tylko dla użytkownika bashtest możemy użyć opcji u+x, a jeśli chcemy ustawić prawa uruchamiania dla wszystkich, to używamy opcji a+x. W tym przypadku ustawimy prawa uruchamiania tylko dla nas.

bashtest@host:~$ chmod u+x hello_world.sh 
bashtest@host:~$ ls -l hello_world.sh 
-rwxr--r-- 1 bashtest users 29 2006-08-07 15:45 hello_world.sh
bashtest@host:~$

Teraz wygląda lepiej spróbujmy uruchomić nasz skrypt.

bashtest@host:~$ ./hello_world.sh 
Hello world
bashtest@host:~$

Udało się!

Komentarze

Komentarze zaczynają się od symbolu #. Wszystkie pozostałe znaki aż do końca linii są ignorowane. W pierwszej linii skryptu helo_world.sh mamy już taki komentarz, który jest zarazem informacją dla systemu. Dodajmy jeszcze dwa komentarze.

#!/bin/sh

# Przykładowy skrypt wypisujący napis "Hello world"

echo "Hello world" # Tutaj wypisujemy co trzeba

Argumenty

Skrypty podobnie jak dowolne programy możemy uruchamiać podając im argumenty. Następujące zmienne o specjalnych nazwach pozwalają odczytywać argumenty:

$#	zwraca liczbę argumentów,
$0	zwraca nazwę pliku bieżącego programu,
$1, $2, ...	zwraca odpowiednio pierwszy argument, drugi argument, itd.,
$@	rozwija się do listy wszystkich argumentów; przydatne jeśli chcemy przekazać wszystkie argumenty innemu programowi, przy czym jeśli chcemy mieć pewność, że każdy argument będzie osobnym słowem, to należy użyć cudzysłowów: "$@"; ma to znaczenie na przykład wtedy, gdy istnieje argument, który zawiera spację.

Aby operować na dalszych argumentach pomocne jest polecenie shift, które usuwa pierwszy argument, a pozostałe przesuwa o jeden w lewo. Aby n-krotnie wywołać polecenie shift wystarczy podać mu to n jako argument shift n.

Na przykład dla skryptu test_arg.sh o zawartości

#!/bin/sh

# Testowanie argumentów

echo "Uruchomiłeś program `basename $0`"
echo Wszystkie: $@
echo "Pierwsze trzy: '$1', '$2', '$3'"
shift 2
echo "shift 2"
echo "Wszystkie: $@"
echo "Pierwsze trzy: '$1', '$2', '$3'"

mamy efekt

bashtest@host:~$ ./test_arg.sh Raz Dwa    "To jest  zdanie" Cztery
Uruchomiłeś program test_arg.sh
Wszystkie: Raz Dwa To jest zdanie Cztery
Pierwsze trzy: 'Raz', 'Dwa', 'To jest  zdanie'
shift 2
Wszystkie: To jest  zdanie Cztery
Pierwsze trzy: 'To jest  zdanie', 'Cztery', ''
bashtest@host:~$

Wyrażenia

Jak każdy szanującym się języku, w bashu możemy wyliczać wartości wyrażeń arytmetycznych. Możemy robić to na kilka sposobów.

expr

Najprostszym sposobem jest użycie polecenia expr. Przy czym trzeba pamiętać, żeby osobne tokeny (tzn. liczby i operatory arytmetyczne) były podawane w osobnych argumentach. Bieże się to stąd, że expr potrafi też operować na łańcuchach znakowych (czym się nie będziemy w tej chwili zajmować), więc musi jakoś te łańcuchy dostawać, a jedyną droga to przez argumenty.

Dostępnych jest pięć operatorów arytmetycznych:

• dodawanie (+),
• odejmowanie (-),
• mnożenie (*),
• dzielenie (/),
• modulo - reszta z dzielenia (%).

Ponadto możemy wykonywać porównania <, <=, =, == (synonim =), !=, >=, >. W wyniku mamy 1, gdy relacja jest spełniona i 0 w przeciwnym przypadku.

Trzeba też pamiętać by znaki specjalne poprzedzać backslashem lub brać w cudzysłowy. Przykłady:

bashtest@host:~$ expr 2\*3
2*3
bashtest@host:~$ expr 2 \* 3
6
bashtest@host:~$ expr '2 * 3'
2 * 3
bashtest@host:~$ expr 2 \* \(7 - 1\)
expr: argument nieliczbowy
bashtest@host:~$ expr 2 \* \( 7 - 1 \)
12
bashtest@host:~$ a=5
bashtest@host:~$ a=`expr $a + 1`
bashtest@host:~$ echo $a
6
bashtest@host:~$ expr 3 \<= 4
1
bashtest@host:~$ expr 3 '<=' 1
0
bashtest@host:~$

$(( ... )) i (( ... ))

Znacznie wygodniejszą formą pisania wyrażeń jest forma $(( wyrażenie )). W stosunku do expr w ciapkach ma same zalety oprócz jednego problemu, a mianowicie ta składnia może nie działać w innych shellach, czy w starszych wersjach Basha (ale kto teraz używa czegoś innego niż Bash). Pierwsza zaleta to szybkość, tzn. użycie tej składni nie powoduje tworzenia nowego procesu (co ma miejsce w przypadku `expr ...`) i jest interpretowane bezpośrednio przez Basha. Po drugie przy odwoływaniu się do zmiennych nie musimy poprzedzać ich znakiem $, gdyż każdy identyfikator jest traktowany wewnątrz podwójnych nawiasów jak zmienna. Nie musimy także dbać o używanie odstępów i backslashowania znaków specjalnych. Trzecia zaleta to bogatsza paleta operatorów arytmetycznych. Otóż wyrażenia arytmetyczne tutaj mogą zawierać dowolne operatory, które można znaleźć w języku C, np. inkrementacje/dekrementacje zmiennych (ID++, --ID), operacja bitowe (<<, &, ~), przypisania arytmetyczne (=, +=, *=), itp. Więcej o znaczeniu tych operacji i dozwolonych działaniach można znaleźć w kursie języka C lub w dokumentacji Basha.

Składni (( wyrażenie )) używamy wtedy, gdy nie potrzebujemy wyniku, czyli wtedy, gdy wyrażenie nie jest częścią instrukcji, tylko jest samo w sobie instrukcją. Najlepiej przyjżyjmy się przykładom.

Kilka sposobów na zwiększenie zmiennej o 1:

bashtest@host:~$ a=0
bashtest@host:~$ a=$((a + 1))
bashtest@host:~$ ((a=a+1))
bashtest@host:~$ ((a++))
bashtest@host:~$ ((a += 1))
bashtest@host:~$ echo $a
4
bashtest@host:~$ 

Inne przykłady:

bashtest@host:~$ echo "1 + ... + $x = $((x * (x + 1) >> 1))"
1 + ... + 5 = 15
bashtest@host:~$ echo $((x++))
5
bashtest@host:~$ echo $((++x))
7
bashtest@host:~$ echo $((x += x > 0))
8
bashtest@host:~$ echo "x = $x"
x = 8
bashtest@host:~$

let

let jest wbudowanym poleceniem Basha i używamy go podając mu jako argumenty wyrażenia do przetworzenia.

let wyrażenie1 wyrażenie2 ...

równoważne jest ciągowi poleceń

((wyrażenie1))
((wyrażenie2))
...

Przykład:

bashtest@host:~$ x=0
bashtest@host:~$ let x+=2 "x += 4"
bashtest@host:~$ echo $x
6
bashtest@host:~$ 

Trzeba pamiętać, że wyrażenie zawierające odstępy trzeba ujmować w cudzysłowy, aby formowały jeden argument.