Bash-скрипты, руководство в 11 частях

Освоив предыдущие части этой серии материалов, вы узнали о том, что такое bash-скрипты, как их писать, как управлять потоком выполнения программы, как работать с файлами. Сегодня мы поговорим о том, как добавить скриптам интерактивности, оснастив их возможностями по получению данных от пользователя и по обработке этих данных.

Наиболее распространённый способ передачи данных сценариям заключается в использовании параметров командной строки. Вызвав сценарий с параметрами, мы передаём ему некую информацию, с которой он может работать. Выглядит это так:

$ ./myscript 10 20

В данном примере сценарию передано два параметра — «10» и «20». Всё это хорошо, но как прочесть данные в скрипте?

Чтение параметров командной строки

Оболочка bash назначает специальным переменным, называемым позиционными параметрами, введённые при вызове скрипта параметры командной строки:

• $0 — имя скрипта.

• $1 — первый параметр.

• $2 — второй параметр — и так далее, вплоть до переменной $9, в которую попадает девятый параметр.

Вот как можно использовать параметры командной строки в скрипте с помощью этих переменных:

#!/bin/bash

echo $0

echo $1

echo $2

echo $3

Запустим сценарий с параметрами:

./myscript 5 10 15

Вот что он выведет в консоль.

Вывод параметров, с которыми запущен скрипт

Обратите внимание на то, что параметры командной строки разделяются пробелами. Взглянем на ещё один пример использования параметров. Тут мы найдём сумму чисел, переданных сценарию:

#!/bin/bash

total=$[ $1 + $2 ]

echo The first parameter is $1.

echo The second parameter is $2.

echo The sum is $total.

Запустим скрипт и проверим результат вычислений.

Сценарий, который находит сумму переданных ему чисел

Параметры командной строки не обязательно должны быть числами. Сценариям можно передавать и строки. Например, вот скрипт, работающий со строкой:

#!/bin/bash

echo Hello $1, how do you do

Запустим его:

./myscript Adam

Он выведет то, что мы от него ожидаем.

Сценарий, работающий со строковым параметром

Что если параметр содержит пробелы, а нам надо обрабатывать его как самостоятельный фрагмент данных? Полагаем, если вы освоили предыдущие части этого руководства, ответ вы уже знаете. Заключается он в использовании кавычек.

Если скрипту надо больше девяти параметров, при обращении к ним номер в имени переменной надо заключать в фигурные скобки, например так:

${10}

Проверка параметров

Если скрипт вызван без параметров, но для нормальной работы кода предполагается их наличие, возникнет ошибка. Поэтому рекомендуется всегда проверять наличие параметров, переданных сценарию при вызове. Например, это можно организовать так:

#!/bin/bash

if [ -n "$1" ]

then

echo Hello $1.

else

echo "No parameters found. "

fi

Вызовем скрипт сначала с параметром, а потом без параметров.

Вызов скрипта, проверяющего наличие параметров командной строки

Подсчёт параметров

В скрипте можно подсчитать количество переданных ему параметров. Оболочка bash предоставляет для этого специальную переменную. А именно, переменная $# содержит количество параметров, переданных сценарию при вызове. Опробуем её:

#!/bin/bash

echo There were $# parameters passed.

Вызовем сценарий.

./myscript 1 2 3 4 5

В результате скрипт сообщит о том, что ему передано 5 параметров.

Подсчёт количества параметров в скрипте

Эта переменная даёт необычный способ получения последнего из переданных скрипту параметров, не требующий знания их количества. Вот как это выглядит:

#!/bin/bash

echo The last parameter was ${!#}

Вызовем скрипт и посмотрим, что он выведет.

Обращение к последнему параметру

Захват всех параметров командной строки

В некоторых случаях нужно захватить все параметры, переданные скрипту. Для этого можно воспользоваться переменными $* и $@. Обе они содержат все параметры командной строки, что делает возможным доступ к тому, что передано сценарию, без использования позиционных параметров.

Переменная $* содержит все параметры, введённые в командной строке, в виде единого «слова».

В переменной $@ параметры разбиты на отдельные «слова». Эти параметры можно перебирать в циклах.

Рассмотрим разницу между этими переменными на примерах. Сначала взглянем на их содержимое:

#!/bin/bash

echo "Using the \$* method: $*"

echo "-----------"

echo "Using the \$@ method: $@"

Вот вывод скрипта.

Переменные $* и $@

Как видно, при выводе обеих переменных получается одно и то же. Теперь попробуем пройтись по содержимому этих переменных в циклах для того, чтобы увидеть разницу между ними:

#!/bin/bash

count=1

for param in "$*"

do

echo "\$* Parameter #$count = $param"

count=$(( $count + 1 ))

done

count=1

for param in "$@"

do

echo "\$@ Parameter #$count = $param"

count=$(( $count + 1 ))

done

Взгляните на то, что скрипт вывел в консоль. Разница между переменными вполне очевидна.

Разбор переменных $* и $@ в цикле

Переменная $* содержит все переданные скрипту параметры как единый фрагмент данных, в то время как в переменной $@ они представлены самостоятельными значениями. Какой именно переменной воспользоваться — зависит от того, что именно нужно в конкретном сценарии.

Команда shift

Использовать команду shift в bash-скриптах следует с осторожностью, так как она, в прямом смысле слова, сдвигает значения позиционных параметров.

Когда вы используете эту команду, она, по умолчанию, сдвигает значения позиционных параметров влево. Например, значение переменной $3 становится значением переменной $2, значение $2 переходит в $1, а то, что было до этого в $1, теряется. Обратите внимание на то, что при этом значение переменной $0, содержащей имя скрипта, не меняется.

Воспользовавшись командой shift, рассмотрим ещё один способ перебора переданных скрипту параметров:

#!/bin/bash

count=1

while [ -n "$1" ]

do

echo "Parameter #$count = $1"

count=$(( $count + 1 ))

shift

done

Скрипт задействует цикл while, проверяя длину значения первого параметра. Когда длина станет равна нулю, происходит выход из цикла. После проверки первого параметра и вывода его на экран, вызывается команда shift, которая сдвигает значения параметров на одну позицию.

Использование команды shift для перебора параметров

Используя команду shift, помните о том, что при каждом её вызове значение переменной $1 безвозвратно теряется.

Ключи командной строки

Ключи командной строки обычно выглядят как буквы, перед которыми ставится тире. Они служат для управления сценариями. Рассмотрим такой пример:

#!/bin/bash

echo

while [ -n "$1" ]

do

case "$1" in

-a) echo "Found the -a option" ;;

-b) echo "Found the -b option" ;;

-c) echo "Found the -c option" ;;

*) echo "$1 is not an option" ;;

esac

shift

done

Запустим скрипт:

$ ./myscript –a –b –c –d

И проанализируем то, что он выведет в терминал.

Обработка ключей в скрипте

В этом коде использована конструкция case, которая сверяет переданный ей ключ со списком обрабатываемых скриптом ключей. Если переданное значение нашлось в этом списке, выполняется соответствующая ветвь кода. Если при вызове скрипта будет использован любой ключ, обработка которого не предусмотрена, будет исполнена ветвь «*».

Как различать ключи и параметры

Часто при написании bash-скриптов возникает ситуация, когда надо использовать и параметры командной строки, и ключи. Стандартный способ это сделать заключается в применении специальной последовательности символов, которая сообщает скрипту о том, когда заканчиваются ключи и начинаются обычные параметры.

Эта последовательность — двойное тире (--). Оболочка использует её для указания позиции, на которой заканчивается список ключей. После того, как скрипт обнаружит признак окончания ключей, то, что осталось, можно, не опасаясь ошибок, обрабатывать как параметры, а не как ключи. Рассмотрим пример:

#!/bin/bash

while [ -n "$1" ]

do

case "$1" in

-a) echo "Found the -a option" ;;

-b) echo "Found the -b option";;

-c) echo "Found the -c option" ;;

--) shift

break ;;

*) echo "$1 is not an option";;

esac

shift

done

count=1

for param in $@

do

echo "Parameter #$count: $param"

count=$(( $count + 1 ))

done

Этот сценарий использует команду break для прерывания цикла while при обнаружении в строке двойного тире.

Вот что получится после его вызова.

Обработка ключей и параметров командной строки

Как видно, когда скрипт, разбирая переданные ему данные, находит двойное тире, он завершает обработку ключей и считает всё, что ещё не обработано, параметрами.

Обработка ключей со значениями

По мере усложнения ваших скриптов, вы столкнётесь с ситуациями, когда обычных ключей уже недостаточно, а значит, нужно будет использовать ключи с некими значениями. Например, вызов сценария в котором используется подобная возможность, выглядит так:

./myscript -a test1 -b -c test2

Скрипт должен уметь определять, когда вместе с ключами командной строки используются дополнительные параметры:

#!/bin/bash

while [ -n "$1" ]

do

case "$1" in

-a) echo "Found the -a option";;

-b) param="$2"

echo "Found the -b option, with parameter value $param"

shift ;;

-c) echo "Found the -c option";;

--) shift

break ;;

*) echo "$1 is not an option";;

esac

shift

done

count=1

for param in "$@"

do

echo "Parameter #$count: $param"

count=$(( $count + 1 ))

done

Вызовем этот скрипт в таком виде:

./myscript -a -b test1 -d

Посмотрим на результаты его работы.

Обработка параметров ключей

В данном примере в конструкции case обрабатываются три ключа. Ключ -b требует наличия дополнительного параметра. Так как обрабатываемый ключ находится в переменной $1, соответствующий ему параметр будет находиться в $2 (тут используется команда shift, поэтому, по мере обработки, всё, что передано сценарию, сдвигается влево). Когда с этим мы разобрались, осталось лишь извлечь значение переменной $2 и у нас будет параметр нужного ключа. Конечно, тут понадобится ещё одна команда shift для того, чтобы следующий ключ попал в $1.

Использование стандартных ключей

При написании bash-скриптов вы можете выбирать любые буквы для ключей командной строки и произвольно задавать реакцию скрипта на эти ключи. Однако, в мире Linux значения некоторых ключей стали чем-то вроде стандарта, которого полезно придерживаться. Вот список этих ключей:

-a Вывести все объекты.

-c Произвести подсчёт.

-d Указать директорию.

-e Развернуть объект.

-f Указать файл, из которого нужно прочитать данные.

-h Вывести справку по команде.

-i Игнорировать регистр символов.

-l Выполнить полноформатный вывод данных.

-n Использовать неинтерактивный (пакетный) режим.

-o Позволяет указать файл, в который нужно перенаправить вывод.

-q Выполнить скрипт в quiet-режиме.

-r Обрабатывать папки и файлы рекурсивно.

-s Выполнить скрипт в silent-режиме.

-v Выполнить многословный вывод.

-x Исключить объект.

-y Ответить «yes» на все вопросы.

Если вы работаете в Linux, вам, скорее всего, знакомы многие из этих ключей. Использовав их в общепринятом значении в своих скриптах, вы поможете пользователям взаимодействовать с ними, не беспокоясь о чтении документации.

Получение данных от пользователя

Ключи и параметры командной строки — это отличный способ получить данные от того, кто пользуется скриптом, однако в некоторых случаях нужно больше интерактивности.

Иногда сценарии нуждаются в данных, которые пользователь должен ввести во время выполнения программы. Именно для этой цели в оболочке bash имеется команда read.

Эта команда позволяет принимать введённые данные либо со стандартного ввода (с клавиатуры), либо используя другие дескрипторы файлов. После получения данных, эта команда помещает их в переменную:

#!/bin/bash

echo -n "Enter your name: "

read name

echo "Hello $name, welcome to my program."

Обратите внимание на то, что команда echo, которая выводит приглашение, вызывается с ключом -n. Это приводит к тому, что в конце приглашения не выводится знак перевода строки, что позволяет пользователю скрипта вводить данные там же, где расположено приглашение, а не на следующей строке.

Обработка пользовательского ввода

При вызове read можно указывать и несколько переменных:

#!/bin/bash

read -p "Enter your name: " first last

echo "Your data for $last, $first…"

Вот что выведет скрипт после запуска.

Несколько переменных в команде read

Если, вызвав read, не указывать переменную, данные, введённые пользователем, будут помещены в специальную переменную среды REPLY:

#!/bin/bash

read -p "Enter your name: "

echo Hello $REPLY, welcome to my program.

Использование переменной среды REPLY

Если скрипт должен продолжать выполнение независимо от того, введёт пользователь какие-то данные или нет, вызывая команду read можно воспользоваться ключом -t. А именно, параметр ключа задаёт время ожидания ввода в секундах:

#!/bin/bash

if read -t 5 -p "Enter your name: " name

then

echo "Hello $name, welcome to my script"

else

echo "Sorry, too slow! "

fi

Если данные не будут введены в течение 5 секунд, скрипт выполнит ветвь условного оператора else, выведя извинения.

Ограничение времени на ввод данных

Ввод паролей

Иногда то, что вводит пользователь в ответ на вопрос скрипта, лучше на экране не показывать. Например, так обычно делают, запрашивая пароли. Ключ -s команды read предотвращает отображение на экране данных, вводимых с клавиатуры. На самом деле, данные выводятся, но команда read делает цвет текста таким же, как цвет фона.

#!/bin/bash

read -s -p "Enter your password: " pass

echo "Is your password really $pass? "

Вот как отработает этот скрипт.

Ввод конфиденциальных данных

Чтение данных из файла

Команда read может, при каждом вызове, читать одну строку текста из файла. Когда в файле больше не останется непрочитанных строк, она просто остановится. Если нужно получить в скрипте всё содержимое файла, можно, с помощью конвейера, передать результаты вызова команды cat для файла, конструкции while, которая содержит команду read (конечно, использование команды cat выглядит примитивно, но наша цель — показать всё максимально просто, ориентируясь на новичков; опытные пользователи, уверены, это поймут).

Напишем скрипт, в котором используется только что описанный подход к чтению файлов.

#!/bin/bash

count=1

cat myfile | while read line

do

echo "Line $count: $line"

count=$(( $count + 1 ))

done

echo "Finished"

Посмотрим на него в деле.

Чтение данных из файла

Тут мы передали в цикл while содержимое файла и перебрали все строки этого файла, выводя номер и содержимое каждой из них.

Итоги

Сегодня мы разобрали работу с ключами и параметрами командной строки. Без этих средств диапазон использования скриптов оказывается чрезвычайно узким. Даже если скрипт написан, что называется, «для себя». Тут же мы рассмотрели подходы к получению данных от пользователя во время выполнения программы — это делает сценарии интерактивными.

В следующий раз поговорим об операциях ввода и вывода.