Читаем Внутреннее устройство Linux полностью

Элементы, выделенные жирным шрифтом, управляют синтаксисом heredoc. Маркер <

Обратите внимание на переменную $DATE в приведенном примере. Оболочка раскрывает переменные оболочки внутри документов с синтаксисом heredoc, это особенно полезно, когда вы выводите отчеты, которые содержат много переменных.

11.10. Основные утилиты в сценариях оболочки

Некоторые команды чрезвычайно полезно применять в сценариях оболочки. Такие утилиты, как basename, пригодны лишь при использовании с другими командами и, следовательно, нечасто встречаются за пределами сценариев. Тем не менее другие команды, например awk, могут быть полезными и в командной строке.

11.10.1. Команда basename

Если вам необходимо удалить расширение из имени файла или изъять названия каталогов из полного пути, воспользуйтесь командой basename. Попробуйте ввести в командную строку следующие примеры, чтобы понять, как работает эта команда:

$ basename example.html.html

$ basename /usr/local/bin/example

В обоих случаях команда basename возвращает результат example. Первая команда удаляет суффикс. html из имени файла example.html, а вторая — названия каталогов из полного пути.

Следующий пример демонстрирует, как применить команду basename в сценарии, который конвертирует файлы изображений из формата GIF в формат PNG:

#!/bin/sh

for file in *.gif; do

# exit if there are no files

if [! -f $file]; then

exit

fi

b=$(basename $file.gif)

echo Converting $b.gif to $b.png…

giftopnm $b.gif | pnmtopng > $b.png

done

11.10.2. Команда awk

Команда awk не является простой командой с единственным способом применения; на самом деле это мощный язык программирования. К сожалению, искусство применения языка awk сейчас практически утрачено, поскольку его заменили более развитые языки, такие как Python.

Языку awk посвящены целые книги, например The AWK Programming Language («Язык программирования AWK») Альфреда В. Эйхо (Alfred V. Aho), Брайана Кернигана (Brian W. Kernighan) и Питера Дж. Вайнбергера (Peter J. Weinberger) (Addison-Wesley, 1988). Очень многие пользователи используют команду awk с единственной целью: чтобы выбрать отдельное поле из потока ввода, как здесь:

$ ls — l | awk '{print $5}'

Эта команда выводит пятое поле из отчета команды ls (размер файла). В результате получится список, содержащий размеры файлов.

11.10.3. Команда sed

Команда sed (сокращение от stream editor — «редактор потока») является автоматическим текстовым редактором, который принимает входящий поток (файл или стандартный ввод), изменяет его в соответствии с некоторым выражением и выводит результат в стандартный вывод. Во многих отношениях команда sed подобна команде ed, первичному текстовому редактору Unix. Она обладает множеством операций, инструментами подстановки и возможностями работы с адресацией. Как и для команды awk, есть книги и о команде sed, среди которых краткий справочник по обеим командам: sed & awk Pocket Reference («Карманный справочник по командам sed и awk») Арнольда Роббинса (Arnold Robbins), 2-е издание (O’Reilly, 2002).

Хотя команда sed является довольно большой и ее детальное рассмотрение выходит за рамки этой книги, легко понять, как она устроена. В общих чертах, команда sed воспринимает адрес и операцию как один аргумент. Адрес является набором строк, и команда решает, что делать с этими строками.

Очень распространенная задача для команды sed: заменить какое-либо регулярное выражение текстом (см. подраздел 2.5.1), например, так:

$ sed 's/exp/text/'

Так, если вы желаете заменить первое двоеточие в файле /etc/passwd на символ %, а затем отправить результат в стандартный вывод, следует выполнить следующую команду:

$ sed 's/:/%/' /etc/passwd

Чтобы заменить все двоеточия в файле /etc/passwd, добавьте спецификатор g в конце операции, как здесь:

$ sed 's/:/%/g' /etc/passwd

Приведу команду, которая работает построчно; она считывает файл /etc/passwd и удаляет строки с третьей по шестую, а затем отправляет результат в стандартный вывод:

$ sed 3,6d /etc/passwd

В этом примере число 3,6 является адресом (диапазоном строк), а флаг d — операцией (удаление). Если адрес опустить, команда sed будет работать со всеми строками входного потока. Двумя самыми распространенными операциями команды sed являются s (найти и заменить) и d.

В качестве адреса можно также использовать регулярное выражение. Эта команда удаляет любую строку, которая соответствует регулярному выражению exp:

$ sed '/exp/d'

11.10.4. Команда xargs

Когда вам приходится запускать одну команду для большого количества файлов, то эта команда или оболочка может ответить, что она не способна вместить все аргументы в свой буфер. Чтобы справиться с этой проблемой, используйте команду xargs, запуская ее в стандартном потоке ввода для каждого имени файла.

Многие применяют команду xargs вместе с командой find. Например, следующий сценарий может помочь проверить, что в текущем каталоге каждый файл с расширением. gif действительно является изображением в формате GIF (Graphic Interchange Format, формат обмена графическими данными):

$ find. -name '*.gif' — print | xargs file

В приведенном примере команда xargs запускает команду file. Однако такой вызов может привести к ошибкам или подвергнуть вашу систему рискам, связанным с безопасностью, поскольку имена файлов могут содержать пробелы и символы перевода строки. При написании сценариев используйте приводимую ниже форму, которая изменяет выходной разделитель команды find и разделитель аргументов команды xargs — вместо символа перевода строки применяется символ NULL:

$ find. -name '*.gif' — print0 | xargs -0 file

Команда xargs запускает множество процессов, поэтому не ожидайте высокой производительности, если вы работаете с большим количеством файлов.

Может потребоваться добавить два дефиса (—) в конце команды xargs, если есть вероятность того, что название какого-либо целевого файла начинается с дефиса (-). Двойной дефис (—) можно применять, чтобы сообщить какой-либо команде, что аргументы, которые за ним следуют, являются именами файлов, а не параметрами. При этом помните, что не все команды поддерживают использование двойного дефиса.

Есть альтернатива команде xargs при применении команды find: параметр — exec. Однако ее синтаксис довольно мудреный, так как вам необходимо использовать символы {} для подстановки имени файла и литерал;, чтобы указать окончание команды. Вот как выполняется предыдущая задача с помощью одной лишь команды find:

$ find. -name '*.gif' — exec file {} \;

11.10.5. Команда expr

Если вам необходимо использовать арифметические операторы в сценариях оболочки, может прийти на помощь команда expr (которая выполняет даже некоторые операции со строками). Например, команда expr 1 + 2 выводит результат 3. Запустите команду expr — help, чтобы получить полный перечень операций.

Применение команды expr — это неуклюжий и медленный способ выполнения математических вычислений. Если вам часто приходится заниматься ими, то, вероятно, лучше использовать что-либо вроде языка Python вместо сценария оболочки.

11.10.6. Команда exec

Команда exec является встроенной в оболочку функцией, которая заменяет текущий процесс оболочки той командой, которую вы укажете после команды exec. Она осуществляет системный вызов exec(), о котором вы узнали из главы 1. Эта функция предназначена для сохранения системных ресурсов, однако помните о ее необратимости: если запустить команду exec в сценарии оболочки, то этот сценарий и сама оболочка прекратят работу, уступив место новой команде.

Чтобы проверить это в окне оболочки, попробуйте запустить команду exec cat. После нажатия сочетания клавиш Ctrl+D или Ctrl+C для завершения команды cat окно оболочки должно исчезнуть, поскольку его дочерний процесс больше не существует.

11.11. Подоболочки

Предположим, вам необходимо немного изменить среду в оболочке, но это изменение не должно стать постоянным. Можно изменить, а потом вернуть в исходное состояние часть среды (например, путь или рабочий каталог), используя переменные оболочки, однако такой способ довольно груб. Простой вариант выполнения подобных задач заключается в применении подоболочки, совершенно нового процесса оболочки, который можно создать только для того, чтобы выполнить одну-две команды. Новая оболочка обладает копией среды исходной оболочки, и когда новая оболочка существует, любые изменения, которые будут сделаны в ее среде, не отразятся на обычной работе исходной оболочки.

Чтобы использовать подоболочку, поместите в скобки те команды, которые она должна выполнить. Например, следующая строка выполняет команду uglyprogram в каталоге uglydir, оставляя исходную оболочку без изменений:

$ (cd uglydir; uglyprogram)

Следующий пример показывает, как добавить компонент пути, который может вызвать проблемы, если сделать это изменение постоянным:

$ (PATH=/usr/confusing:$PATH; uglyprogram)

Использование подоболочки для выполнения одноразового изменения среды является настолько распространенным, что существует даже встроенный синтаксис, который не прибегает к подоболочке:

$ PATH=/usr/confusing:$PATH uglyprogram

Каналы и фоновые процессы также работают в подоболочках. Следующий пример использует команду tar для архивирования всего дерева каталогов внутри каталога orig, а затем распаковывает этот архив в новый каталог target, дублируя тем самым файлы и папки каталога orig (это оправданно, поскольку при этом сохраняются сведения о владельцах и правах доступа, и это обычно выполняется быстрее, чем команда типа cp — r):

$ tar cf — orig | (cd target; tar xvf — )

внимание

Тщательно проверяйте подобные команды перед их запуском, чтобы убедиться в том, что каталог target существует и он абсолютно отличается от каталога orig.

11.12. Включение других файлов в сценарии

Если вам необходимо включить другой файл в сценарий оболочки, используйте оператор «точка» (.). Например, такая строка выполняет команды из файла config.sh:

config.sh

Подобный синтаксис «включения» не запускает подоболочку и может быть полезен для группы сценариев, которым необходимо использовать единственный файл конфигурации.

11.13. Чтение пользовательского ввода

Команда read считывает строку текста из стандартного ввода и сохраняет ее текст в переменной. Например, следующая команда сохраняет ввод в переменной $var:

$ read var

Эта встроенная в оболочку команда может оказаться полезной в сочетании с другими функциями оболочки, не упомянутыми в данной книге.

11.14. Когда (не) использовать сценарии оболочки

Оболочка настолько богата функциями, что трудно рассказать обо всех ее важнейших элементах в одной главе. Если вы заинтересовались, на что еще способна оболочка, загляните в одну из книг, посвященных программированию в оболочке (например, Unix Shell Programming («Программирование в оболочке Unix») Стефена Дж. Коучена (Stephen G. Kochan) (3-е издание, SAMS Publishing, 2003)) или рассказывающих о сценариях оболочки (The UNIX Programming Environment («Среда программирования Unix») Брэна У. Кернигана (Bran W. Kernighan) и Роба Пайка (Rob Pike) (Prentice Hall, 1984)).

Но, несмотря на это, в некоторый момент (особенно если вы начинаете пользоваться встроенной командой read), вы должны задать себе вопрос: применяете ли вы по-прежнему верный инструмент для работы? Вспомните, с чем лучше всего справляются сценарии оболочки: это работа с простыми файлами и командами. Как уже было сказано выше, если вам приходится писать что-либо замысловатое, а в особенности задействовать сложные строковые или арифметические операции, вероятно, лучше обратиться к таким языкам сценариев, как Python, Perl или awk.