Linux bash скрипты. Написание скриптов на Bash

Для написания простого скрипта на bash , нам потребуется выполнить следующие простые действия:

Как это все работает:

первая строка нашего скрипта #!/bin/bash крайне необходима, для того, чтобы наш скрипт успешно выполнился.

вторая строка mkdir testdir создает каталог testdir

третья строка cd testdir позволяет перейти в созданный каталог testdir

команда touch в следующей строке touch file1 file2 file3 создает три файла

и последняя команда в строке нашего скрипта ls -al позволяет вывести на экран содержимое текущего каталога, в котором, благодаря предыдущей строке, появилось три пустых файла.

Как мы видим, в нашем простом скрипте все команды начинаются с новой строки. Каждая строка при запуске скрипта, последовательно выполняет свою работу, совершая те или иные действия.

Если вы ежедневно выполняете цепочку каких-либо одинаковых команд (с постоянными параметрами) в Linux, то возможно вам имеет смысл написать такой же простой скрипт на bash , который позволит вам сэкономить ваше время и автоматизировать вашу работу.

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.

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")

Или на PHP:

!/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.

Чтобы выполните:

chmod ugo+x файл_скрипта

Теперь выполняем нашу небольшую первую программу:

./файл_скрипта

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:

string="Hello world"

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

И проверяем:

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

Проверяем:

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)

string=$string1$string2

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:

!/bin/bash
echo $1

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

Рассмотрим пример:

!/bin/bash
index=1
while [[ $index < 5 ]]
do
echo $index
let "index=index+1"
done

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 < 5 ]]; do echo $index; let "index=index+1"; done;

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.

Безусловно, все те кто общается с ОС Linux хоть раз да имели дело(во всяком случае слышали точно) с командной оболочкой BASH. Но BASH не только командная оболочка, это еще и превосходный скриптовый язык программирования.
Цель этой статьи - познакомить поближе юзеров с bash, рассказать про синтаксис, основные приемы и фишки языка, для того чтобы даже обычный пользователь смог быстренько написать простой скрипт для выполнения ежедневной(-недельной, -месячной) рутинной работы или, скажем, «на коленке» наваять скриптик для бэкапа директории.

Введение

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

1. Любой bash-скрипт должен начинаться со строки:

#!/bin/bash
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.
2. Коментарии начинаются с символа # (кроме первой строки).
3. 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
parametr1=$1 #присваиваем переменной parametr1 значение первого параметра скрипта
script_name=$0 #присваиваем переменной script_name значение имени скрипта
echo "Вы запустили скрипт с именем $script_name и параметром $parametr1" # 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.
exit 0 #Выход с кодом 0 (удачное завершение работы скрипта)

Ite@ite-desktop:~$ ./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

Условия

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
source=$1 #в переменную source засовываем первый параметр скрипта
dest=$2 #в переменную dest засовываем второй параметр скрипта

If [[ "$source" -eq "$dest" ]] # в ковычках указываем имена переменных для сравнения. -eq - логическое сравнение обозначающие "равны"
then # если они действительно равны, то
echo "Применик $dest и источник $source один и тот же файл!" #выводим сообщение об ошибке, т.к. $source и $dest у нас равны
exit 1 # выходим с ошибкой (1 - код ошибки)
else # если же они не равны
cp $source $dest # то выполняем команду cp: копируем источник в приемник
echo "Удачное копирование!"
fi #обозначаем окончание условия.

Результат выполнения скрипта:
ite@ite-desktop:~$ ./primer2.sh 1 1
Применик 1 и источник 1 один и тот же файл!
ite@ite-desktop:~$ ./primer2.sh 1 2
Удачное копирование!

Структура if-then-else используется следующим образом:
if <команда или набор команд возвращающих код возврата(0 или 1)>
then
<если выражение после if истино, то выполняется этот блок>
else
<если выражение после if ложно, тот этот>
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:
if ...
then ....
else
if ....
then....
else ....

Для краткости и читаемости кода, можно использовать структуру:
if ..
then ...
elif ...
then ...
elif ...

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"
read doing #здесь мы читаем в переменную $doing со стандартного ввода

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.

Результат работы:
ite@ite-desktop:~$ ./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.

UPD: Исправил некоторые ошибки
UPD: Обновил часть про условия if-then-else

Наверное, всем известно, что у оболочки Bash есть встроенные команды, которых нет в папках /bin или /usr/bin. Они встроены в оболочку и выполняются в виде функций. В одной из предыдущих статей мы рассматривали . Мы обговорили там почти все, как должны выглядеть скрипты, использование условий, циклов, переменных, но не останавливались на функциях.

В сегодняшней статье мы исправим этот недостаток. Как и в любом языке программирования, в Bash есть функции их может быть очень полезно использовать. Мы рассмотрим использование функций bash, как их писать и даже как создавать библиотеки из этих функций.

Сначала нужно понять что такое функция в нашем контексте. Функция - это набор команд, объединенных одним именем, которые выполняют определенную задачу. Функция вызывается по ее имени, может принимать параметры и возвращать результат работы. Одним словом, функции Bash работают так же, как и в других языках программирования.

Синтаксис создания функции очень прост:

имя_функции () { список_команд }

Имя функции не должно совпадать ни с одной из существующих команд или функций, а все команды в теле функции пишутся с новой строки.

Простая функция

Давайте напишем небольшую функцию, которая будет выводить строку на экран:

$ vi function.sh

#!/bin/bash
printstr(){
echo "hello world"
}
printstr

Вызов функции bash выполняется указанием ее имени, как для любой другой команды. Запустите наш скрипт на выполнение, не забывайте, что перед этим нужно дать ему права на выполнение:

chmod u+x function.sh

Все работает, теперь усложним задачу, попробуем передать функции аргументы.

Аргументы функции

Аргументы функции нужно передавать при вызове, а читаются они точно так же, как и аргументы скрипта. Синтаксис вызова функции с параметрами bash такой:

имя_функции аргумент1 аргумент2 ... аргументN

Как видите, все достаточно просто. Параметры разделяются пробелом. Теперь улучшим нашу функцию, чтобы она выводила заданную нами строку:

!/bin/bash
printstr(){
echo $1
}
printstr "Hello world"

Можно сделать, чтобы параметров было несколько:

!/bin/bash
printstr(){
echo $1
echo $2
echo $3
echo $5
}
printstr "arg1" "arg2" "arg3" "arg4" "arg5"

Есть и другой способ извлекать аргументы, как в Си, с помощью стека. Мы извлекаем первый аргумент, затем сдвигаем указатель стека аргументов на единицу и снова извлекаем первый аргумент. И так далее:

!/bin/bash
printstr(){
echo $1
shift
echo $1
shift
echo $1
shift
echo $1
}
printstr "arg1" "arg2" "arg3" "arg4"

Возврат результата функции

Вы можете не только использовать функции с параметрами bash, но и получить от нее результат работы. Для этого используется команда return. Она завершает функцию и возвращает числовое значение кода возврата. Он может быть от 0 до 255:

!/bin/bash
printstr(){
return 134;
}
printstr
echo $?

Если вам нужно применить возврат значения функции bash, а не статус код, используйте echo. Строка не сразу выводится в терминал, а возвращается в качестве результата функции и ее можно записать в переменную, а затем использовать:

!/bin/bash
printstr(){
echo "test"
}
VAR=$(printstr)
echo $VAR

Экспорт функций

Вы можете сделать функцию доступной вне скрипта с помощью команды declare:

!/bin/bash
printstr(){
echo "hello world"
}
declare -x -f printstr

Затем запустите скрипт с помощью команды source:

source function.sh
$ printstr

Рекурсия

Вы можете вызвать функцию из нее же самой, чтобы сделать рекурсию:

!/bin/bash
printstr(){
echo "hello world"
printstr
}
printstr

Вы можете поэкспериментировать с использованием рекурсии, во многих случаях это может быть полезным, только не забывайте делать первый вызов функции Bash.

Локальные переменные в функции

Если вы объявите обычную переменную в функции, то она будет доступной во всем скрипте, это удобно для возврата значения функции, но иногда может понадобиться сделать локальную переменную. Для этого существует команда local:

!/bin/bash
printstr(){
local VAR=$1
echo ${VAR}
}
printstr "Hello World"

Библиотеки функций

Мы можем взять некоторые функции bash и объединить их в одну библиотеку, чтобы иметь возможность одной командой импортировать эти функции. Это делается похожим образом на экспорт функций. Сначала создадим файл библиотеки:

test1(){
echo "Hello World from 1";
}
test2(){
echo "Hello World from 2";
}
test3(){
echo "Hello World from 3";
}

Теперь создадим скрипт, который будет использовать наши функции. Импортировать библиотеку можно с помощью команды source или просто указав имя скрипта:

!/bin/bash
source lib.sh
test1
test2
test3

Выводы

В этой статье мы рассмотрели функции bash, как их писать, применять и объединять в библиотеки. Если вы часто пишете скрипты на Bash, то эта информация будет для вас полезной. Вы можете создать свой набор функций, для использования их в каждом скрипте и тем самым облегчить себе работу.