C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -1C2110
Operační systém UNIX a
základy programování
Petr Kulhánek, Jakub Štěpán
kulhanek@chemi.muni.cz
Národní centrum pro výzkum biomolekul, Přírodovědecká fakulta
Masarykova univerzita, Kamenice 5, CZ-62500 Brno
7. lekce
bash – řídící struktury (podmínky, cykly)
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -2-
Obsah
 Blok rozhodování
• podmínky, cykly
 Návratová hodnota procesu
• příkaz exit
 Příkaz test
• operátory porovnání, logické operátory, zjednodušený
zápis
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -3Blok
rozhodování
ano
ne
?
ano
ne
blok 1
blok 2
stav
? ano
ne
blok 1
změna
inicializace
Podmíněné vykonání bloku (podmínky) Cyklické vykonávání bloku (cykly)
Typické použití bloku rozhodování
počítadlo (proměnná)
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -4-
Podmínky
if prikaz1
then
prikaz2
...
fi
if prikaz1; then
prikaz2
...
fi
Kompaktní zápisy:
if prikaz1
then
prikaz2
...
else
prikaz3
...
fi
if prikaz1; then
prikaz2
...
else
prikaz3
...
fi
Pokud prikaz1 skončí s návratovou hodnotou 0,
vykoná se prikaz2. V opačném případě se vykoná
prikaz3.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -5Cyklus
pomocí while/until
while prikaz1
do
prikaz2
...
done
while prikaz1; do
prikaz2
...
done
Kompaktní zápis:
cyklus probíhá zatímco prikaz1 vrací v návratové
hodnotě 0 (bez chyby)
Cyklus (smyčka) je řídicí struktura, která opakovaně provádí posloupnost příkazů. Opakování
i ukončení cyklu je řízeno podmínkou.
until prikaz1; do
prikaz2
...
done
cyklus probíhá dokud prikaz1 nevrátí v návratové
hodnotě 0
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -6Cyklus
pomocí while/until ...
stav
? ano
ne
blok 1
změna
inicializace
stav
?
ano
ne
blok 1
změna
inicializace
vyhodnocení podmínky
na konci cyklu
Tento algoritmus nemá přímou podporu v
řídích strukturách jazyka bash, jeho přepis je
možný, ale za cenu horší čitelnosti výsledného
kódu.
snadná transformace
komplikovaná implementace
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -7Návratová
hodnota procesu
Končící proces může rodičovskému procesu sdělit informaci o svém průběhu pomocí
návratové hodnoty. Návratová hodnota je celé číslo nabývající hodnot 0-255.
Proměnné
Proces: pid, ppid
Proces: pid, ppid
Proměnné
rodičovský proces
dceřiný proces
návratová hodnota
Návratová hodnota:
0 = vše proběhlo úspešně (pravda)
> 0 = došlo k chybě, vrácená hodnota pak zpravidla identifikuje chybu (nepravda)
Návratovou hodnotu posledně provedeného příkazu lze zjistit pomocí proměnné ?.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -8Návratová
hodnota, příklady
$ mkdir test
$ echo $?
0
$ mkdir test
mkdir: cannot create directory `test': File exists
$ echo $?
1
$ expr 4 + 1
5
$ echo $?
0
$ expr a + 1
expr: non-integer argument
$ echo $?
1
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -9Příkaz
exit
Příkaz exit slouží k ukončení běhu skriptu nebo interaktivního sezení. Nepovinným
argumentem příkazu je návratová hodnota.
#!/bin/bash
if test "$1" –lt 0; then
echo "Cislo je mensi nez nula!"
exit 1
fi
echo "Cislo je vetsi nebo rovno nule."
exit 0
$ ./muj_skript 5
Cislo je vetsi nebo rovno nule.
$ echo $?
0
$ ./muj_skript -10
Cislo je mensi nez nula!
$ echo $?
1
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -10Praktický
příklad - podmínka
ok?
ne
ano
vytvoř
adresář
K
chyba
mkdir adresar 2> /dev/null
if [[ $? –ne 0 ]]; then
echo "Nemohu vytvorit adresar!"
exit 1
fi
if ! mkdir adresar 2> /dev/null; then
echo "Nemohu vytvorit adresar!"
exit 1
fi
funkčně identické zápisy
mkdir adresar 2> /dev/null
if test $? –ne 0; then
echo "Nemohu vytvorit adresar!"
exit 1
fi
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -11Příkaz
test, operátory porovnávání
Porovnávání celých čísel:
test cislo1 operator cislo2
Operátor :
-eq rovná se (equal)
-ne nerovná se (not equal)
-lt menší než (less than)
-le menší než nebo rovno (less or equal)
-gt větší než (greater than)
-ge větší než nebo rovno (greater or equal)
Alternativní zápis:
[[ cislo1 operator cislo2 ]]
[
Příkaz test slouží k porovnávání hodnot a testovaní typů souborů a adresářů (man bash,
man test). V případě, že je test splněn, je návratová hodnota příkazu nastavena na 0
(pravda).
musí být mezery
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -12Příkaz
test, logické operátory
Logické operátory:
|| logické nebo
&& logické ano
! negace
Příklady:
[[ (cislo1 operator cislo2) || (cislo3 operator cislo4) ]]
[[ (cislo1 operator cislo2) ]] || [[ (cislo3 operator cislo4) ]]
• Pomocí logických operátorů, lze vytvářet složitější podmínky.
• Pokud neznáme prioritu operátorů nebo si nejsme jisti, tak používáme kulaté závorky.
• Bash používá líné vyhodnocování podmínek, které spočívá ve vyhodnocování pouze té
části složené logické podmínky, kterou je nutné vyhodnotit pro zjištění výsledné logické
hodnoty.
stejný výsledek, jiný způsob interpretace!
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -13Líné
vyhodnocování
[[ výraz1 || výraz2 ]] <-> [[ vyraz1 ]] || [[ vyraz2 ]]
Pokud je první výraz pravda (T), tak je výsledek vždy
pravda. Proto se výraz2 vyhodnocuje jen tehdy, pokud není
první výraz pravda.
[[ výraz1 && výraz2 ]] <-> [[ vyraz1 ]] && [[ vyraz2 ]]
Pokud je první výraz nepravda (F), tak je výsledek vždy
nepravda. Proto se výraz2 vyhodnocuje jen tehdy, pokud je
první výraz pravda.
F || F = F
F || T = T
T || F = T
T || T = T
F && F = F
F && T = F
T && F = F
T && T = T
Trik:
mkdir adresar || exit 1
pokud příkaz mkdir selže (F), zavolá se příkaz exit a skript se ukončí
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -14Praktický
příklad - cyklus
I < N
ano
ne
I = I + 1
N=10
I=0
writestr
"X"
počítadlo (proměnná)
N=10
I=0
while test "$I" –lt "$N"; do
echo "X"
((I = I + 1))
done
N=10
I=0
while [[ "$I" –lt "$N" ]]; do
echo "X"
((I = I + 1))
done
N=10
I=0
while [[ I –lt N ]]; do
echo "X"
((I = I + 1))
done
nutno použít $
volitelné $, pokud je použit blok [[ ]] nebo (( ))
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -15Složitější
konstrukce - vnořování
Jazyk bash nemá návěstí a příkaz goto, či jeho obdobu. Komplexnějších konstrukcí lze tedy
dosáhnout jen zanořováním cyklů a podmínek vzájemně do sebe. Úroveň zanoření není
omezena.
podminka
cyklus
Při návrhu algoritmu/skriptu se však snažíme o zamezení zbytečného vnořovaní (převážně z
důvodu snadnější orientace ve skriptu).
! podminka
cyklus
exit
Vhodnější uspořádání např.
pro testovaní vstupních dat
od uživatelů.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -16Vnořování
cyklů - příklad
počítadlo vnějšího cyklu může
ovlivňovat chování vnitřního
cyklu
N=10
I=0
while [[ I –lt N ]]; do
J=0
while [[ J –lt I ]]; do
echo –n "X"
((J = J + 1))
done
echo ""
((I = I + 1))
done
U zanořených konstrukcí dbáme na odsazovaní textových bloků, které zvyšuje přehlednost
a čitelnost kódu. V textových editorech je integrována podpora, která odsazovaní
usnadňuje, např. v editoru gedit, lze odsazení označeného textového bloku dosáhnout
klávesou TAB či Shift+TAB.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -17-
Cvičení
1. Napište skripty v jazyce bash pro následující úlohy. Rozměr vykreslovaného obrazce
nechť uživatel zadá interaktivně po spuštění skriptu.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -18Úkol
1
Do terminálu vytiskněte čtverec se znaků X. Délku strany čtverce zadá uživatel.
X X X X X X X X X X
X X X X X X X X X X
X X X X X X X X X X
X X X X X X X X X X
X X X X X X X X X X
X X X X X X X X X X
X X X X X X X X X X
X X X X X X X X X X
X X X X X X X X X X
X X X X X X X X X X
To, že se nejedná vzhledově o čtverec, ignorujte.
Počet znaků X na řádku a počet řádků však musí
být stejný.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -19Úkol
2
Do terminálu vytiskněte pravoúhlý trojúhelník se znaků X, tak aby jedna odvěsna byla
umístěna nahoře a druhá na levé straně. Délku odvěsny zadá uživatel.
X X X X X X X X X X
X X X X X X X X X
X X X X X X X X
X X X X X X X
X X X X X X
X X X X X
X X X X
X X X
X X
X
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -20Úkol
3
Do terminálu vytiskněte pravoúhlý trojúhelník se znaků X, tak aby jedna odvěsna byla
umístěna dole a druhá na levé straně. Délku odvěsny zadá uživatel.
X
X X
X X X
X X X X
X X X X X
X X X X X X
X X X X X X X
X X X X X X X X
X X X X X X X X X
X X X X X X X X X X
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -21Úkol
4
Do terminálu vytiskněte obrys čtverce se znaků X. Délku strany čtverce zadá uživatel.
X X X X X X X X X X
X X
X X
X X
X X
X X
X X
X X
X X
X X X X X X X X X X
To, že se nejedná vzhledově o čtverec, ignorujte.
Počet znaků X na řádku a počet řádků však musí
být stejný.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -22Úkol
5
Do terminálu vytiskněte obrys čtverce a jeho uhlopříčky se znaků X. Délku strany čtverce
zadá uživatel.
X X X X X X X X X X
X X X X
X X X X
X X X X
X X X X
X X X X
X X X X
X X X X
X X X X
X X X X X X X X X X
To, že se nejedná vzhledově o čtverec, ignorujte.
Počet znaků X na řádku a počet řádků však musí
být stejný.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -23Domácí
úkoly
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -24Domácí
úkoly
Pokyny:
1. Uvedené úkoly jsou pro pokročilé studenty.
2. Cílem úkolů je rozvinout vaši schopnost řešit problémy, který jsou zdánlivě neřešitelné
z pohledu možností a zdrojů, které máte k dispozici. V případě jazyka bash se jedná
převážně o možnost pracovat pouze s celočíselnou aritmetikou a omezený způsob
vykreslování na terminál.
Zadání:
1. Vykreslete kruh z písmen "X". Poloměr kruhu zadá uživatel po spuštění skriptu.
2. Vykreslete kružnici z písmen "X". Poloměr kružnice zadá uživatel jako první argument
skriptu.