C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -1C2110
Operační systém UNIX a
základy programování
Petr Kulhánek
kulhanek@chemi.muni.cz
Národní centrum pro výzkum biomolekul, Přírodovědecká fakulta
Masarykova univerzita, Kamenice 5, CZ-62500 Brno
7. lekce
Skriptování v jazyce bash
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -2-
Obsah
➢ Skriptování v bashi
• základní syntaxe, srovnání s vývojovými diagramy, spouštění
skriptů
➢ Proměnné
• nastavení a získaní hodnoty, proměnné a procesy,
interpretace řetězců
➢ Vstup a výstup
• read, echo, printf
➢ Aritmetické operace
• operace s celými čísly
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -3Skriptování
v bashi
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -4Skript
v Bashi
#!/bin/bash
# toto je komentar
echo 'Toto je skript v interpretu Bash!'
echo "Obsah adresare `pwd` je:"
ls # vypise obsah adresare
A=6 # nastaveni hodnoty promenne A
echo "Hodnota promenne A je $A"
echo "jeden prikaz"; echo "druhy prikaz"
./mujprikaz prvni_argument druhy_argument \
treti_argument
pořadívykonávánípříkazů
• prázdné řádky se ignorují
• text uvozený znakem # se ignoruje (používá se ke komentovaní funkčnosti skriptu)
• na jeden řádek lze uvést více příkazů, příkazy se oddělují středníkem ;
• jeden příkaz lze napsat na více řádků pomocí zpětného lomítka \
ihned následuje
nový řádek
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -5V
čem psát skripty (a programy)
Jelikož jsou skripty a zdrojové kódy programů textové soubory, lze použít libovolný textový
editor umožňující uložení textu v čisté formě (bez formátovacích metadat).
Textové editory:
⚫ vi
⚫ kwrite
⚫ kate
⚫ gedit
K psaní skriptů a zdrojových kódů programů lze používat i specializované vývojové prostředí
– IDE (Integrated Development Enviroment). IDE obsahuje kromě editoru i správce
projektu, ladící nástroje (debugger) a další. Většinou dostupné pro komplexnější jazyky: C,
C++, Fortran, JavaScript, Python, PHP, atd.
Vývojové prostředí:
⚫ Kdevelop
⚫ qtcreator
⚫ NetBeans
⚫ Eclipse
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -6Vývojový
diagram a skript v bashi
Z
K
#!/bin/bash
echo 'Toto je skript v interpretu bash!'
echo "Obsah adresare je:"
ls
exec ls
pořadí vykonávání příkazů
writestr 'Toto je skript v interpretu bash!'
writestr "Obsah adresare je:"
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -7Spouštění
skriptů
1) Nepřímé spouštění
Spouštíme interpreter jazyka a jako argument uvádíme jméno skriptu.
$ bash muj_skript_v_bashi
Skripty nemusí mít nastaven příznak x (executable).
2) Přímé spouštění
Spouštíme přímo skript (shell automaticky spustí interpreter).
$ chmod u+x muj_skript_v_bashi
$./muj_skript_v_bashi
Skripty musí mít nastaven příznak x (executable) a interpreter (součást skriptu).
#!/bin/bash
echo 'Toto je skript v interpretu Bash!'
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -8Určení
interpretru
#!/bin/bash
echo "Toto je skript v bashi!"
Skript v bashi
#!/absolutní/cesta/k/interpretru/skriptu
Specifikace interpretru (první řádek skriptu):
⚫ Pokud není interpreter skriptu při jeho přímém spuštění uveden, použije se interpreter
systémového shellu (bash).
⚫ Interpreter uvedený ve skriptu se ignoruje při nepřímém spuštění.
⚫ Interpretr je vhodné do skriptu vždy uvádět, protože je použit textovými editory pro
zvýrazňování syntaxe. (Název souboru uvádíme bez přípony, popř. s příponou .sh)
#!/usr/bin/gnuplot
set xrange[0:6]
plot sin(x)
pause -1
Skript v gnuplotu
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -9Cvičení
I
1. Napište skript v jazyce bash, který vypíše text "Aktualni adresar je:" následovaný
výpisem absolutní cesty k aktuálnímu adresáři. Skript spusťte nepřímo pomocí
interpretu bash.
2. Rozšiřte funkčnost předchozího skriptu tak, aby kromě výše uvedeného vypsal "Obsah
adresare je:" následovaný výpisem seznamu souborů a adresářů v dlouhém formátu.
Skript spusťte přímo.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -10-
Proměnné
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -11-
Proměnné
V jazyce Bash se proměnnou rozumí pojmenované umístění v paměti, které obsahuje
hodnotu. Hodnota proměnné v jazyce Bash je vždy typu řetězec (text).
Nastavení proměnné:
$ JMENO_PROMENNE=hodnota
$ JMENO_PROMENNE="hodnota s mezerami"
Přístup k hodnotě proměnné:
$ echo $JMENO_PROMENNE
Zrušení proměnné:
$ unset JMENO_PROMENNE
Přehled všech definovaných proměnných:
$ set
nesmí být mezera mezi jménem proměnné a =
"TEXT ${PROMENNA}TEXT"
pokud má být hodnota součásti
textu, tak se název proměnné
uvádí do složených závorek
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -12Nastavení
proměnné
$ JMENO_PROMENNE="hodnota s mezerami"
$ JMENO_PROMENNE ="hodnota s mezerami"
$ JMENO_PROMENNE= "hodnota s mezerami"
$ JMENO_PROMENNE="hodnota s mezerami" program [arg1...]
interpretuje se jako název programu mezera interpretuje se jako argument programu
mezera interpretuje se jako název programuJMENO_PROMENNE se nastaví na
prázdný řetězec,
hodnota proměnná je dostupná
pouze spouštěnému programu
lze uvést několik proměnných a jejich hodnot (v zápisu se
dvojice JMÉNO=HODNOTA oddělují mezerou), které jsou
dostupné jen pro spuštěný program pokud název programu obsahuje rovnítko,
musí být název uveden v uvozovkách
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -13-
Řetězce
V jazyce Bash lze použít čtyři typy řetězců:
• bez uvozovek
A=pokus
B=*
C=$A
• s uvozovkami
A="pokus hokus"
B="* $A"
• s jednoduchými uvozovkami (apostrof)
A='pokus hokus'
B='* $A'
• s obrácenými jednoduchými uvozovkami (obrácený apostrof)
A="`ls –d`“
B="pocet : `ls | wc –l`"
nedochází k expanzi (nejedná se o argument, ale o
hodnotu proměnné)
nahradí se hodnotou proměnné A
nahradí se hodnotou proměnné A, hvězdička se
neexpanduje (je uvedena v uvozovkách)
text je uveden přesně, bez žádné expanze či
transformace
hodnota proměnně obsahuje dvě slova oddělené mezerou
do místa obrácených uvozovek se vloží
výstup příkazu uvedeného v uvozovkách
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -14Expanze
řetězce/příkazové řádky
Pořadí expanze řetězce/příkazové řádky:
vstupní text (řetězec)
expanze proměnných
mezivýsledek
expanze speciálních znaků
(wildcards)
výsledek
pokud je text uveden ve
standardních uvozovkách
("), nebo není obsažen ve
slově, které by bylo možné
expandovat, expanze se
neprovede
pokud je text uveden v
jednoduchých
uvozovkách (‘),
expanze se neprovede
Podrobněji: man bash
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -15-
Procesy
Proměnné
Proces: pid, ppid
Proces: pid, ppid
Proměnné
rodičovský proces
dceřiný proces
• Prvním spuštěným procesem po spuštění systému je proces “init”
• Každý příkaz spuštěný v shellu (příkazové řádce) je procesem
pid = identifikátor procesu
ppid = identifikátor
rodičovského procesu
Proces je instance běžícího programu.
paměť vyhrazená pro proměnné
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -16Proměnné
a procesy
Proměnné
Proces: pid, ppid
Proces: pid, ppid
Proměnné
rodičovský proces
dceřiný proces
Každý proces má vyhrazenou část pro
ukládání hodnot proměnných.
Dceřiný proces v okamžiku svého spuštění získá kopii
proměnných (exportovaných) a jejich hodnot od rodičovského
procesu. Tyto proměnné může dle potřeby měnit nebo mazat.
Dále může nastavovat nebo mazat nové proměnné. Všechny
tyto změny však po skončení dceřiného procesu zaniknou.
Změny se neprojeví na hodnotách původních proměnných
rodičovského procesu.
Export proměnné:
$ export JMENO_PROMENNE
$ export JMENO_PROMENNE="hodnota"
export
export s přiřazením
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -17Cvičení
II
1. Nastavte proměnnou A na hodnotu 55.
2. Vypište hodnotu proměnné A (příkazem echo)
3. Vylistujte všechny proměnné nastavené v daném terminálu. Je mezi nimi proměnná A?
Použijte příkaz less nebo more k zpřehlednění výpisu.
4. Použijte příkaz grep a vypište pouze řádek obsahující záznam o proměnné A.
Vyhledávací vzor zvolte tak, aby byl nezávislý na hodnotě proměnné.
5. Vypište všechny nastavené proměnné, jejichž jména začínají písmenem A (grep ^TEXT).
6. Změňte hodnotu proměnné na "tohle je dlouhy retezec".
7. Vypište hodnotu proměnné A.
8. Zrušte proměnnou A.
9. Ověřte, že jste proměnnou zrušili (postupem řešeným v bodě 4).
10. Postupně nastavujte proměnné A, B a C podle příkladů uvedených na straně 13.
Postupně ověřujte jejich hodnotu příkazy set a echo. Analyzujte případné rozpory.
Pracujte v interaktivním režimu shellu.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -18Cvičení
III
$ ./print_C
$ C="hodnota 1" ./print_C
$ echo $C
$ C="hodnota 2"
$ echo $C
$ ./print_C
$ export C
$ ./print_C
1. Zrušte proměnnou PATH. Jak se změna projeví na funkcionalitě příkazové řádky? Zkuste
spustit příkaz ls a pwd. Chovaní vysvětlete.
2. Kdy se provede expanze divokého znaku * v následujícím příkladu:
3. Napište skript s názvem print_C, který vypíše hodnotu proměnné C. Vysvětlete chování
v následujících příkladech:
$ B="Obsah adresare je *"
$ echo $B
Pracujte v novém terminálu.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -19-
Vstup/výstup
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -20Příkaz
read
Příkaz read slouží k čtení textu ze standardního vstupu (tj. pro interaktivní načítaní vstupu)
a jeho uložení do proměnných. Příkaz načte vždy celý řádek, do první proměnné se uloží
první slovo, ..., do poslední proměnné se uloží zbytek řádku.
Syntaxe:
read A # celý řádek se uloží do proměnné A
read A B # první slovo se uloží do proměnné A
# zbytek řádku do proměnné B
Příklad:
echo -n "Zadej hodnotu: "
read A
echo "Zadana hodnota je : $A"
Pozor: nepoužívejte přikaz read ve spojení s rourami
echo "text" | read A
echo $A
Nebude obsahovat hodnotu "text"
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -21Argumenty
skriptu
$ bash muj_skript_v_bashi arg1 arg2 arg3
$./muj_skript_v_bashi arg1 arg2 arg3
#!/bin/bash
echo "Pocet zadanych argumentu: $#"
echo "Prvni argument je: $1"
echo "Druhy argument je: $2"
echo "Vsechny zadane argumenty jsou: $*"
echo "Nazev spusteneho skriptu: $0"
3
arg1
arg2
arg1 arg2 arg3
Použití a význam argumentů si určuje autor skriptu.
./muj_skript_v_bashi
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -22Argumenty
skriptu - proměnné
Argumenty skriptu (názvy speciálních proměnných):
# počet argumentů, se kterými byl skript spuštěn
0 název spuštěného skriptu
1 … 9 hodnoty argumentů 1 až 9, se kterými byl skript spuštěn
* všechny argumenty, se kterými byl skript spuštěn
Pokud potřebujeme předat více jak devět argumentů, je nutné použít příkaz shift. Příkaz
odstraní první argument ze seznamu argumentů.
for((I=1;I <= $#;I++)); do
echo $1
shift
done
Pokročilá práce s argumenty:
Vypíše postupně zadané argumenty skriptu.
"$@" všechny argumenty, se kterými byl skript spuštěn vložené do
uvozovek (ošetřuje vstup, kde argumenty obsahují mezery)
Rozdílné chování vůči $* nebo "$*"!!
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -23Cvičení
IV
1. Napište skript, který se dotáže uživatele na jeho oblíbenou barvu, kterou posléze vypíše
na terminál.
2. Napište skript, který vypíše počet zadaných argumentů a hodnotu prvního argumentu.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -24Příkaz
echo
Příkaz echo slouží k neformátovanému výpisu do standardního výstupního proudu.
Příkaz tiskne řetězce v zadaném pořadí oddělené mezerou.
Syntaxe:
echo [volby] [retezec1] [retezec2] ...
Užitečné volby:
-n neodřádkuje výstup
Příklady:
$ echo "Ema" "mele" "maso."
Ema mele maso.
$ echo "Ema mele maso."
Ema mele maso.
$ echo –n "Zadejte barvu: "
$ A=5
$ echo "Hodnota promenne A je $A."
Hodnota promenne A je 5.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -25Příkaz
printf
Syntaxe:
printf [format] [hodnota1] [hodnota2] ...
"Cislo %5d ma hodnotu %03d"
do tohoto místa vlož hodnotu1 v daném formátu
Příkaz printf slouží k vypisování formátovaných textů a čísel.
do tohoto místa vlož hodnotu2 v daném formátu
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -26Příkaz
printf, příklady
$ I=10
$ B=12.345
$ printf "Hodnota promenne I je %d\n" $I
Hodnota promenne I je 10
$ printf "Zadane cislo B je %10.4f\n" $B
Zadane cislo B je 12.3450
$ printf "Zadane cislo B je %010.4f\n" $B
Zadane cislo B je 00012.3450
$ printf "Zadane cislo B je %+010.4f\n" $B
Zadane cislo B je +0012.3450
$ printf "Cislo I je %-5d a cislo B je %.1f\n" $I $B
Cislo I je 10 a cislo B je 12.3
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -27Příkaz
printf, formát
Další informace: man bash, man printf
%[priznak][delka][.presnost]typ
celková délka pole
počet míst za desetinou
tečkou (reálná čísla)
Příznak:
- zarovnat doleva
0 prázdné místo zaplnit nulami
+ vždy uvést znaménko
Typ:
d celé číslo
s řetezec (text)
f reálné číslo
Speciální znaky:
\n konec řádku
\r vrať se na začátek řádku
%% znak %
[] – volitelná část
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -28Cvičení
V
1. Napište skript, který se dotáže uživatele na jeho oblíbenou barvu, kterou posléze vypíše
na terminál. Dotaz vytiskněte tak, aby zadávaná barva byla na stejném řádku jako
dotaz.
2. Procvičte si příkaz printf tak, že provedete příkazy uvedené v příkladech.
3. Napište skript, který vypíše první zadaný argument skriptu ve formátu %4d.
4. Napište skript, který načte ze standardního vstupu číslo a to vypíše následujícím
způsobem: bude uvedeno znaménko, pro výpis se použije pět míst, prázdné místa
budou vyplněny nulami:
Zadane cislo je : +0003
5. Co se stane, pokud skriptu ze cvičení 4, předložíte číslo: 123456?
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -29Domácí
úkoly
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -30Aritmetické
operace
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -31Aritmetické
operace
Aritmetické operace s celými čísly lze vykonat v bloku (( ... )).
Možné zápisy:
(( I = I + 1 ))
(( I++ ))
I=$(( I + 1 ))
echo "Hodnota I zvetsena o jedna : $(( I + 1 ))"
Operátory:
= přiřazení
+ sčítání
- odčítání
* násobení
/ dělení
% zbytek po dělení
++ inkrementace (zvýšení hodnoty o 1)
–- dekrementace (snížení hodnoty o 1)
Další informace: man bash
hodnotu výsledku vypíše do
místa zápisu
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -32Příkaz
expr
Příkaz expr vyhodnocuje matematické výrazy, výsledky se tisknou do
standardního výstupu.
Další informace: man expr
Příklady:
$ expr 1 + 2
3
$ expr 2 \* 3
6
I=`expr $I + 1`
výsledek vložíme do proměnné I
\ zabrání expanzi speciálního znaku * na jména
souborů a adresářů nacházejících se v aktuálním
adresáři
předáváme hodnotu proměnné
Další možností je použití příkazu bc, který umí pracovat i s reálnými čísly.
C2110 Operační systém UNIX a základy programování 7. lekce -33Domácí
úkol
1. Napište skript, kterému se budou předkládat dvě čísla jako argumenty. Skript tyto
čísla vypíše a dále vypíše jejich součet.
2. Napište skript, který se uživatele postupně zeptá na dvě čísla. Poté vypíše jejich
součin.