Мендель Купер - Искусство программирования на языке сценариев командной оболочки

• Название: Искусство программирования на языке сценариев командной оболочки
• Автор: Мендель Купер
• Жанр: Программирование

Данное руководство не предполагает наличие у читателя познаний в области программирования на языке сценариев, однако, быстро восполняет этот недостаток, постепенно, шаг за шагом раскрывая мудрость и красоту UNIX. Это руководство может рассматриваться как учебник, предназначенный для самостоятельного изучения или как справочник по программированию на shell. Руководство снабжено серией хорошо прокомментированных примеров, поскольку лучший путь к изучению языка сценариев -- это написание сценариев.

---

# "электронный диск" -- это область в ОЗУ компьютера

#+ с которой система взаимодействует как с файловой системой.

# Основное преимущество -- очень высокая скорость чтения/записи.

# Недостатки -- энергозависимость, уменьшение объема ОЗУ, доступного системе,

# относительно небольшой размер.

#

# Чем хорош электронный диск?

# При хранении наборов данных, таких как таблиц баз данных или словарей, на электронном диске

#+ вы получаете высокую скорость работы с этими наборами, поскольку время доступа к ОЗУ

# неизмеримо меньше времени доступа к жесткому диску.

E_NON_ROOT_USER=70 # Сценарий должен запускаться с правами root.

ROOTUSER_NAME=root

MOUNTPT=/mnt/ramdisk

SIZE=2000 # 2K блоков (измените, если это необходимо)

BLOCKSIZE=1024 # размер блока -- 1K (1024 байт)

DEVICE=/dev/ram0 # Первое устройство ram

username=`id -nu`

if [ "$username" != "$ROOTUSER_NAME" ]

then

echo "Сценарий должен запускаться с правами root."

exit $E_NON_ROOT_USER

fi

if [ ! -d "$MOUNTPT" ] # Проверка наличия точки монтирования,

then #+ благодаря этой проверке, при повторных запусках сценария

mkdir $MOUNTPT #+ ошибки возникать не будет.

fi

dd if=/dev/zero of=$DEVICE count=$SIZE bs=$BLOCKSIZE # Очистить электронный диск.

mke2fs $DEVICE # Создать файловую систему ext2.

mount $DEVICE $MOUNTPT # Смонтировать.

chmod 777 $MOUNTPT # Сделать электронный диск доступным для обычных пользователей.

# Но при этом, только root сможет его отмонтировать.

echo "Электронный диск \"$MOUNTPT\" готов к работе."

# Теперь электронный диск доступен для любого пользователя в системе.

# Внимание! Электронный диск -- это энергозависимое устройство! Все данные, хранящиеся на нем,

#+ будут утеряны при остановке или перезагрузке системы.

# Если эти данные представляют для вас интерес, то сохраняйте их копии в обычном каталоге.

# После перезагрузки, чтобы вновь создать электронный диск, запустите этот сценарий.

# Простое монтирование /mnt/ramdisk, без выполнения подготовительных действий, не будет работать.

exit 0

Глава 29. Отладка сценариев

Командная оболочка Bash не имеет своего отладчика, и не имеет даже каких либо отладочных команд или конструкций[ 59 ]. Синтаксические ошибки или опечатки часто вызывают сообщения об ошибках, которые которые практически никак не помогают при отладке.

Пример 29-1. Сценарий, содержащий ошибку

#!/bin/bash

# ex74.sh

# Этот сценарий содержит ошибку.

a=37

if [$a -gt 27 ]

then

echo $a

fi

exit 0

В результате исполнения этого сценария вы получите такое сообщение:

./ex74.sh: [37: command not found

Что в этом сценарии может быть неправильно (подсказка: после ключевого слова if)?

Пример 29-2. Пропущено ключевое слово

#!/bin/bash

# missing-keyword.sh:

# Какое сообщение об ошибке будет выведено, при попытке запустить этот сценарий?

for a in 1 2 3

do

echo "$a"

# done # Необходимое ключевое слово 'done' закомментировано.

exit 0

На экране появится сообщение:

missing-keyword.sh: line 11: syntax error: unexpected end of file

Обратите внимание, сообщение об ошибке будет содержать номер не той строки, в которой возникла ошибка, а той, в которой Bash точно установил наличие ошибочной ситуации.

Сообщения об ошибках могут вообще не содержать номера строки, при исполнении которой эта ошибка появилась.

А что делать, если сценарий работает, но не так как ожидалось? Вот пример весьма распространенной логической ошибки.

Пример 29-3. test24

#!/bin/bash

# Ожидается, что этот сценарий будет удалять в текущем каталоге

#+ все файлы, имена которых содержат пробелы.

# Но он не работает. Почему?

badname=`ls | grep ' '`

# echo "$badname"

rm "$badname"

exit 0

Попробуйте найти ошибку, раскомментарив строку echo "$badname". Инструкция echo очень полезна при отладке сценариев, она позволяет узнать -- действительно ли вы получаете то, что ожидали получить.

В данном конкретном случае, команда rm "$badname" не дает желаемого результата потому, что переменная $badname взята в кавычки. В результате, rm получает единственный аргумент (т.е. команда будет считать, что получила имя одного файла). Частично эта проблема может быть решена за счет удаления кавычек вокруг $badname и установки переменной $IFS так, чтобы она содержала только символ перевода строки, IFS=$'\n'. Однако, существует более простой способ выполнить эту задачу.

# Правильный способ удаления файлов, в чьих именах содержатся пробелы.

rm *\ *

rm *" "*

rm *' '*

# Спасибо S.C.

В общих чертах, ошибочными можно считать такие сценарии, которые

1. "сыплют" сообщениями о "синтаксических ошибках" или

2. запускаются, но работают не так как ожидалось (логические ошибки).

3. запускаются, делают то, что требуется, но имеют побочные эффекты (логическая бомба).

Инструменты, которые могут помочь при отладке неработающих сценариев

1. команда echo, в критических точках сценария, поможет отследить состояние переменных и отобразить ход исполнения.

2. команда-фильтр tee, которая поможет проверить процессы и потоки данных в критических местах.

3. ключи -n -v -x

sh -n scriptname -- проверит наличие синтаксических ошибок, не запуская сам сценарий. Того же эффекта можно добиться, вставив в сценарий команду set -n или set -o noexec. Обратите внимание, некоторые из синтаксических ошибок не могут быть выявлены таким способом.

sh -v scriptname -- выводит каждую команду прежде, чем она будет выполнена. Того же эффекта можно добиться, вставив в сценарий команду set -v или set -o verbose.

Ключи -n и -v могут употребляться совместно: sh -nv scriptname.

sh -x scriptname -- выводит, в краткой форме, результат исполнения каждой команды. Того же эффекта можно добиться, вставив в сценарий команду set -x или set -o xtrace.

Вставив в сценарий set -u или set -o nounset, вы будете получать сообщение об ошибке unbound variable всякий раз, когда будет производиться попытка обращения к необъявленной переменной.

4. Функция "assert", предназначенная для проверки переменных или условий, в критических точках сценария. (Эта идея заимствована из языка программирования C.)

Пример 29-4. Проверка условия с помощью функции "assert"

#!/bin/bash

# assert.sh

assert () # Если условие ложно,

{ #+ выход из сценария с сообщением об ошибке.

E_PARAM_ERR=98

E_ASSERT_FAILED=99

if [ -z "$2" ] # Недостаточное количество входных параметров.

then

return $E_PARAM_ERR

fi

lineno=$2

if [ ! $1 ]

then

echo "Утверждение ложно: \"$1\""

echo "Файл: \"$0\", строка: $lineno"

exit $E_ASSERT_FAILED

# else

# return

# и продолжить исполнение сценария.

fi

}

a=5

b=4

condition="$a -lt $b" # Сообщение об ощибке и завершение сценария.

# Попробуйте поменять условие "condition"

#+ на что нибудь другое и

#+ посмотреть -- что получится.

assert "$condition" $LINENO

# Сценарий продолжит работу только в том случае, если утверждение истинно.

# Прочие команды.

# ...

echo "Эта строка появится на экране только если утверждение истинно."

# ...

# Прочие команды.

# ...

exit 0

5. Ловушка на выхто в этом сценарии может быть неправильно (подсказка: после ключевого словоде.

Команда exit, в сценарии, порождает сигнал 0, по которому процесс завершает работу, т.е. -- сам сценарий[ 60 ]. Часто бывает полезным по выходу из сценария выдать "распечатку" переменных.

Установка ловушек на сигналы

trap

Определяет действие при получении сигнала; так же полезна при отладке.

Сигнал (signal) -- это просто сообщение, передается процессу либо ядром, либо другим процессом, чтобы побудить процесс выполнить какие либо действия (обычно -- завершить работу). Например, нажатие на Control-C, вызывает передачу сигнала SIGINT, исполняющейся программе.

trap '' 2

# Игнорировать прерывание 2 (Control-C), действие по сигналу не указано.

trap 'echo "Control-C disabled."' 2

# Сообщение при нажатии на Control-C.

Пример 29-5. Ловушка на выходе

#!/bin/bash

trap 'echo Список переменных --- a = $a b = $b' EXIT

# EXIT -- это название сигнала, генерируемого при выходе из сценария.

a=39

b=36

exit 0

# Примечательно, что если закомментировать команду 'exit',

# то это никак не скажется на работе сценария,

# поскольку "выход" из сценария происходит в любом случае.

Пример 29-6. Удаление временного файла при нажатии на Control-C