Брайан Керниган - UNIX — универсальная среда программирования

• Название: UNIX — универсальная среда программирования
• Автор: Брайан Керниган
• Жанр: Программное обеспечение
• Год: 1992
• ISBN: 5-289-00253-4

В книге американских авторов — разработчиков операционной системы UNIX — блестяще решена проблема автоматизации деятельности программиста, системной поддержки его творчества, выходящей за рамки языков программирования. Профессионалам открыт богатый "встроенный" арсенал системы UNIX. Многочисленными примерами иллюстрировано использование языка управления заданиями shell.

Для программистов-пользователей операционной системы UNIX.

---

$ rm *.save

удалит все файлы, оканчивающиеся на .save.

Заметьте, что все имена файлов выбираются в алфавитном порядке, который отличается от числового. Если в вашей книге 10 глав, порядок может быть не тем, на который вы рассчитываете, поскольку ch10 идет перед ch2:

$ echo *

ch1.1 ch1.2 ... ch10.1 ch10.2 ... ch2.1 ch2.2 ...

Символ * — не единственный способ задания шаблона для интерпретатора shell, хотя и наиболее часто используемый. Шаблон [...] задает любые символы из перечисленных внутри скобок. Несколько подряд следующих букв или цифр можно задать в сокращенном виде:

$ pr ch[12346789]* Печать глав 1,2,3,4,6,7,8,9, но не 5

$ pr ch[1-46-9]*   То же самое

$ rm temp[a-z]     Удалить все tempa, …, tempz

Шаблон ? задает любой одиночный символ:

$ ls ?        Список файлов с именем из одного символа

$ ls -l ch?.1 Список ch1.1 ch2.1 ch3.1 и т.д., но не ch10.1

$ rm temp?    Удалить все файлы temp1, …, tempa и т.д.

Отметим, что шаблоны сопоставляются только с именами существующих файлов. В частности, нельзя создать новые имена файлов с помощью шаблонов. Например, если вы захотите расширить ch до chapter в каждом имени файла, то такой вариант вам не поможет:

$ mv ch.* chapter.* Не работает!

поскольку chapter.* не соответствует ни одному из существующих имен файлов.

Символы шаблонов, подобные *, могут использоваться в абсолютных именах наравне с обычными именами файлов; сопоставление происходит для каждого компонента абсолютного имени, содержащего специальный символ. Так, /usr/mary/* инициирует поиск файлов в /usr/mary/, a /usr/*/calendar порождает список абсолютных имен всех пользователей, работающих с каталогом calendar.

Если вам когда-нибудь придется отказаться от специального назначения символов *, ? и др., заключите весь аргумент в апострофы, например:

$ ls '?'

Можно также предварить специальный символ обратной дробной чертой:

$ ls \?

(Вспомните, что, поскольку ? не является символом стирания или уничтожения, обратная дробная черта перед ним будет обрабатываться не ядром, а интерпретатором shell.) Использование кавычек подробно рассматривается в гл. 3.

Упражнение 1.4

В чем состоит различие между следующими командами:

$ ls junk  $ echo junk

$ ls /     $ echo /

$ ls       $ echo

$ ls *     $ echo *

$ ls '*'   $ echo '*'

Переключение ввода-вывода

Большинство команд, которые мы рассматривали, производят вывод на терминал, некоторые из них, подобно редактору, осуществляют ввод с терминала. А теперь приведем почти универсальное правило: терминал может быть заменен для ввода, вывода или обеих операций на файл.

Например,

$ ls

выдает список файлов на ваш терминал. Но если задать

$ ls > filelist

то тот же список файлов помещается вместо этого в файл filelist. Символ > означает, что выходной поток должен быть помещен в указанный далее файл, а не выведен на терминал. Файл будет создан, если он ранее не существовал, или будет заменено содержимое старого. На своем терминале вы ничего не получите. В качестве другого примера можно слить несколько файлов, "перехватив" выходной поток команды cat и направив его в файл:

$ cat f1 f2 f3 > temp

Символ >> действует подобно >, но указывает на необходимость добавить выходной поток к концу файла. Значит, команда

$ cat f1 f2 f3 >> temp

сольет содержимое f1, f2, f3 и добавит результат в конец temp, вместо того чтобы затереть его старое содержимое. Так же как и для операции >, если файл temp не существует, то он будет создан первоначально пустым.

Аналогично символ < означает, что входной поток программы берется из последующего файла, а не с терминала. Так, можно заготовить письмо в файле let, а затем послать его нескольким адресатам:

$ mail mary joe torn bob < let

Во всех этих примерах наличие пробелов по обе стороны символа > или < не обязательно, но такое представление традиционно.

Имея возможность переключать выходной поток с помощью <, мы можем комбинировать команды, получая эффект, недостижимый другим способом. Например, можно выдать список пользователей в алфавитном порядке

$ who > temp

$ sort < temp

Поскольку команда who выдает по одной строке на каждого пользователя, работающего в системе, a wc -l производит подсчет строк (подавляя вывод числа слов и символов), можно подсчитать число пользователей с помощью команд:

$ who > temp

$ wc -l < temp

и число файлов в текущем каталоге:

$ ls > temp

$ wc -l < temp

хотя в это число войдет и сам файл temp. Можно выдать список имен файлов в три столбца, задав

$ ls > temp

$ pr -3 < temp

Наконец, можно убедиться в том, что некий пользователь вошел в систему, комбинируя команды who и grep:

$ who > temp

$ grep mary < temp

Во всех перечисленных выше примерах, как и в случае имен файлов, содержащих образы типа *, важно понимать, что символы < и > обрабатываются самим интерпретатором shell, а не отдельной программой. Благодаря этому переключение входного и выходного потоков возможно для любой программы, причем сама программа даже "не подозревает", что происходит что-то необычное.

Изложенное подводит нас к важному выводу. Команда

$ sort < temp

сортирует содержимое файла temp так же, как

$ sort temp

но в их действиях есть различие. Поскольку строка < temp обрабатывается интерпретатором shell, первая команда sort не воспринимает файл temp как свой аргумент; она просто сортирует собственный стандартный входной поток, который переключен интерпретатором на файл temp. В то же время в последнем случае имя temp передается команде sort в качестве аргумента, она читает его и сортирует файл. Команде sort можно передать список файлов:

$ sort temp1 temp2 temp3

но, если имена файлов отсутствуют, она всегда будет сортировать стандартный входной поток. Это существенная особенность большинства команд: если не указаны имена файлов, то обрабатывается стандартный входной поток. Следовательно, достаточно ввести имя команды, чтобы посмотреть, как она выполняется. Например,

$ sort

ghi

abc

def

ctl-c

abc

def

ghi

$

В дальнейшем мы покажем, как реализуется этот принцип.

Упражнение 1.5

Объясните, почему команда

$ ls > ls.out

включает ls.out в список имен.

Упражнение 1.6

Объясните результат выполнения команды

$ wc temp > temp

Что произойдет, если вы ошибетесь в имени команды, задав

$ woh > temp

Программные каналы

Все примеры, приведенные в конце предыдущего раздела, основаны на одном и том же приеме: выходной поток одной программы передается в качестве входного потока для другой программы через временный файл. Сам временный файл больше не имеет никакого смысла; в самом деле, неудобно использовать такой файл. Это соображение привело к возникновению одной из фундаментальных концепций системы UNIX, идеи программного канала. Программный канал представляет собой средство связи выходного потока одной программы с входным потоком другой без всяких временных файлов; соединение программным каналом двух или более программ называется конвейером.

Пересмотрим теперь некоторые из предыдущих примеров с точки зрения использования программных каналов вместо временных файлов. Вертикальная черта служит указанием интерпретатору shell для создания конвейера:

$ who | sort      Печать отсортированного списка пользователей

$ who | wc -l     Подсчет числа пользователей

$ ls | wc -l      Подсчет числа файлов

$ ls | pr -3      Вывод списка имен файлов в три столбца

$ who | grep mary Поиск определенного пользователя

Всякая программа, вводящая информацию с терминала, может вводить ее и по программному каналу; всякая программа, производящая вывод на терминал, может выдавать информацию в программный канал. Это тот случай, когда приносит плоды решение читать стандартный входной поток, если не заданы никакие файлы. Любая программа, выполняющая данное соглашение, может быть включена в конвейер. В рассмотренных выше примерах команды pr, grep, sort и wc используются именно таким способом.