Краткое введение в программирование на Bash

Подобно остальным оболочкам, доступным в Linux, Bourne Again shell (bash) является не только, собственно, командной оболочкой, но и языком для написания сценариев (скриптов) [1] . Скрипты позволяют в полной мере использовать возможности оболочки и автоматизировать множество задач, которые иначе потребуют для своего выполнения ввода множества команд. Многие программы, работающие внутри вашего компьютера с Linux — это скрипты. Если вы захотите узнать, как они работают, или изменить их, важно понимать их синтаксис и семантику. Кроме того, понимая язык bash, вы сможете писать свои собственные программы, чтобы выполнять разные задачи теми способами, которые выберете сами.

Новичков в программировании, как правило, озадачивает разница между, собственно, программированием и языками скриптов. Программы, написанные на каких-то языках программирования, обычно гораздо более мощные по возможностям и работают намного быстрее, чем программы, написанные на языках сценариев. Примеры языков программирования — C, C ++ и Java. Создание программы на каком-либо языке программирования обычно начинается с написания исходного кода (текстовый файл, содержащий инструкции о том, как будет работать окончательная программа), затем его необходимо скомпилировать (собрать) в исполняемый файл. Этот исполняемый файл не так легко переносить между различными операционными системами. Например, если вы напишете на программу на C для Linux, вы не сможете запустить ее в Windows. Чтобы сделать это, вам придется перекомпилировать исходный код под Windows. Написание скрипта также начинается с написания исходного кода, который не компилируется в исполняемый файл. Вместо этого интерпретатор оболочки последовательно читает инструкции в файле исходного кода и выполняет их. К сожалению, поскольку интерпретатор должен читать каждую инструкцию, скорость исполнения скрипта обычно медленнее [2] , чем у скомпилированной программы. Основным преимуществом скриптов является то, что вы можете легко переносить исходный файл в любую операционную систему и просто запускать их [3] .

Bash — это язык сценариев. Он отлично подходит для написания небольших программ, но если вы планируете делать какие-то мощные приложения, выбор для этого какого-либо языка программирования предпочтительнее для вас. Другие примеры скриптовых языков Perl, Lisp, и Tcl.

Для этого необходимо знание основных команд Linux. Например, вы должны знать, как копировать, перемещать и создавать новые файлы. Обязательно умение использовать какой-либо текстовый редактор. Существуют три основных текстовых редактора в Linux: vi, emacs и pico [4] . Если вы не знакомы с vi или emacs, используйте pico или другой простой в использовании текстовый редактор.

Внимание!!!

Не следует учиться программировать на bash из-под пользователя root! В противном случае — может случиться все что угодно! Я не буду нести никакой ответственности, если вы случайно допустите ошибку и испортите вашу систему. Вы предупреждены! Используйте учетную запись обычного пользователя без каких-либо привилегий. Вы можете даже создать нового пользователя только для обучения написанию сценариев. Таким образом, худшее, что произойдет в данном случае — это исчезновение данных в каталоге этого пользователя.

Нашей первой программой будет классическая «Hello World». Конечно, если уже вы программировали раньше, вы должно быть устали от таких примеров. Однако это — традиция и кто я такой, чтобы менять ее? Программа «Hello World» просто выводит слова «Hello World» на экран. Запустите текстовый редактор и наберите в нем следующее:

Первая строка сообщает Linux использовать интерпретатор bash для запуска этого скрипта. В этом случае, bash находится в каталоге /bin. Если у вас bash находится где-то еще, сделайте соответствующие изменения в данной строке. Явное указание интерпретатора очень важно, удостоверьтесь еще раз, что указали его, поскольку данная строка говорит Linux какой именно интерпретатор нужно использовать для выполнения инструкций в скрипте. Следующее, что нужно сделать, это сохранить скрипт. Назовем егоhello.sh. После этого вам нужно сделать скрипт исполняемым:

Если вы не понимаете, что делает эта команда, прочтите справочную страницу команды chmod:

Как только это будет сделано, вы сможете запустить программу, просто набрав ее название:

Получилось! Это ваша первая программа! И хотя она скучная и не делает ничего полезного, она показывает как именно все работает. Просто запомните эту простую последовательность действий: напишите код, сохраните файл, сделайте его исполняемым с помощьюchmodи запустите.

Что именно делает ваша первая программа? Она печатает на экран слова «Hello World». Каким образом она это делает? Она использует команды. В нашей программе мы написали только одну команду —echo «Hello World». Что именно тут команда?echo. Эта программа принимает один аргумент и печатает его на экран.

Аргументом является все, что следует после ввода названия программы. В нашем случае«Hello World»это и есть аргумент, переданный команде echo. При вводе команды ls /home/, аргументом команды ls является /home. Ну и что это все означает? А означает это то, что если у вас есть программа, которая принимает какой-то аргумент и выводит что-то на экран, вы можете использовать ее вместо echo. Предположим, что у нас есть программа под названием foo. Эта программа будет принимать один аргумент (строку из слов) и печатать их на экран. Тогда мы можем переписать нашу программу вот так:

Сохраните ее, сделайте исполняемой и перезапустите ее [5] :

Точно такой же результат. Использовался ли тут какой-то уникальный код? Нет. Написали ли мы какую-то программу? Нет, если только вы не являетесь автором программы echo. Все, что вы сделали — просто встроили программу echoв наш скрипт и снабдили ее аргументом. Примером альтернативы использования команды echo в реальном программировании является команда printf, которая имеет больше возможностей, если вы знакомы с программированием на C. Ну и на самом деле, точно такой же результат можно было бы получить и без написания скрипта:

Написание скриптов на bash предлагает широкий спектр возможностей и этому легко научиться. Как вы только что могли видеть, вы используете другие команды Linux, чтобы писать ваши собственные скрипты. Ваша программа-оболочка представляет собой несколько других программ, собранных вместе для выполнения какой-либо задачи.

Сейчас мы напишем программу, которая переместит все файлы в каталог, удалит его вместе с содержимым, а затем создаст это каталог заново. Это может быть сделано с помощью следующих команд [6] :