Изменения в «PspoClasses/080717/04ConsoleBasics»

Основы использования командной строки

Перенаправление ввода вывода

Как уже упоминалось, любая программа имеет доступ к трем инициализированным перед ее запуском файловым дескрипторам: 0 (стандартный поток ввода, stdin), 1 (стандартный поток вывода, stdout) и 2(стандартный поток ошибок, stderr). Подготовкой этих файлов занимаются ОС и иногда запускающий процесс, программа получает уже готовые к использованию дескрипторы. По умолчанию все три дескриптора ассоциируются с терминалом. В качестве наглядной демонстрации удобства подобного подхода рассмотрим утилиту cat. Сама по себе она достаточно бессмысленна --- читает данные из stdin и выводит их в stdout.

$ cat  
Hello                       
Hello                 

Но существует возможность при запуске программы изменить файлы, ассоциированные с стандартными потоками. Например, шелл позволяет сделать это при помощи операторов <, > и >>. "<" перенаправляет стандартный потока ввода, ">" --- стандартный потока вывода, затирая старое содержимое аргумента, ">>" перенаправляет стандартный поток вывода, добаввляя его содержимое в конец файла-аргумента.

$ cat >> File
Hello                       
$ cat < File
Hello                       
$ cat >> File
I love you                  
$ cat < File
Hello                       
I love you                  
$ cat > File
Hello?                      
$ cat < File
Hello?                      
$ cat < File > .FileFile
$ cat .FileFile
Hello?                      

Перенаправление стандартного потока ошибок в шелле реализуется конструкцией "2> filename". Например, у утилиты cat нет ключа --l, и если попытатся вызвать ее с ним, она выведет диагностическое сообщение в стандартный поток ошибок.

$ cat --l < File > .FileFile 2>Error
$ cat Error
cat: нераспознанный ключ `--l'

Еще более интересным и многообещающим является возможность ассоциирования стандартного потока вывода одной программы с стандартным потоком ввода другой. В шелле это организуется оператором |. Обычно для реализации этой функциональности на системном уровне используются безымянные pipe.

Программа cal выводит календарь на месяц. Если с потоком вывода проассоциирован терминал, то cal раскрашивает текущий день. В противном случае выводится просто текст. Например, при вызове cal | cat выделения цветом не будет (так как потоком вывода для cal будет безымянный канал).

$ cal | cat
     Июль 2008              
Вс Пн Вт Ср Чт Пт Сб        
       1  2  3  4  5        
 6  7  8  9 10 11 12        
13 14 15 16 17 18 19        
20 21 22 23 24 25 26        
27 28 29 30 31     

Утилита wc выводит количество символов/слов/переводов строк в стандартном потоке ввода.

$ cal | wc
      8      40     186 

Можно делать длинные конвейеры: cal | tac | tac (утилита tac выводит поступившие ей строки в обратном порядке, так что, если применить её два раза, ничего не произойдёт):

$ cal | tac | tac
     Июль 2008              
Вс Пн Вт Ср Чт Пт Сб        
       1  2  3  4  5        
 6  7  8  9 10 11 12        
13 14 15 16 17 18 19        
20 21 22 23 24 25 26        
27 28 29 30 31           

cal | head -2 | tail -1 (утилита head выводит заданное количество первых строк ввода, tail --- последних. Комбинируя эти утилиты, можно получить произвольный срез файла по строкам):

$ cal | head -2 | tail -1
Вс Пн Вт Ср Чт Пт Сб 

Перенаправление --- очень эффективный интрумент, использующийся практически в любом шелл-сценарии.

Для чего нужен шелл?

Шелл выполняет 3 функции:

• Предоставляет удобные средства для работы с командной строкой. Например, историю команд и дополнение по tab.
• Предоставляет возможность комбинировать и интегрировать различные утилиты. Каждая утилита, сама по себе, обычно решает небольшую задачу, при этом получая данные и выдавая результат в текстовом виде. В такой схеме перенаправление ввода-вывода позволяет реализовать совместную работу нескольких утилит, и, таким образом, решить пользовательскую задачу. Подобное удобство манипулирования утилитами предоставляет только шелл, и именно это является его основной функцией.
• И, наконец, шелл --- это полноценный высокоуровневый язык программирования, оперирующий объектами файловой системы.

Переменные

Как в любом языке программирования, в шелле есть перменные. В силу особенностей назначения шелла все переменные в нем являются строковыми.

Пример инициализации переменной:

$ VAR="Value Value"
$ echo $VAR
Value Value

Переменные автоматически передаются процессам, запущенным из шелла, в качестве части окружения процесса. Окружение процесса --- это набор достаточно разнообразнй информации, связанный с процессом. Туда входят, например, текущий каталог, дескрипторы открытых файлов, и т. п. При fork окружение практически полностью наследуется. Некоторые переменные, например HOME или PATH определяются при входе пользователя в систему, в так называемом login shell, и от него наследуются всеми процессами, запущенными пользователем. Переменная PATH содержит список каталагов, в которых шелл ищет исполняемые файлы.

• $ echo $PATH
  /home/george/bin:/bin:/usr/bin:/usr/local/bin:/usr/X11R6/bin:/usr/games

Заметим, что в отличие от DOS, текущий каталог в PATH не включен.

Подстановки.

Чтобы дать пример того, насколько мощным интегратором является шелл, рассмотрим ещё одну вещь. Обратите внимание на то, каким образом переменной присваивается значение с пробелом. Закавычивание для параметра с пробелами сохраняет его в том виде, в котором он написан внутри кавычек. Если без кавычек, то будет иначе.

$ echo "$VAR"
Value                   Value
$ echo $VAR
Value Value

Генерация список файлов по шаблону (FNG, FileName Generation). Что это такое? Когда вы хотите совершить групповую операцию над файлами, то для задания групп используются специальные символы: * --- любое количество символов, ? --- один символ, [abc] или [a-z] --- символ из диапазона, [^a-z] --- символ не из диапазона.

Например, echo F*.

$ echo F*
FFFFF FFFile1 FFFile2 File File1 File2 File3 File4 File45

Примеры с диапазонами и вопросительным знаком:

$ echo File??
File45                      
$ echo File[2-4]
File2 File3 File4           
$ echo File[^2-4]
File1                       
$ echo File[2-4F*]
File2 File3 File4           
$ echo File[2-4F]*
File2 File3 File4 File45    

Кто превратил F* в список файлов? Шелл. Когда шелл видит спецсимвол, то он применяет шаблон к именам файлов. Какие вещи не стоит забывать при использовании FNG: этим занимается шелл, и прграмма ничего об этом не знает. Второе --- файлы с точки не включаются в FNG по умолчанию. При этом .* включит файлы . и .., что не всегда хорошо. {{{$ echo .* . .. .FileFile .FileFileFile }}} Общего решения для этого нет, но в частных случаях можно попробовать исключения (.[^.]* ..?*):

$ echo .[^.]*
.FileFile .FileFileFile

Сведения о ресурсах

CategoryLectures CategoryPspo CategoryMpgu CategoryUneex