UNIX — универсальная среда программирования

Керниган Брайан Уилсон

Глава 5

Программирование на языке

shell

Большинство пользователей считают, что

shell

представляет собой диалоговый интерпретатор команд. На самом же деле это язык программирования, в котором каждый оператор инициирует запуск команды. Язык

shell

может показаться вам несколько странным, поскольку в нем находят отражение и диалоговый, и программный аспекты выполнения команд. Он формировался по плану, хотя и имеет свою историю. Разнообразие применений языка привело к некоторой незавершенности в деталях, но для его эффективного использования вам и не нужно разбираться во всех нюансах. В данной главе мы рассмотрим основы программирования с помощью

shell

на примерах разработки ряда полезных программ. При изучении материала желательно иметь

под рукой страницу

sh(1)

справочного руководства по UNIX.

Для интерпретатора, как и для многих других команд, особенности выполнения наиболее четко проявляются в ходе эксперимента. В справочном руководстве что-то может оказаться неясным, и здесь на помощь вам придет хороший пример. По этой причине материал главы построен на примерах, которые демонстрируют возможности языка. Мы будем обсуждать не только вопросы программирования с помощью интерпретатора, но и проблемы создания программ на языке

shell

, уделяя особое внимание тестированию и диалогу.

Если вы написали программу на языке

shell

или каком-то ином языке, она может оказаться полезной и другим пользователям вашей системы. Однако требования, которым, по мнению других, должна удовлетворять программа, обычно оказываются более строгими, чем предъявляемые к ней вами. Поэтому важнейший аспект программирования на языке

shell

— обеспечение надежности программы, чтобы она могла выполняться даже при неверно заданных входных данных и выдавать полезную информацию об ошибках.

5.1 Совершенствование команды

cal

Типичная задача программирования на языке

shell

сводится к изменению взаимодействия между пользователем и программой, чтобы сделать это взаимодействие более удобным. В качестве примера рассмотрим команду

cal(1)

:

$ cal

usage: cal [month] year

Пока хорошо

$ cal october

Bad argument

Уже не так хорошо

$ cal 10 1983

October 1983

S M Tu W Th F S

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

$

Досадно, что месяц нужно задавать числом, и к тому же, как оказалось, команда

cal 10

выдает календарь на весь 10-й год, а не на октябрь текущего года. Поэтому всегда следует указывать год, если вы хотите получить календарь на один месяц.

Указанные выше неудобства связаны с тем, что взаимодействие пользователя с программой было реализовано без привлечения команды

cal

. Вы можете изменить характер этого взаимодействия, не меняя самой программы. Если поместить команду в ваш собственный каталог

bin

, то возможен более удобный способ перевода аргументов в те, которые нужны настоящей команде

cal

. Вы можете даже вызывать свою версию команды, и тогда вам меньше придется запоминать.

Первый шаг разработки — определить функции усовершенствованной команды

cal

. В основном мы хотим от нее разумного поведения. Месяц нужно распознавать по названию. При наличии двух аргументов она должна делать то же, что делала прежняя версия, за исключением перевода названия месяца в его номер. В случае одного аргумента следует печатать календарь месяца или года (в зависимости от того, что вам требуется), а при отсутствии аргументов — календарь текущего месяца, так как большей частью именно для этого и обращаются к команде. Поэтому задача сводится к тому, чтобы определить, сколько аргументов задано, и преобразовать их в те параметры, которые требуются стандартной команде

cal

.

Язык

shell

имеет оператор

case

, который успешно применяется в таких ситуациях:

case слово in

шаблон) команды ;;

шаблон) команды ;;

...

esac

В операторе

case

слово

сравнивается поочередно со всеми шаблонами от начала до конца и выполняются команды, связанные с первым (и только первым) шаблоном, соответствующим слову. Шаблоны составляются по правилам соответствия шаблонов, которые в некоторой степени обобщают правила задания имен файлов. Каждое действие завершается двумя символами

;;

(для последнего варианта можно обойтись без

;;

, но обычно мы ставим их для удобства редактирования).

В нашей версии команды определяется число заданных аргументов, обрабатываются названия месяцев, затем происходит обращение к настоящей команде

cal

. В переменной интерпретатора

$#

хранится число аргументов, с которыми была вызвана программа; другие специальные переменные интерпретатора перечислены в табл. 5.1.

$#	Число аргументов
$*	Все аргументы, передаваемые интерпретатору
$@	Аналогично $* ; см. разд. 5.7
$-	Флаги, передаваемые интерпретатору
$?	Возвращение значения последней выполненной команды
$$	Номер процесса интерпретатора
$!	Номер процесса последней команды, запущенной с помощью &
$НOМЕ	Аргумент, принятый по умолчанию для команды cd
$IFS	Список символов, разделяющих слова в аргументах
$MAIL	Файл, изменение которого приводит к появлению сообщения "you have a mail" ("У вас есть почта")
$PATH	Список каталогов, в которых осуществляется поиск команд
$PS1	Строка приглашение, по умолчанию принята '$'
$PS2	Строка приглашение при продолжении командной строки, по умолчанию принята '>'

Таблица 5.1: Встроенные переменные интерпретатора

$ cat cal

# cal: nicer interface to /usr/bin/cal

case $# in

0) set `date`; m=$2; y=$6 ;; # no args: use today

1) m=$l; set `date`; y=$6 ;; #1 arg: use this year

*) m=$1; y=$2 ;; #2 args: month and year

esac

case $m in

jan*|Jan*) m=1 ;;

feb*|Feb*) m=2 ;;

mar*|Mar*) m=3 ;;

apr*|Apr*) m=4 ;;

may*|May*) m=5 ;;

jun*|Jun*) m=6 ;;

jul*|Jul*) m=7 ;;

aug*|Aug*) m=8 ;;

sep*|Sep*) m=9 ;;

oct*|Oct*) m=10 ;;

nov*|Nov*) m=11 ;;

dec*|Dec*) m=12 ;;

[1-9]|10|11|12) ;; # numeric month