Shellprogrammierung. Einführung in Linux. Antonia Blanke. Operatoren Schleifen Case Funktionen Kommandos Signale Stringmanipulation

Transkript

1 Einführung in Linux Antonia Blanke

2 :Zuweisung,Arithmetisch,Bitweise Logische Andere Die Bash stellt verschiedene zur Verfügung Zuweisungsoperatoren Arithmetische Bitweise Logische Andere

3 :Zuweisung,Arithmetisch,Bitweise Logische Andere :Zuweisung,Arithmetisch,Bitweise Zuweisungsoperatoren =, Bsp.: variable=27 Nicht mit dem = Testoperator zu verwechseln! Arithmetische +, -, *, /, ** (Exponentierung), % (Modulo), +=, -=, *=, /=, %= Bitweise <<, <<=, >>, >>=, &, &=,, =,,!,, = kommen in Shellskripten eher selten zur Anwendung

4 Logische :Zuweisung,Arithmetisch,Bitweise Logische Andere && (Logisches Und), (Logisches Oder) && führt jedes Statement von links aus sofern das letzte ausgeführte true war. Ansonsten wird vorher abgebrochen. führt die Statements von links aus und bricht ab sobald eines true ist Die Reihenfolge der Ausführungen und Abbrüche ist relevant, weil man logische auch zum Verknüpfen von nutzen kann.

5 Andere :Zuweisung,Arithmetisch,Bitweise Logische Andere, (Komma Operator) verketten mehrere hintereinander mit zwei oder mehreren arithmetischen Operationen. Alle werden ausgewertet, aber nur die letzte zurückgegeben. Bsp.: let t2= (( a = 9, 15 / 3 )) Nach diesem Aufruf ist a=9 und t2=5

6 for-schleife while-schleife until-schleife sind Quelltextblöcke, die eine Liste von bearbeiten, solange die Bedingung der Schleife wahr ist. Es gibt drei typen for-schleife while-schleife until-schleife

7 for-schleife for-schleife while-schleife until-schleife Achtung: Unterscheidet sich stark von der for-schleife wie man sie z.b. von C/C++ oder Java kennt! Syntax: for arg in [list]; do Kommando(s).. done; Während jeden durchlaufs wird ein Element aus [list] geholt und arg zugewiesen Bsp.: for i in do echo $i; done; C/Java ähnliche Syntax for (( i=1;i 10;i++ )); do echo $i; done;

8 while-schleife for-schleife while-schleife until-schleife Hier wird die Bedingung am Anfang der Schleife getestet und loopt so lange wie die Bedingung wahr ist. Syntax: while [ Bedingung ]; do Kommando(s) done; Bsp.: i=0; while [ $i -lt 10 ]; do echo $i; i= expr $i + 1 ; done; C/Javaähnliche Syntax i=0; while (( $i 10 )); do echo $i; (( i += 1 )); done;

9 until-schleife for-schleife while-schleife until-schleife Hier wird am Anfang der Schleife die Bedingung getestet und loopt solang wie die Bedingung falsch ist. Syntax: until [ Bedingung ]; do Kommando(s)...; done; Bsp.: input=1; until [ $input = read input; done; ]; do echo Eingabe: ;

10 : Beispiel : Wildcards Das Konstrukt erlaubt den Vergleich einer Variable gegen vorgegebene Muster Syntax: case variable in pattern [ pattern ]... ) Kommando(s);; pattern [ pattern ]... ) Kommando(s);;...

11 : Beispiel : Beispiel : Wildcards echo Ist es morgens? (j/n/ja/nein): case $timeofday in j ja) echo Guten Morgen! ;; n nein) echo Guten Abend! ;; ) echo Ungültige Eingabe! ;; esac read timeofday;

12 : Wildcards : Beispiel : Wildcards In dem Konstrukt sind auch Wildcards erlaubt, dabei wird dann nicht nach dem besten Match gesucht, sondern dem ersten. Bsp.: echo Ist es morgens? (j*/n*): $timeofday in j*) echo Guten Morgen! ;; n*) echo Guten Abend! ;; *) echo Ungültige Eingabe! ;; esac read timeofday; case

13 : Beispiel : Returnstatus : Returnstatus Beispiel müssen immer vor ihrem Aufruf definiert werden! Skriptparameter wie $*, $@, $#, $1, etc. werden bei Funktionsaufruf mit ihren zugehörigen Funktionswerten ersetzt. Syntax: function name() {...; }

14 : Beispiel : Beispiel : Returnstatus : Returnstatus Beispiel foo() { echo hallo aus Funktion foo } echo Skript startet ; foo echo Skript endet ;

15 : Beispiel : Returnstatus : Returnstatus Beispiel Auch geben einen Returntatus zurück. Dafür gibt es den Befehl return. Mit local variablenname kann man eine Variable für die Funktion lokal definieren, was z.b. Rekursion ermöglicht können auch Argumente annehmen. Das Handling ist genauso wie bei Skriptargumenten, die aus der Kommandozeile kommen, also $1, $2, etc.

16 : Returnstatus Beispiel : Beispiel : Returnstatus : Returnstatus Beispiel foo() { echo Argument: $1 ; return 0; } echo Skript startet ; foo Ich bin das Argumet echo Skript endet ;

17 Eingebaute : break, continue : echo,eval : echo,eval Beispiel : exec,exit,export,expr,printf,return : set, shift : unset, sleep, trap Es gibt zwei verschiedene Formen von in Shellskripten Die eingebauten, die intern in der Shell implementiert sind Die externen, die eine entsprechend ausführbare Datei im Filesystem haben Die meisten sind extern Es ist meist egal, ob ein Kommando intern oder extern ist. Der einzige Unterschied ist, dass interne effizienter ausgeführt werden können.

18 Eingebaute : break, continue Eingebaute : break, continue : echo,eval : echo,eval Beispiel : exec,exit,export,expr,printf,return : set, shift : unset, sleep, trap break wird genutzt, um eine Schleife vorzeitig abzubrechen, bevor die bedingung erfüllt worden ist continue in der Schleife bewirkt, dass der Rest der Schleife übersprungen und bei er nächsten Iteration fortgesetzt wird. führt ein Kommando in der momentanen Shell aus, wobei die Umgebung tatsächlich die gleiche ist; d.h. von solchen ausgeführten können Umgebungsvariablen überschrieben werden Bsp.:.shellskript

19 : echo,eval Eingebaute : break, continue : echo,eval : echo,eval Beispiel : exec,exit,export,expr,printf,return : set, shift : unset, sleep, trap echo gibt einen String aus. Der Parameter -n bewirkt, dass kein Zeilenumbruch erzeugt wird eval [args...] werden gelesen und in ein einzelnes Kommando zusammenkopiert, welches dann von der Shell gelesen und ausgeführt wird

20 : echo,eval Beispiel Eingebaute : break, continue : echo,eval : echo,eval Beispiel : exec,exit,export,expr,printf,return : set, shift : unset, sleep, trap foo=10; x=foo; y= $ $x echo $y Die Ausgabe ist hier $foo, aber foo=10; x=foo; eval y= $ $x echo $y ergibt die Ausgabe 10. Es wird also nicht der Strng $foo ausgegeben, sondern dessen Wert Erinnerung: bei y= $ $x muss das erste $ in einfache Anführungszeichen gesetzt werden, da $$ sonst als ProzessID ausgewertet wird

21 exec wird genutzt um die momentane Shell mit der anderen zu ersetzen Bsp.: exec ksh würde die momentane Shell mit der Korn Shell ersetzen exit gibt Exit Status zurück export setzt eine Umgebungsvariable expr wertet seine Argumente als einen arithmetischen Ausdruck aus Bsp.: x= expr $x + 1 inkrementiert um 1 In Bashskripten wird häufig die effizientere $((..)) Syntax verwendet ( x=$(( x + 1 ))) printf ist ähnlich dem printf aus C/C++, aber etwas einfacher Bsp.: printf %s %d Eingebaute : break, continue : echo,eval : echo,eval Beispiel : exec,exit,export,expr,printf,return : set, shift : unset, sleep, trap : exec,exit,export,expr,printf,return

22 : set, shift Eingebaute : break, continue : echo,eval : echo,eval Beispiel : exec,exit,export,expr,printf,return : set, shift : unset, sleep, trap set setzt die Argumentvariablen $1, $2,.. neu. Dies kann sinnvoll sein, um aus Programmen durch Zeichen getrennte Werte zu extrahieren Bsp.: set uname -a bewirkt, dass $1 den Kernel, $2 den Hostnamen, $3 die Kernelversion etc. beinhalten anstatt der Skriptargumente shift bewirkt, dss die Argumentvariablen $1, $2,... jeweils um eins nach links verschoben werden, d.h. $2 wird $1, $3 wird $2,... Der Wert von $1 geht verloren und $0 bleibt immer unverändert. shift wird meist genutzt, um die Argumente nach bestimmten Mustern zu durchsuchen. $# usw. werden automatisch entsprechend mit angepasst.

23 : unset, sleep, trap Eingebaute : break, continue : echo,eval : echo,eval Beispiel : exec,exit,export,expr,printf,return : set, shift : unset, sleep, trap unset entfernt Variablen aus der Umgebung sleep n wartet n Sekunden trap wird benutzt, damit bei Empfang von n bestimmte Aktionen durchgeführt werden können Bsp.: trap Kommando signal

24 und trap : Beispiel Das Betriebssystem sendet bei bestimmten Anlässen, z.b. Programmabbruch, die von Programmen und Skripten zur Programmsteuerung verwendet werden können. HUP - Hang Up; Wird gesendet wenn sich ein User ausloggt INT - Interrupt; Wird gesendet wenn Ctrl-C gedrückt wird;programmabbruch QUIT - Wird gesendet wenn Ctrlgedrückt wird ABRT - Wird bei schweren Fehlern gesendet ALRM - Wird bei einem Time-Out gesendet TERM - Terminate; Wird gesendet wenn das System herunter fährt

25 und trap und trap : Beispiel Das Kommando trap kann bei Ankunft von n ausführen Eine häufige Anwendung ist das Löschen von temporären Dateien bei Programmabbruch (Signal INT)

26 Beispiel und trap : Beispiel trap rm -f /tmp/my tmp file $$ INT echo erzeuge temp datei /tmp/my tmp file $$ while [ -f /tmp/my tmp file $$ ]; do echo Datei existiert noch sleep 1 done; echo Datei ist gelöscht!

27 Substring Entfernung Substring Entfernung II Substring Ersetzung Substring Ersetzung II Die Bash stellt einige interessante Möglichkeiten zur Verfügung Strings zu manipulieren. Einige sind eingebaut, andere nutzen expr Stringlänge: ${#string} Länge der Stringübereinstimmung am Anfang des String expr match $string $substring, wobei $substring ein regulärer Ausdruck ist Bsp.: string=abcdefg; echo expr match $string abc[a-e]* Position eines Substrings in einem String expr index $string $substring Substring Extrahieren ${ string:position} oder ${ string:position:länge}

28 Substring Entfernung Substring Entfernung Substring Entfernung II Substring Ersetzung Substring Ersetzung II ${ string#substring entfernt die kürzeste Übereinstimmung von $substring vom Anfang des Strings $string Bsp.: string=abcdef; b=${ string#a*c}; echo $b Ausgabe: abcdef ${ string##substring} entfernt die längste Übereinstimmung von $substring vom Anfang des Strings $string Bsp.: string=abcabcdef: b=${ string#a*c}; echo $b Ausgabe: def

29 Substring Entfernung II Substring Entfernung Substring Entfernung II Substring Ersetzung Substring Ersetzung II ${ string%substring} entfernt die kürzeste Übereinstimmung von $substring vom Ende des Strings $string Bsp.: string=abcdefdef; b=${ string%d*f}; echo $b; Ausgabe: abcdef Analog entfernt ${ string%%substring} wieder die längste Übereinstimmung

30 Substring Ersetzung Substring Entfernung Substring Entfernung II Substring Ersetzung Substring Ersetzung II ${ string/substring/ersetzung} ersetzt die erste Übereinstimmung von $substring mit $ersetzung ${ string//substring/ersetzung} ersetzt alle Übereinstimmungen von $substring mit $ersetzung ${ string/#substring/ersetzung} ersetzt den substring mit $ersetzung falls der Anfang von $string mit $substring übereinstimmt

31 Substring Ersetzung II Substring Entfernung Substring Entfernung II Substring Ersetzung Substring Ersetzung II ${ string/%substring/ersetzung} ersetzt den substring mit $ersetzung falls das Ende von $string mit $substring übereinstimmt Sehr mächtige Tools zur sind die Programme sed und awk, die von der Bash aus aufgerufen werden können

32 Definition und Anwendung Grundlagen Metazeichen Die wichtigsten Metazeichen Die wichtigsten Metazeichen (2) Erweiterte Syntax Abkürzungen Fazit Abschliessende Beispiele beschreiben ein Zeichenmuster bzw. eine Sequenz von Zeichen Sie arbeiten mit Meta-Zeichen, die in der Beschreibung des Ausdrucks immer eine bestimmte Bedeutung oder Funktion haben Man nutzt reguläre Ausdrücke um eine Menge von Zeichenketten zu beschreiben anstatt einer einzelnen. grep, sed und awk sind bekannte Programme, die reguläre Ausdrücke nutzen und in der Linux/Unix Shell zum Einsatz kommen

33 Grundlagen Grundlagen Metazeichen Die wichtigsten Metazeichen Die wichtigsten Metazeichen (2) Erweiterte Syntax Abkürzungen Fazit Abschliessende Beispiele Die grundlegenste Eigenschaft eines regulären Ausdruckes ist die Verkettung von Zeichen Der Ausdruck ABE beschreibt eine Zeichenkette bei der dem A ein B folgt, und dem B ein E sind meist -Sensitiv, d.h. in dem oben genannten Beispiel würde die Zeichenkette abe nicht von dem Ausdruck beschrieben werden

34 Metazeichen Grundlagen Metazeichen Die wichtigsten Metazeichen Die wichtigsten Metazeichen (2) Erweiterte Syntax Abkürzungen Fazit Abschliessende Beispiele Interessant werden reguläre Ausdrücke erst, wenn man auch Metazeichen benutzt. Diese werden an Literale angehängt, um das Verhalten dieser im Ausdruck flexibler auszudrücken. Beispiele: Das Metazeichen * bedeutet keines oder mehr Der Ausdruck A*E bedeutet kein oder beliebig viel A gefolgt von einem E AAAAAE wird von diesem Ausdruck beschrieben E wird von diesem Ausdruck beschrieben ABE wird nicht von diesem Ausdruck beschrieben

35 Die wichtigsten Metazeichen Grundlagen Metazeichen Die wichtigsten Metazeichen Die wichtigsten Metazeichen (2) Erweiterte Syntax Abkürzungen Fazit Abschliessende Beispiele * keines oder mehr Zeichen. genau ein Zeichen [..] eines aus der in den eckigen Klammern definierten Klasse von Zeichen Ein invertiert die Bedeutung der Klammer Ein - gibt einen Zeichenbereich an

36 Die wichtigsten Metazeichen (2) Grundlagen Metazeichen Die wichtigsten Metazeichen Die wichtigsten Metazeichen (2) Erweiterte Syntax Abkürzungen Fazit Abschliessende Beispiele das erste Zeichen eines regulären Ausdrucks $ das letzte Zeichen eines regulären Ausdrucks \{n, m\} matcht einen Bereich des vorhergehenden Zeichens \ escaped ein Zeichen mit Sonderfunktion Beispiele: [A Z]\{5\} beschreibt Zeichenketten die Zeichen zwischen A und Z mit genau der Länge 5 haben [A Z]\{5, \} beschreibt Zeichenketten die Zeichen zwischen A und Z mit mindestens der Länge 5 haben [A Z]\{5, 10\} beschreibt Zeichenketten die Zeichen zwischen A und Z mit mindestens 5 und maximal 10 Zeichen länge

37 Grundlagen Metazeichen Die wichtigsten Metazeichen Die wichtigsten Metazeichen (2) Erweiterte Syntax Abkürzungen Fazit Abschliessende Beispiele Erweiterte Syntax nach POSIX (egrep, awk) + eins oder mehr der vorherigen Zeichens? genau eins oder keins des vorherigen Zeichens Oder-Verknüpfung; entweder der vorhergehende oder der nachfolgende Ausdruck kann zum Matchen des Ausdrucks verwendet werden (...) gruppiert reguläre Ausdrücke { n,m} wie \{n, m\} (Nur in der POSIX-Version von egrep und awk)

38 Abkürzungen für Zeichenklassen Grundlagen Metazeichen Die wichtigsten Metazeichen Die wichtigsten Metazeichen (2) Erweiterte Syntax Abkürzungen Fazit Abschliessende Beispiele :alnum: Alphanumerische Zeichen ( = [a-za-z0-9]) :alpha: Zeichen des Alphabets :digit: Numerische Zeichen (Ziffern, Plus, Minus) :blank: Leerzeichen und Tabulator :space: Whitespaces :punct: Satzzeichen :lower: Kleinbuchstaben :upper: Großbuchstaben...

39 Fazit Grundlagen Metazeichen Die wichtigsten Metazeichen Die wichtigsten Metazeichen (2) Erweiterte Syntax Abkürzungen Fazit Abschliessende Beispiele Einzelne reguläre Ausdrücke sind einigermaßen zu verstehen. Es ist häufig problematisch einen Gesamtkontext zu erfassen Man sollte sich vorher genau im klaren sein, was der Ausdruck beschreiben soll sollte immer sehr ausführlich getestet werden, bevor sie in einem Skript zur Anwendung kommen Es gibt häufig Unterschiede im Umfang der Implementationen von regulären Ausdrücken in Unix Tools

40 Abschliessende Beispiele Grundlagen Metazeichen Die wichtigsten Metazeichen Die wichtigsten Metazeichen (2) Erweiterte Syntax Abkürzungen Fazit Abschliessende Beispiele Datum der Form DD-MM-YYYY [0-9] 2 -[0-9] 2 -[0-9] 4 HTML Tag [ˆ ]* -Adresse (nicht 100 %) ˆ([ a-z0-9-]+)(.[a-z0-9-+])*@([a-z0-9-]+.)+([a-z] 2,4