Hệ điều hành unix - Linux - Chương 7: Lập trình shell

1 Hệ điều hành UNIX-Linux Chương 7. Lập trình Shell Đặng Thu Hiền Khoa Công nghệ thông tin Trường Đại học Công nghệ Đại học Quốc gia Hà Nội 2 Chương trình shell n  Chương trình shell là một tập hợp các câu lệnh được viết trong một file text n  Nó giống chương trình .bat trong MSDOS nhưng có sức mạnh lớn hơn nhiều n  Chương trình shell có thể nhận dữ liệu từ người dùng, từ file và in kết quả ra màn hình n  Có thể dùng để tạo ra một lệnh riêng cho mình n  Shell giúp tiết kiệm thời gian n  Các bước để tạo ra một chương trình shell n  Sử dụng một chương trình soạn thảo text để tạo ra một file chương trình n  Thay đổi thuộc tính của file vừa tạo ra thêm thuộc tính khả thi: chmod +x ./script.sh n  Có thể chạy luôn chương trình bằng lệnh: sh script.sh n  Các chương trình shell nên đặt đuôi là .sh Trình soạn thảo văn bản trong Linux n  Trình soạn thảo vim 3 Cấu trúc chương trình shell n  Là một tập hợp các lệnh và các cấu trúc điều khiển n  Mỗi lệnh được viết trên 1 dòng n  Chú thích trong chương trình là phần nằm sau dấu # n  Dòng chú thích đầu tiên trong file chương trình shell sẽ báo cho hệ thống chọn shell (chương trình) nào để thực hiện chương trình (ngầm định là shell hiện tại) #!/bin/bash #!/usr/bin/perl #!/bin/csh #!/bin/rm 16 Các loại shell n  Muốn xem các loại shell có trong hệ thống ta sử dụng lệnh: cat /etc/shells n  Muốn xem shell hiện tại: echo $SHELL n  Phần này chỉ đề cập đến lập trình shell trong bash 4 Các ký hiệu đặc biệt trong shell 5 Khi đặt tên biến cần tránh xung đột với các ký tự đặc biệt này Sử dụng biến trong shell n  Biến hệ thống được Linux tạo ra và quản lý (CHỮ IN HOA) n  Biến người dùng: được người dùng tạo ra và quản lý (chữ thường) 6 Danh sách một số biến hệ thống 7 Quy tắc đặt tên biến n  Tên biến phải bắt đầu với một ký tự chữ cái hoặc dấu gạch dưới (_), tiếp theo là một hoặc một số ký tự chữ hoặc số n  Biến được khởi tạo khi ta gán giá trị cho biến n  Không thêm các dấu cách vào trước và sau dấu gán, khi gán giá trị cho biến n  Biến trong Linux phân biệt chữ HOA thường n  Tìm các biến hợp lệ và không hợp lệ: n  no=10 n  new_variable=“Test” n  number= 10 n  1stnumber=10 8 Truy cập và xoá biến n  Truy cập giá trị của một biến ta dùng ký tự $ trước tên biến, xóa 1 biến sử dụng lệnh unset var n  echo $new_variable n  Lệnh echo [tùy chọn] [chuỗi, biến] dùng để hiển thị văn bản hoặc giá trị của biến ra màn hình n  Tùy chọn: n  -n không hiển thị ký hiệu xuống dòng, n  -e hiển thị các ký tự ẩn đặc biệt sau trong chuỗi 9 Trích dẫn (quoting) n  Trích dẫn là cách bao quanh một chuỗi bằng cặp dấu nháy n  Cho phép một số ký tự đặc biệt giữ nguyên như các ký tự bình thường n  Có 2 loại trích dẫn mạnh (‘ ’) và trích dẫn yếu (“ ”) n  Trích dẫn mạnh bảo toàn toàn bộ các ký tự trong chuỗi n  echo ‘Giá trị của tham số đầu tiên là: $var’ → Giá trị của tham số đầu tiên là: $var n  ls -l '[Vv]*‘ → ls: [Vv]*: No such file or directory n  Trích dẫn yếu vẫn biên dịch các biến trong chuỗi echo n  var=2; “Giá trị của biến là: $var” ; n  → Giá trị của biến là 2 10 Tính toán số học trên các biến n  Tính toán trong shell được thực hiện với các đối số nguyên n  Các phép toán gồm có: cộng (+), trừ (-), nhân (*), chia (/), mod (%) n  Tính toán trên shell có dạng: n  `expr ` n  Ví dụ var1=10 var2=20 sum=`expr $var1 + $var2 ` product=`expr $var1 * $var2 ` echo “Tổng của $var1 và $var2 là: $sum, tích của chúng là $product” 11 Tham số dòng lệnh trong chương trình shell n  Là tham số được truyền vào cho chương trình trên dòng lệnh n  Dùng để thông báo cho chương trình các tùy chọn, file cần xử lý n  rm test.txt n  ls –a /usr/local n  myshell 10 30 n  Truy cập các tham số dòng lệnh thông qua các biến hệ thống $1, , $9 n  echo $1 # hiển thị 10 n  echo $2 # hiển thị 30 12 Tham số dòng lệnh trong chương trình shell n  Tổng số tham số trả lại qua biến $#, n  $* hoặc $@ trả lại toàn bộ tham số n  Biến $0 trả lại tên chương trình echo "Total number of command line argument are $#“ echo "$0 is script name“ echo "$1 is first argument“ echo "$2 is second argument“ echo "All of them are :- $* or $@" 13 Tham số dòng lệnh trong chương trình shell n  Làm sao truy cập các tham số có số thứ tự > 9? n  Truy xuất thông qua $@ hay $* n  Dùng lệnh shift n  shift sẽ gán lại giá trị của các tham số vị trí bằng cách dịch trái giá trị của danh sách các biến n  $1 <--- $2, $2 <--- $3, $3 <--- $4, ... n  Ví dụ echo “Giá trị của tham số thứ nhất là: $1” shift echo “Giá trị của tham số thứ 2 là: $1” 14 Giá trị logic trong shell n  Ngược với C hay các ngôn ngữ lập trình thông dụng, trong shell giá trị 0 nghĩa là true còn giá trị khác 0 là false n  Giá trị logic là một giá trị quan trọng trong các cấu trúc điều khiển 15 Điều khiển luồng trong shell n  Các câu trúc điêu khiên luông bao gôm: n  if – Thi hành mọt hoạc nhiêu câu lẹnh nêu có điêu kiẹn là true hoạc false. n  for – Thi hành mọt hoạc nhiêu câu lẹnh trong mọt sô cô đinh lân. n  while – Thi hành mọt hoạc nhiêu câu lẹnh trong khi mọt điêu kiẹn nào đó là true hoạc false. n  until – Thi hành mọt hoạc nhiêu câu lẹnh cho đên khi mọt điêu kiẹn nào đó trơ thành true hoạc false. n  case – Thi hành mọt hoạc nhiêu câu lẹnh phu thuọc vào giá tri cua biên. n  select – Thi hành mọt hoạc nhiêu câu lẹnh dưa trên mọt khoang tuy chon cua nguơi dùng. 16 Cấu trúc điều khiển if n  Điều kiện if được sử dụng để đưa ra các quyết định trong chương trình shell n  Nếu điều kiện được cung cấp là đúng thì các lệnh trong đó được thực thi n  Điều kiện là một phép so sánh giữa 2 giá trị, một lệnh kiểm tra hay kết quả trả về của 1 chương trình n  Cấu trúc if điều_kiện then #Khối lệnh sẽ được thực hiện nếu điều_kiện là đúng fi 17 Cấu trúc điều khiển if n  Ví dụ: if cat $1 then echo -e "\n\nFile $1, found and successfully echoed" fi n  Trong linux các lệnh thường trả về trạng thái thành công hay lỗi, nếu thành công thì trả về giá trị 0, nếu bị lỗi thì sẽ trả về mã lỗi khác 0 18 Lệnh test hay [] n  Được dùng để kiểm tra xem một biểu thức đúng (0) hay sai (0) n  Cú pháp n  test biểu_thức hoặc [ biểu_thức] n  Ví dụ: if test $1 -gt 0 then echo "$1 number is positive" fi if [ $1 -gt 0 ] then echo "$1 number is positive" fi 19 Các toán tử số học trong chương trình shell 20 Các toán tử so sánh chuỗi n  Sử dụng toán tử so sánh chuỗi trong toán tử [[ ]] 21 Các toán tử kiểm tra file/thư mục 22 Các toán tử kiểm tra file/thư mục n  Ví dụ: Chương trình hiển thị nội dung của 1 file nếu nó khác rỗng if [[ -f $1 ]] ; then if [[ -s $1 ]]; then cat $1 fi fi 23 Các toán tử logic n  Ví dụ: Chương trình hiển thị nội dung của 1 file nếu nó khác rỗng if [[ -n $1 ]] ; then if [ -s $1 –a –f $1 ]; then cat $1 fi fi 24 Cấu trúc rẽ nhánh if else fi n  Nếu điều kiện đúng thì thực hiện khối lệnh thứ nhất, nếu không thì thực hiện khối lệnh thứ 2 if điều_kiện ; then Khối_lệnh_1 else Khối_lệnh_2 fi n  Ví dụ if test $1 -gt 0 then echo "$1 number is positive" else echo "$1 number is negative" fi 25 Cấu trúc if then else fi đa mức n  Rất hiệu quả khi phải kiểm tra nhiều trường hợp/giá trị của 1 biến if điều_kiện_1 ; then Khối_lệnh_1 elif điều_kiện_2 ; then Khối_lệnh_2 else Khối_lệnh_n fi 26 Cấu trúc lựa chọn n  expr được đem đi so sánh với từng pattern, nếu nó bằng nhau thì các lệnh tương ứng sẽ được thi hành n  Dấu ;; là tương đương với lệnh break của C, tạo ra điều khiển nhảy tới dòng đầu tiên sau mã esac n  Không như từ khoá switch của C, lệnh case của bash cho phép ta kiểm tra giá trị của expr dựa vào pattern, nó có thể chứa các kí tự đại diện *, ? n  Biểu thức *) có ý nghĩa như nhãn default trong lệnh switch của C 27 case expr in pattern1 ) Khối lệnh 1 ;; pattern2 ) Khối lệnh 2 ;; * ) Khối lệnh n ;; esac Ví dụ lệnh case echo; echo "Hit a key, then hit return." read Keypress case "$Keypress" in [a-z] ) echo "Lowercase letter";; [A-Z] ) echo "Uppercase letter";; [0-9] ) echo "Digit";; * ) echo "Punctuation, whitespace, or other";; esac # Allows ranges of characters in [square brackets]. n  Lệnh read var sẽ đọc giá trị nhập vào từ bàn phím, sau khi ấn Enter và lưu giữ vào biến var 28 Cấu trúc lặp for n  Lặp đi lặp lại 1 số lần một khối lệnh nào đó n  for variable in danh_sách do # Khối lệnh thao tác với giá trị của $variable done n  for (( expr1; expr2; expr3 )) do # Thực hiện khối lệnh cho đến khi expr2 có giá trị TRUE done 29 Ví dụ vòng lặp for n  Ví dụ for i in 1 2 3 4 5 do echo "Welcome $i times" done n  Hoặc for (( i = 0 ; i <= 5 ; i++ )) do echo "Welcome $i times" done n  In ra bảng nhân của 1 30 n=$1 for i in 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 do echo "$n * $i = `expr $i \* $n`" done Cấu trúc lặp while n  Lặp đi lặp lại một khối lệnh nào đó trong khi biểu thức điều kiện có giá trị TRUE while điều_kiện do #Khối lệnh được thực hiện khi điều_kiện là TRUE done n  Ví dụ 31 n=$1 i=1 while [ $i -le 10 ] do echo "$n * $i = `expr $i \* $n`" i=`expr $i + 1` done Đường ống (Pipe) n  Đường ống là cách để đưa đầu ra của một chương trình thành dữ liệu đầu vào của một chương trình khác mà không cần qua một file trung gian n  Đường ống thực chất là một vùng bộ nhớ tạm thời, nơi lưu trữ đầu ra của một lệnh và sau đó chuyển chúng cho đầu vào của lệnh thứ hai n  Lệnh_1 | Lệnh_2 n  ls | sort n  ls | sort | less 32 Định hướng lại các thiết bị đầu vào/ra chuẩn n  Hầu hết tất cả các lệnh hiển thị kết quả đầu ra ra màn hình, và lấy dữ liệu đầu vào từ bàn phím n  Có thể gửi kết quả đầu ra ra file cũng như đọc đầu vào từ file bằng cách sử dụng định hướng lại (redirect) n  Ghi kết quả của 1 lệnh ra 1 file (thay vì màn hình) n  Lệnh > tên_file_đầu_ra n  ls > danh_sach_file n  Định hướng đầu vào: Lệnh < tên_file_đầu_vào n  cat < a.txt n  sort a.sorted.txt n  tr “[a-z]” “[A-Z]” b.txt 33 Định hướng đầu vào vào khối lệnh n  Đưa dữ liệu vào 1 khối lệnh n  Có thể lấy dữ liệu từ 1 file 34 filename=“dulieu.txt” name=“” while `true` do read name # Đọc từ file thay vì từ bàn phím echo $name if [[ "$name" = Smith ]] then break fi done <“$filename" Thủ tục / hàm trong chương trình shell n  Định nghĩa hàm function_name(){ #Nội dung hàm } n  Muốn hàm trả về giá trị ta dùng lệnh return n  Trong hàm có thể truy cập biến toàn cục n  Muốn tạo biến cục bộ trong hàm ta dùng từ khóa local n  Gọi hàm bằng cách sử dụng tên hàm n  Có thể truyền tham số cho hàm n  Khi gọi hàm truyền theo tham số n  Trong hàm truy cập các tham số thông qua các biến vị trí 35 Ví dụ về hàm function1(){ echo “This is the first argument $1” } function1 ARGUMENT 36 Danh sách lệnh n  Để chạy tuần tự một dãy lệnh trên 1 dòng lệnh ta phân cách giữa các lệnh dấu ; n  Danh sách lệnh AND n  Các lệnh được phân cách nhau bởi dấu && n  Lệnh đằng sau chỉ được thực hiện khi tất cả các lệnh trước nó đều trả về giá trị TRUE n  Ví dụ: cat a.txt && rm a.txt 37 Danh sách lệnh n  Danh sách lệnh OR n  Các lệnh được phân cách bởi dấu || n  Lệnh sau chỉ được thực hiện khi tất cả các lệnh đứng trước nó trả về giá trị FALSE n  Ví dụ: cat a.txt || touch a.txt n  Danh sách lệnh AND và OR có thể thay thế cho cấu trúc if - then 38 Các toán tử so sánh chuỗi 15 Toán tử Ý nghĩa str1 = str2 str1 bằng str2 str1 != str2 str1 khác str2 -n str str có độ dài lớn hơn 0 (khác null) -z str str có độ dài bằng 0 (null) Các toán tử so sánh số học 15 Toán tử Ý nghĩa -eq bằng -ge lớn hơn hoặc bằng -gt lớn hơn -le nhỏ hơn hoặc bằng -ne khác