Текст книги "UNIX — универсальная среда программирования"

$ echo *

есть не что иное, как некое подобие команды ls. В гл. 1 мы не отметили, что во избежание проблем с именами '.' и '..', которые присутствуют в любом каталоге, символы подстановки в именах файлов нельзя применять к именам файлов, начинающимся с точки. Правило таково: символы подстановки в именах файлов действуют на имена файлов, начинающихся с точки, только в том случае, если точка явно задана в шаблоне. Как обычно, "рассудительная" команда echo прояснит ситуацию:

$ ls

.profile

junk

temp

$ echo *

junk temp

$ echo .*

. .. .profile

$

Символы со специальным значением, подобные *, называются метасимволами. Существует множество метасимволов (в табл. 3.1 приводится их полный список, но некоторые символы мы обсудим только в гл. 5).

Таблица 3.1: Метасимволы shell

При таком количестве метасимволов интерпретатора необходимо иметь возможность экранировать специальный символ от интерпретации. Самый простой и надежный способ экранирования – заключить его в апострофы:

$ echo '* * *'

* * *

$

Можно также использовать кавычки "...", но интерпретатор на самом деле "заглядывает" внутрь этих кавычек в поиске метасимволов $, '...' и , так что не применяйте "...", если только вам не требуется определенным образом обработать строку в кавычках.

Еще одну возможность дает ввод обратной дробной черты перед каждым символом, который вы хотите закрыть от интерпретатора, например:

$ echo ***

Хотя строка *** не похожа на английское слово, в терминологии языка shell это слово, ибо им является любая последовательность символов, воспринимаемая интерпретатором как целое, включая даже пробелы, если они взяты в кавычки.

Кавычки одного вида могут экранировать кавычки другого вида:

$ echo "Don't do that!"

Don't do that!

$

и могут не заключать в себе весь аргумент:

$ echo x'*'y

x*y

$ echo '*'A'?'

*А?

$

В последнем примере команда echo получает один аргумент, не содержащий апострофов, так как, сделав свое дело, апострофы исчезают. Строки в кавычках могут содержать символы строк:

$ echo 'hello

> world'

hello

world

$

Символ > является вторичным приглашением интерпретатора, которое выдается, если ожидается продолжение ввода для завершения команды. В этом примере апостроф в первой строке должен быть уравновешен другим апострофом. Вторичное приглашение интерпретатора хранится в переменной PS2; его можно изменить по своему вкусу.

Во всех приведенных выше примерах экранирование специальных символов предохраняет их от интерпретации. Команда

$ echo x*y

выдает все имена файлов, начинающиеся с x и кончающиеся y. Как обычно, команда echo ничего "не знает" ни о файлах, ни о метасимволах; интерпретация *, если она требуется, осуществляется shell.

Что произойдет, если ни один файл не будет соответствовать шаблону? Интерпретатор просто пропустит строку, как если бы она была взята в кавычки, а не выразит вам свое неудовольствие (как было принято в ранних версиях). Конечно, не следует рассчитывать на это свойство, но его можно использовать, чтобы узнать о существовании файлов, соответствующих шаблону:

$ ls x*y

x*y not found Сообщение ls: таких файлов нет

$ >xyzzy      Создать файл xyzzy

$ ls x*y

xyzzy         Файл xyzzy соответствует x*y

$ ls 'х*y'

x*y not found ls не интерпретирует *

$

Появление обратной дробной черты в конце строки требует продолжения строки, что является способом задать интерпретатору очень длинную строку:

$ echo abc

> def

> ghi

abcdefghi

$

Обратите внимание на то, что символ перевода строки отбрасывается, если перед ним стоит обратная дробная черта, но он остается, если взят в кавычки. Метасимвол # в программе на языке shell практически всюду используется в качестве комментария; если слово начинается с #, остаток строки игнорируется:

$ echo hello#there

hello

$ echo hello # there

hello # there

$

Символ # не присутствует в оригинальной седьмой версии, но имеет очень широкое распространение, и в дальнейшем мы будем им пользоваться.

Упражнение 3.2

Объясните результат выполнения команды

$ ls .

Некоторые дополнительные сведения о команде echo

Команда echo выдает заключительный символ перевода строки, даже если на это нет явного запроса. Разумной и, возможно, более корректной была бы такая реализация команды echo, при которой вывод соответствовал бы только запросу. Добиться этого легко, если потребовать от интерпретатора выдачи приглашения:

$ правильное эхо введенная команда:

Введенная команда: $ Нет завершающего перевода строки

Однако при таком решении в самой распространенной ситуации, когда перевод строки нужен, он не подразумевается по умолчанию и требует дополнительного ввода:

$ правильное эхо 'Привет!

>'

Привет!

$

Поскольку команда должна по умолчанию выполнять наиболее часто встречающееся действие, настоящее эхо автоматически добавляет перевод строки.

Но как быть, если это нежелательно? В седьмой версии системы команда echo имеет единственный флаг -n, который подавляет последний символ перевода строки:

$ echo -n Enter a command:

Enter a command: $ Приглашение на той же строке

$ echo -

–                  Только – является специальным случаем

$

Существует одна маленькая хитрость в случае получения эха от -n, за которым должен следовать символ перевода строки:

$ echo -n '-n

>'

-n

$

Такое решение некрасиво, но эффективно, к тому же это довольно редкий случай.

Другой подход принят в System V, где команда echo интерпретирует последовательность символов с обратной дробной чертой аналогично тому, как это делается в языке Си, а именно: b обозначает "шаг назад", c подавляет перевод строки (правда, здесь не очень точно воспроизведена конструкция Си):

$ echo 'Введенная команда: с' Версия System V

Введенная команда: $

Хотя при подобном решении не возникает коллизий при получении эха от знака "-", у него есть свои недостатки. Команда echo часто используется в качестве диагностического средства, а символ обратной дробной черты интерпретируется таким множеством программ, что участие в этом команды echo только вносит дополнительную путаницу.

Итак, обе реализации команды echo имеют и положительные, и отрицательные стороны. Мы будем использовать вариант седьмой версии (-n), поэтому, если ваша команда echo выполняется по-другому, несколько приводимых ниже примеров потребуют незначительных изменений.

Возникает еще один, философский, вопрос: что должна делать команда, если ей не передали аргументов, в частности, следует ли ей выдавать пустую строку или вообще ничего не предпринимать? Как вы уже знаете, все настоящие реализации команды выдают пустую строку, но в ранних версиях все было иначе. По этому поводу велись большие дебаты, а Д. МакИлрой привнес в них даже элемент мистицизма.

UNIX и Эхо

Жила-была в стране Нью-Джерси UNIX, прекрасная девушка, к которой приезжали издалека, чтобы полюбоваться ею. Ослепленные чистотой UNIX, все искали ее руки и сердца: одни – за изящество, другие – за изысканную вежливость, третьи – за проворность при выполнении самых изнурительных заданий. Была она от рождения столь великодушна и услужлива, что все женихи остались довольны ею, а ее многочисленное потомство распространилось во все концы земли.

Сама природа покровительствовала UNIX и вторила ей более охотно, чем кому-либо из смертных. Простые люди поражались ее эхом, таким оно было точным и кристально чистым. Они не могли поверить, что ей отвечают те же леса и скалы, которые так искажают их собственные голоса. Когда один нетерпеливый пастушок попросил UNIX: "Пусть эхо ответит ничего", и она послушно открыла рот, эхо промолчало. "Зачем ты открываешь рот?" – спросил пастушок. – "Отныне никогда не открывай его, если эхо должно ответить ничего!" – и UNIX подчинилась.

"Но я хочу совершенного исполнения, даже если эхо отвечает ничего," – потребовал другой, обидчивый, юноша, – "а никакого совершенного эха не получится при закрытом рте". Не желая обидеть никого из них, UNIX согласилась говорить разные "ничего" для нетерпеливого и обидчивого юношей. Она называла "ничего" для обидчивого как 'n'. Однако теперь, когда она говорила 'n', на самом деле она не произносила ничего, поэтому ей приходилось открывать рот дважды: один раз, чтобы сказать 'n', и второй раз, чтобы не сказать ничего. Это не понравилось обидчивому юноше, который тотчас сказал: "Для меня 'n' звучит, как настоящее "ничего", но когда ты открываешь рот второй раз, то все портишь. Возьми второе "ничего" назад". Услужливая UNIX согласилась отказаться от некоторых эхо и обозначила это как 'c'. С тех пор обидчивый юноша мог услышать совершенное эхо "ничего", если он задавал 'n' и 'c' вместе, но говорят, что он так и не услышал его, поскольку умер от излишеств в обозначениях.

Упражнение 3.3

Предскажите, что сделает команда grep в каждом случае, а затем проверьте себя;

grep $     grep \

grep \$    grep \\

grep \\$  grep "$"

grep '$'   grep '"$'

grep ''$   grep "$"

Файл, состоящий из таких команд, послужит хорошим материалом для теста, если вы хотите поэкспериментировать.

Упражнение 3.4

Как указать grep, что нужно найти шаблон, начинающийся с '-'? Почему взятие аргумента в кавычки не помогает? Подсказка: исследуйте флаг -е.

Упражнение 3.5

Рассмотрите команду

$ echo */*

Может ли она вывести все имена всех каталогов? В каком порядке появятся эти имена?

Упражнение 3.6

(Хитрый вопрос.) Как ввести / в локальное имя файла (т.е. символ /, который не является разделителем компонентов в абсолютном имени)?

Упражнение 3.7

Что произойдет в случае ввода команд $ cat x y >y и $ cat x >>x

Подумайте, прежде чем броситься их выполнять.

Упражнение 3.8

Если вы введете

$ rm *

почему команда rm не сможет предупредить вас, что вы собираетесь удалить все ваши файлы?

3.3 Создание новых команд

Теперь, как мы обещали вам в гл. 1, рассмотрим создание новых команд из старых. Имея последовательность команд, которую придется многократно повторять, преобразуем ее для удобства в "новую" команду со своим именем и будем использовать ее как обычную команду. Чтобы быть точными, предположим, что нам предстоит часто подсчитывать число пользователей с помощью конвейера

$ who | wc -l

(см. гл. 1), и для этой цели нужна новая программа nu.

Первым шагом должно быть создание обычного файла, содержащего 'who | wc -l'. Можно воспользоваться вашим любимым редактором или проявить изобретательность:

$ echo 'who | wc -l' >nu

(Что появится в файле nu, если не употреблять кавычки?)

Как отмечалось в гл. 1, интерпретатор является точно такой же программой, как редактор, who или wc; он называется sh. А коль скоро это программа, ее можно вызвать и переключить ее входной поток. Так что запускаем интерпретатор с входным потоком, поступающим из файла nu, а не с терминала:

$ who

you tty2 Sep 28 07:51 rhh tty4 Sep 28 10:02

moh tty5 Sep 28 09:38 ava tty6 Sep 28 10:17

$ cat nu who | wc -l

$ sh < nu

4

$

Результат получился таким же, каким бы он был при задании команды who | wc -l с терминала. Опять-таки, как и большинство программ, интерпретатор берет входной поток из файла, если он указан в качестве аргумента; вы с тем же успехом могли задать:

$ sh nu

Однако досадно вводить "sh" каждый раз; во всяком случае эта запись длиннее и создает различия между программами, написанными, например, на Си, и программами, написанными с помощью shell.[9] 9
  Тем не менее такое различие существует в большинстве операционных систем


[Закрыть] Поэтому если файл предназначен для выполнения и если он содержит текст, то интерпретатор считает, что он состоит из команд. Такие файлы называются командными. Все, что вам нужно сделать, это объявить файл nu выполняемым, задав

$ chmod + x nu

а затем вы можете вызывать его посредством

$ nu

С этого момента те, кто используют файл nu, не смогут определить способ его создания.

Способ, с помощью которого интерпретатор на самом деле выполняет nu, сводится к созданию нового процесса интерпретатора, как если бы вы задали

$ sh nu

Этот процесс-потомок называется порожденным интерпретатором, т.е. процессом интерпретатора, возбужденным вашим текущим интерпретатором. Но команда sh nu – это не то же самое, что sh < nu, поскольку в первом случае стандартный входной поток все еще связан с терминалом. Пока команда nu выполняется только в том случае, если она находится в вашем текущем каталоге (при условии, конечно, что текущий каталог включен в PATH, а именно это мы и предполагаем с настоящего момента). Чтобы сделать команду nu частью вашего репертуара независимо от того каталога, с которым вы работаете, занесите ее в свой собственный каталог bin и добавьте /usr/you/bin к списку каталогов поиска:

$ pwd /usr/you

$ mkdir bin                 Создать bin, если его еще не было

$ echo $PATH                Проверить Path, чтобы убедиться

:/usr/you/bin:/bin:/usr/bin Должно быть нечто похожее

$ mv nu bin                 Установить команду nu в bin

$ ls nu

nu not found                Она действительно исчезла

из текущего каталога

$ nu

4                           Но интерпретатор ее находит

$

Конечно, ваша переменная PATH должна быть правильно определена в файле .profile, чтобы вам не приходилось переопределять ее при каждом входе в систему.

Существуют и другие простые команды, которые вы можете адаптировать к среде по своему вкусу и создавать таким же способом. Нам показалось удобным иметь следующие команды:

• cs для посылки подходящей последовательности специфических символов с целью очистки экрана вашего терминала (24 символа перевода строки – практически универсальное решение);

• what для запуска who и ps -а, чтобы сообщить, кто работает в системе и что он делает;

• where для вывода идентифицированного названия используемой системы UNIX. Это удобно, если вы постоянно работаете с несколькими версиями. (Установка PS1 служит для подобной цели.)

Упражнение 3.9

Просмотрите каталоги /bin и /usr/bin, чтобы выяснить, как много команд являются в действительности командными файлами. Можно ли это сделать с помощью одной команды? Подсказка: посмотрите file(1). Насколько точно предположение, основанное на длине файла?