[в закладки] Bash для начинающих: 21 полезная команда
Материал, перевод которого мы публикуем сегодня, предназначен для тех, кто хочет освоить командную строку Linux. Умение эффективно пользоваться этим инструментом позволяет экономить немало времени. В частности, речь здесь пойдёт о командной оболочке Bash и о 21 полезной команде. Также мы поговорим о том, как пользоваться флагами команд и псевдонимами Bash, которые позволяют ускорить ввод длинных инструкций.
Термины
В ходе освоения работы в командной строке Linux вам может встретиться множество понятий, в которых полезно будет ориентироваться. Некоторые из них, вроде «Linux» и «Unix», или «командная оболочка» и «терминал», иногда путают. Поговорим об этих и о других важных терминах.
Unix — это популярная операционная система, которая была разработана Bell Labs в 1970-х. Её код был закрытым.
Linux — это самая популярная Unix-подобная операционная система. Она в наши дни используется на множестве устройств, в том числе — и на компьютерах.
Терминал (terminal), или эмулятор терминала — это программа, дающая доступ к операционной системе. Одновременно можно открывать несколько окон терминала.
Оболочка (shell) — это программа, которая позволяет отправлять операционной системе команды, написанные на особом языке.
Bash расшифровывается как Bourne Again SHell. Это — самый распространённый язык командной оболочки, используемый для взаимодействия с операционной системой. Кроме того, оболочка Bash по умолчанию используется в macOS.
Интерфейс командной строки (Command Line Interface, CLI) — это способ взаимодействия человека и компьютера, при использовании которого пользователь вводит команды с клавиатуры, а компьютер, выполняя эти команды, выводит, в текстовом виде, сообщения для пользователя. В основном CLI используется для получения свежей информации о неких сущностях, например, о файлах, и для работы с файлами. Интерфейс командной строки следует отличать от графического пользовательского интерфейса (Graphical User Interface, GUI), при работе с которым, в основном, используется мышь. Интерфейс командной строки часто называют просто командной строкой.
Скрипт (script) — это небольшая программа, которая содержит последовательность команд командной оболочки. Скрипты записывают в файлы, использовать их можно многократно. При написании скриптов можно пользоваться переменными, условными конструкциями, циклами, функциями и другими возможностями.
Теперь, когда мы рассмотрели важные термины, хочу отметить, что здесь я буду пользоваться терминами «Bash», «оболочка» и «командная строка» как взаимозаменяемыми, равно как и понятиями «директория» (directory) и «папка» (folder).
Стандартные потоки, которыми мы будем здесь пользоваться — это стандартный ввод (standard input, stdin ), стандартный вывод (standard output, stdout ) и стандартный вывод ошибок (standard error, stderr ).
Если в примерах команд, которые будут приводиться ниже, вы встретите нечто вроде my_whatever — это означает, что данный фрагмент нужно заменить чем-то вашим. Например — именем файла.
Теперь, прежде чем приступать к разбору команд, которым посвящён этот материал, давайте взглянем на их список и на их краткие описания.
21 Bash-команда
▍Получение информации
▍Манипуляции с файловой системой
▍Перенаправление ввода-вывода и конвейеры
▍Чтение файлов
▍Удаление файлов, остановка процессов
▍Поиск
▍Архивация
Подробности о командах
▍Получение информации
man command_name : вывод руководства по команде, то есть — справочной информации.
pwd : вывод на экран пути к текущей рабочей директории. В ходе работы с командной строкой пользователю часто нужно узнавать то, где именно в системе он находится.
ls : вывод содержимого директории. Эта команда тоже используется весьма часто.
ps : просмотр выполняющихся процессов.
▍Манипуляции с файловой системой
touch my_file : создание файла my_file по заданному пути.
mkdir my_directory : создание папки my_directory по заданному пути.
Теперь поговорим о перенаправлении ввода-вывода и конвейерах.
▍Перенаправление ввода-вывода и конвейеры
Например, после выполнения команды ls > my_folder_contents.txt будет создан текстовый файл, содержащий список того, что находится в текущей рабочей директории.
Теперь взглянем на конвейерную обработку данных.
То, что выводит одна команда, подаётся на вход другой команды. Это похоже на подключение одной трубы к другой
В Linux конвейерную обработку данных можно организовать с использованием практически любой правильно составленной команды. Часто говорят, что всё в Linux — это конвейер.
С помощью символа конвейера можно объединять в цепочку несколько команд. Выглядит это так:
Конвейер из нескольких команд можно сравнить с трубопроводом
Теперь поговорим о чтении данных из файлов и о выводе их на экран.
▍Чтение файлов
tail my_file : считывает строки из конца файла. Эту команду тоже можно использовать в конвейере.
Head (голова) находится спереди, а tail (хвост) — сзади
Если вы работаете с данными, используя библиотеку pandas, тогда команды head и tail должны быть вам знакомы. Если это не так — взгляните на вышеприведённый рисунок, и вы без труда их запомните.
Команда cat либо выводит содержимое файла на экран, либо конкатенирует несколько файлов. Это зависит от того, сколько файлов передано этой команде при вызове.
Если же передать ей два файла или большее количество файлов, то она ведёт себя по-другому.
Если результат конкатенации файлов нужно сохранить в виде нового файла, можно воспользоваться оператором > :
Теперь поговорим о том, как удалять файлы и останавливать процессы.
▍Удаление файлов, остановка процессов
kill 012345 : останавливает указанный выполняющийся процесс, давая ему время на корректное завершение работы.
▍Поиск
Теперь поговорим о работе с архивами.
▍Архивация
tar my_source_directory : объединяет файлы из папки my_source_directory в один файл tarball. Такие файлы удобно использовать для того, чтобы передавать кому-нибудь большие наборы файлов.
Bash-псевдонимы
Для создания подобного псевдонима достаточно добавить следующую команду в файл
Если в вашей системе нет файла
/.bash_profile можно добавлять псевдонимы для любых часто используемых команд.
▍Итоги
В этом материале мы рассмотрели 21 популярную команду Bash и поговорили о создании псевдонимов для команд. Если вам эта тема интересна — вот цикл публикаций, посвящённый Bash. Здесь можно найти pdf-версию этих публикаций. Кроме того, если вы хотите освоить Bash, помните о том, что тут, как и при изучении любой другой программной системы, важна практика.
Уважаемые читатели! Какие команды, которые полезно знать начинающим, вы добавили бы к тем, которые были рассмотрены в этой статье?
Titiaiev / bash-guide-1.md
Бесплатная книга-сайт на русском, полный гайд
Advanced Bash-Scripting Guide
BASH — Bourne-Again SHell (что может переводится как «перерожденный шел», или «Снова шел Борна(создатель sh)»), самый популярный командный интерпретатор в юниксоподобных системах, в особенности в GNU/Linux. Ниже приведу ряд встроенных команд, которые мы будем использовать для создания своих скриптов.
break выход из цикла for, while или until
continue выполнение следующей итерации цикла for, while или until
echo вывод аргументов, разделенных пробелами, на стандартное устройство вывода
exit выход из оболочки
export отмечает аргументы как переменные для передачи в дочерние процессы в среде
hash запоминает полные имена путей команд, указанных в качестве аргументов, чтобы не искать их при следующем обращении
kill посылает сигнал завершения процессу
pwd выводит текущий рабочий каталог
read читает строку из ввода оболочки и использует ее для присвоения значений указанным переменным.\
return заставляет функцию оболочки выйти с указанным значением
shift перемещает позиционные параметры налево
test вычисляет условное выражение
times выводит имя пользователя и системное время, использованное оболочкой и ее потомками
trap указывает команды, которые должны выполняться при получении оболочкой сигнала
unset вызывает уничтожение переменных оболочки
wait ждет выхода из дочернего процесса и сообщает выходное состояние.
И конечно же кроме встроенных команд мы будем использовать целую кучу внешних, отдельных команд-программ, с которыми мы познакомимся уже в процессе
Что необходимо знать с самого начала
в этой строке после #! указывается путь к bash-интерпретатору, поэтому если он у вас установлен в другом месте(где, вы можете узнать набрав whereis bash ) поменяйте её на ваш путь.
Переменные и параметры скрипта
Приведу как пример небольшой пример, который мы разберем:
Результат выполнения скрипта:
После того как мы познакомились как использовать переменные и передавать скрипту параметры, время познакомиться с зарезервированными переменными:
Условные операторы, думаю, знакомы практически каждому, кто хоть раз пытался на чем-то писать программы. В bash условия пишутся след. образом (как обычно на примере):
#!/bin/bash
#в переменную source засовываем первый параметр скрипта
source=$1
#в переменную dest засовываем второй параметр скрипта
dest=$2
Результат выполнения скрипта:
Структура if-then-else используется следующим образом:
для построения многоярусных условий вида:
для краткости и читаемости кода, можно использовать структуру:
Условия. Множественный выбор
Если необходимо сравнивать какоую-то одну переменную с большим количеством параметров, то целесообразней использовать оператор case.
esac #окончание оператора case.
После выбор цифры и нажатия Enter запуститься тот редактор, который вы выбрали(если конечно все пути указаны правильно, и у вас установлены эти редакторы 🙂 )
Прведу список логических операторв, которые используются для конструкции if-then-else-fi:
-z # строка пуста
-n # строка не пуста
=, (==) # строки равны
!= # строки неравны
-eq # равно
-ne # неравно
-lt,( # меньше
-le,( # меньше или равно
-gt,(>) #больше
-ge,(>=) #больше или равно
! #отрицание логического выражения
-a,(&&) #логическое «И»
-o,(||) # логическое «ИЛИ»
С основами языка и условиями мы разобрались, чтобы не перегружать статью, разобью её на несколько частей(допустим на 3). Во второй части разберем операторы цикла и выполнение математических операций.
Оператор for-in предназначен для поочередного обращения к значениям перечисленным в списке. Каждое значение поочередно в списке присваивается переменной.
Синтаксис следующий:
Рассмотрим небольшой пример:
Цикл while сложнее цикла for-in и используется для повторения команд, пока какое-то выражение истинно( код возврата = 0).
Синтаксис оператора следующий:
Пример работы цикла рассмотрим на следующем примере:
А теперь результат работы скрипта:
Как видим цикл выполняется до тех пор, пока мы не введем что-то отличное от «yes». Между do и done можно описывать любые структуры, операторы и т.п., все они будут выполнятся в цикле.Но следует быть осторожным с этим циклом, если вы запустите на выполнение в нём какую-либо команду, без изменения переменной выражения, вы можете попасть в бесконечный цикл.
Рассмотрим еще один пример, я взял его из книги Advanced Bash Scripting. Уж очень он мне понравился :), но я его немного упростил. В этом примере мы познакомимся с еще одним типом циклов UNTIL-DO. Эта практически полный аналог цикла WHILE-DO, только выполняется пока какое-то выражение ложно.
Вот пример:
Результат выполнения скрипта:
Ну вот, как видите ничего сложного, список математических операций стандартный:
+ — сложение
— — вычитание
* — умножение
/ — деление
** — возведение в степень
% — модуль(деление по модулю), остаток от деления
let позволяет использовать сокращения арифметических команд, тем самым сокращая кол-во используемых переменных. Например: a = a+b эквивалентно a +=b и т.д
Работа с внешними программами при написании shell-скриптов
Для начала немного полезной теории.
Если есть необходимость дописывать в файл(при использовании » > » он заменятеся), необходимо вместо » > » использовать » >> «
после просьбы sudo ввести пароль, он возьмется из файла my_password, как будто вы его ввели с клавиатуры.
Если необходимо записать в файл только ошибки, которые могли возникнуть при работе программы, то можно использовать:
символ » & » означает указатель на дескриптор 1(stdout)
(Поумолчанию stderr пишет на ту консоль, в котрой работает пользователь(вренее пишет на дисплей)).
Конвеер — очень мощный инструмент для работы с консолью Bash. Синтаксис простой:
команда1 | команда 2 — означает, что вывод команды 1 передастся на ввод команде 2
Конвееры можно группировать в цепочки и выводить с помощью перенаправления в файл, например:
Чаще всего скрипты на Bash используются в качестве автоматизации каких-то рутинных операций в консоли, отсюда иногда возникает необходимость в обработке stdout одной команды и передача на stdin другой команде, при этом результат выполнения одной команды должен быть неким образом обработан. В этом разделе я постораюсь объяснить основные принципы работы с внешними командами внутри скрипта. Думаю что примеров я привел достаточно и можно теперь писать только основные моменты.
1. Передача вывода в переменную.
Для того чтобы записать в переменную вывод какой-либо команды, достаточно заключить команду в « ковычки, например
Результат работы: qwerty
Однако если вы захотите записать в переменную список директорий, то необходимо, должным образом обработать результат для помещения данных в переменную. Рассмотрим небольшой, пример:
Написание скриптов на Bash
Если вы уже более опытный пользователь, то, наверное, часто выполняете различные задачи через терминал. Часто встречаются задачи, для которых нужно выполнять несколько команд по очереди, например, для обновления системы необходимо сначала выполнить обновление репозиториев, а уже затем скачать новые версии пакетов. Это только пример и таких действий очень много, даже взять резервное копирование и загрузку скопированных файлов на удаленный сервер. Поэтому, чтобы не набирать одни и те же команды несколько раз можно использовать скрипты. В этой статье мы рассмотрим написание скриптов на Bash, рассмотрим основные операторы, а также то как они работают, так сказать, bash скрипты с нуля.
Основы скриптов
Простейший пример скрипта для командной оболочки Bash:
!/bin/bash
echo «Hello world»
Утилита echo выводит строку, переданную ей в параметре на экран. Первая строка особая, она задает программу, которая будет выполнять команды. Вообще говоря, мы можем создать скрипт на любом другом языке программирования и указать нужный интерпретатор, например, на python:
!/usr/bin/env python
print(«Hello world»)
!/usr/bin/env php
echo «Hello world»;
В первом случае мы прямо указали на программу, которая будет выполнять команды, в двух следующих мы не знаем точный адрес программы, поэтому просим утилиту env найти ее по имени и запустить. Такой подход используется во многих скриптах. Но это еще не все. В системе Linux, чтобы система могла выполнить скрипт, нужно установить на файл с ним флаг исполняемый.
Этот флаг ничего не меняет в самом файле, только говорит системе, что это не просто текстовый файл, а программа и ее нужно выполнять, открыть файл, узнать интерпретатор и выполнить. Если интерпретатор не указан, будет по умолчанию использоваться интерпретатор пользователя. Но поскольку не все используют bash, нужно указывать это явно.
chmod ugo+x файл_скрипта
Теперь выполняем нашу небольшую первую программу:
Все работает. Вы уже знаете как написать маленький скрипт, скажем для обновления. Как видите, скрипты содержат те же команды, что и выполняются в терминале, их писать очень просто. Но теперь мы немного усложним задачу. Поскольку скрипт, это программа, ему нужно самому принимать некоторые решения, хранить результаты выполнения команд и выполнять циклы. Все это позволяет делать оболочка Bash. Правда, тут все намного сложнее. Начнем с простого.
Переменные в скриптах
Написание скриптов на Bash редко обходится без сохранения временных данных, а значит создания переменных. Без переменных не обходится ни один язык программирования и наш примитивный язык командной оболочки тоже.
Возможно, вы уже раньше встречались с переменными окружения. Так вот, это те же самые переменные и работают они аналогично.
Например, объявим переменную string:
Модифицируем наш скрипт:
Bash не различает типов переменных так, как языки высокого уровня, например, С++, вы можете присвоить переменной как число, так и строку. Одинаково все это будет считаться строкой. Оболочка поддерживает только слияние строк, для этого просто запишите имена переменных подряд:
Обратите внимание, что как я и говорил, кавычки необязательны если в строке нет спецсимволов. Присмотритесь к обоим способам слияния строк, здесь тоже демонстрируется роль кавычек. Если же вам нужны более сложные способы обработки строк или арифметические операции, это не входит в возможности оболочки, для этого используются обычные утилиты.
Переменные и вывод команд
Переменные не были бы настолько полезны, если бы в них невозможно было записать результат выполнения утилит. Для этого используется такой синтаксис:
$( команда )
С помощью этой конструкции вывод команды будет перенаправлен прямо туда, откуда она была вызвана, а не на экран. Например, утилита date возвращает текущую дату. Эти команды эквивалентны:
Понимаете? Напишем скрипт, где будет выводиться hello world и дата:
string1=»hello world »
string2=$(date)
Теперь вы знаете достаточно о переменных, и готовы создать bash скрипт, но это еще далеко не все. Дальше мы рассмотрим параметры и управляющие конструкции. Напомню, что это все обычные команды bash, и вам необязательно сохранять их в файле, можно выполнять сразу же на ходу.
Параметры скрипта
Не всегда можно создать bash скрипт, который не зависит от ввода пользователя. В большинстве случаев нужно спросить у пользователя какое действие предпринять или какой файл использовать. При вызове скрипта мы можем передавать ему параметры. Все эти параметры доступны в виде переменных с именами в виде номеров.
Переменная с именем 1 содержит значение первого параметра, переменная 2, второго и так далее. Этот bash скрипт выведет значение первого параметра:
Управляющие конструкции в скриптах
Создание bash скрипта было бы не настолько полезным без возможности анализировать определенные факторы, и выполнять в ответ на них нужные действия. Это довольно-таки сложная тема, но она очень важна для того, чтобы создать bash скрипт.
В Bash для проверки условий есть команда Синтаксис ее такой:
if команда_условие
then
команда
else
команда
fi
Эта команда проверяет код завершения команды условия, и если 0 (успех) то выполняет команду или несколько команд после слова then, если код завершения 1 выполняется блок else, fi означает завершение блока команд.
Но поскольку нам чаще всего нас интересует не код возврата команды, а сравнение строк и чисел, то была введена команда [[, которая позволяет выполнять различные сравнения и выдавать код возврата зависящий от результата сравнения. Ее синтаксис:
[[ параметр1 оператор параметр2 ]]
Теперь объединением все это и получим скрипт с условным выражением:
Конечно, у этой конструкции более мощные возможности, но это слишком сложно чтобы рассматривать их в этой статье. Возможно, я напишу об этом потом. А пока перейдем к циклам.
Циклы в скриптах
Преимущество программ в том, что мы можем в несколько строчек указать какие действия нужно выполнить несколько раз. Например, возможно написание скриптов на bash, которые состоят всего из нескольких строчек, а выполняются часами, анализируя параметры и выполняя нужные действия.
Первым рассмотрим цикл for. Вот его синтаксис:
for переменная in список
do
команда
done
Перебирает весь список, и присваивает по очереди переменной значение из списка, после каждого присваивания выполняет команды, расположенные между do и done.
Например, переберем пять цифр:
Или вы можете перечислить все файлы из текущей директории:
Как вы понимаете, можно не только выводить имена, но и выполнять нужные действия, это очень полезно когда выполняется создание bash скрипта.
while команда условие
do
команда
done
Как видите, все выполняется, команда let просто выполняет указанную математическую операцию, в нашем случае увеличивает значение переменной на единицу.
Хотелось бы отметить еще кое-что. Такие конструкции, как while, for, if рассчитаны на запись в несколько строк, и если вы попытаетесь их записать в одну строку, то получите ошибку. Но тем не менее это возможно, для этого там, где должен быть перевод строки ставьте точку с запятой «;». Например, предыдущий цикл можно было выполнить в виде одной строки:
Все очень просто я пытался не усложнять статью дополнительными терминами и возможностями bash, только самое основное. В некоторых случаях, возможно, вам понадобиться сделать gui для bash скрипта, тогда вы можете использовать такие программы как zenity или kdialog, с помощью них очень удобно выводить сообщения пользователю и даже запрашивать у него информацию.
Выводы
Теперь вы понимаете основы создания скрипта в linux и можете написать нужный вам скрипт, например, для резервного копирования. Я пытался рассматривать bash скрипты с нуля. Поэтому далеко не все аспекты были рассмотрены. Возможно, мы еще вернемся к этой теме в одной из следующих статей.