bash

GNU Bourne-Again SHell

Типичная сессия в bash
Тип	командная оболочка UNIX
Автор	Брайан Фокс (Brian Fox)
Разработчик	Чет Рамей (Chet Ramey)
Написана на	Си
Операционная система	UNIX-подобные
Языки интерфейса	Английский, мультиязычный (gettext)
Последняя версия	4.2 (13 февраля 2011 года)
Лицензия	GNU General Public License
Сайт	gnu.org/software/bash
GNU Bourne-Again SHell на Викискладе

bash (от англ. Bourne again shell, каламбур «Born again» shell — «Возрождённый» shell) — усовершенствованная и модернизированная вариация командной оболочки Bourne shell. Одна из наиболее популярных современных разновидностей командной оболочки UNIX. Особенно популярна в среде Linux, где она часто используется в качестве предустановленной командной оболочки.

Bash — это командный процессор, работающий, как правило, в интерактивном режиме в текстовом окне. Bash также может читать команды из файла, который называется скриптом (или сценарием). Как и все Unix-оболочки, он поддерживает автодополнение названий файлов и папок, подстановку вывода результата команд, переменные, контроль за порядком выполнения, операторы ветвления и цикла. Ключевые слова, синтаксис и другие основные особенности языка были заимствованы из sh. Другие функции, например, история, были скопированы с csh и ksh. Bash в основном удовлетворяет стандарту POSIX, но с рядом расширений.

Название «bash» является акронимом от Bourne-again-shell («ещё-одна-командная-оболочка-Борна») и представляет собой игру слов: Bourne-shell — одна из популярных разновидностей командной оболочки для UNIX (sh), автором которой является Стивен Борн (1978), усовершенствована в 1987 году Брайаном Фоксом. Фамилия Bourne (Борн) перекликается с английским словом born, означающим «родившийся», отсюда: рождённая-вновь-командная оболочка.

Отличия в синтаксисе

Подавляющее большинство важных скриптов командного процессора Bourne могут выполняться без изменения в bash, за исключением тех, которые ссылаются на специальные переменные Bourne или используют встроенные команды Bourne. Синтаксис команд Bash включает идеи, заимствованные у Korn shell (ksh) и C shell (csh), такие как редактирование командной строки, история команд, стек каталогов, переменные $RANDOM и $PPID, синтаксис замены команды $(…). Когда Bash используется как интерактивный командный процессор, он поддерживает автозавершение имён программ, файлов, переменных и т. п. с помощью клавиши  Tab ⇆ .

Внутренние команды

Ввод/вывод
echo	выводит выражение или содержимое переменной (на stdout)
printf	команда форматированного вывода, расширенный вариант команды echo
read	«читает» значение переменной со стандартного ввода (stdin), в интерактивном режиме это клавиатура
Файловая система
cd	изменяет текущий каталог
pwd	выводит название текущего рабочего каталога (от англ. print working directory)
Действия над переменными
let	производит арифметические операции над переменными
eval	транслирует список аргументов из списка в команды
set	изменяет значения внутренних переменных скрипта
unset	удаляет переменную (фактически устанавливает её значение в null)
export	экспортирует переменную, делая её доступной дочерним процессам
declare, typeset	задают и/или накладывают ограничения на переменные
getopts	используется для разбора аргументов, передаваемых скрипту из командной строки
Управление сценарием
source, . (точка)	запуск указанного сценария
exit	безусловное завершение работы сценария
exec	заменяет текущий процесс новым, запускаемым командой exec
shopt	позволяет изменять ключи (опции) оболочки на лету
Команды
true	возвращает код завершения ноль (успешное завершение)
false	возвращает код завершения, который свидетельствует о неудаче
type prog	выводит полный путь к prog
hash prog	запоминает путь к prog
help COMMAND	выводит краткую справку по использованию внутренней команды COMMAND

Скрипты

В простейшем случае, скрипт — простой список команд, записанный в файл. Командный процессор должен знать, что он должен этот файл обработать, а не просто прочесть его содержимое. Для этого служит специальная конструкция, называемая shebang (англ.): #!. Символ # задаёт комментарий, но в данном случает shebang означает, что после этого спецсимвола находится путь к интерпретатору для исполнения сценария.

Синтаксис

Синтаксис команд bash — это расширенный синтаксис команд Bourne shell. Окончательная спецификация синтаксиса команд Bash есть в Bash Reference Manual, распространяемом проектом GNU.

«Hello world»

#!/usr/bin/env bash
echo "Hello World!"

Этот скрипт содержит только две строки. Первый сообщает системе о том, какая программа используется для запуска файла. Вторая строка — это единственное действие, которое выполняется этим скриптом, он собственно печатает 'Hello world!' в терминале.

Запуск скрипта

Для того, чтобы скрипт стал исполняемым, могут быть использованы следующие команды:

chmod +rx scriptname  # выдача прав на чтение/исполнение любому пользователю
chmod u+rx scriptname # выдача прав на чтение/исполнение только "владельцу" скрипта

Из соображений безопасности, путь к текущему каталогу «.» не включен в переменную окружения $PATH. Поэтому для запуска скрипта необходимо явно указывать путь к текущему каталогу, в котором находится скрипт:

./scriptname

Перенаправление ввода-вывода

В bash есть встроенные файловые дескрипторы: 0 (stdin), 1 (stdout), 2 (stderr).

• stdout — стандартный вывод программы.
• stdin — стандартный ввод. То, что набирает пользователь в консоли.
• stderr — стандартный вывод ошибок.

Для операций с этими дескрипторами, существуют специальные символы: > (перенаправление вывода), < (перенаправление ввода). Символ & означает указатель на дескриптор 1 (stdout).

1>filename	Перенаправление вывода в файл «filename», файл перезаписывается поступающими данными
1>>filename	Перенаправление вывода в файл «filename», данные добавляются в конец файла
2>filename	Перенаправление стандартного вывода ошибок в файл «filename»
2>>filename	Перенаправление стандартного вывода ошибок в файл «filename», данные добавляются в конец файла
&>filename	Перенаправление вывода и ошибок в файл «filename»
2>&1	Перенаправление вывода ошибок на стандартный вывод

Bash имеет индивидуальный синтаксис перенаправления, который не поддерживается в Bourne shell. Пример одновременного перенаправления стандартного вывода и стандартных ошибок:

command &> file

это проще набрать, чем эквивалентную команду в синтаксисе Bourne shell

command > file 2>&1

Поддерживается heredoc-синтаксис:

command <<MYDOC123
многострочный
текст
MYDOC123

Начиная с версии 2.05b, bash может перенаправлять стандартный ввод из строки, используя следующий синтаксис «here strings»:

command <<< "string to be read as standard input"

Если строка содержит пробелы, её следует взять в кавычки.

Пример (перенаправление стандартного вывода в файл, запись данных, закрытие файла, сброс stdout):

# make Filedescriptor(FD) 6 a copy of stdout (FD 1)
exec 6>&1
# open file "test.data" for writing
exec 1>test.data
# produce some content
echo "data:data:data"
# close file "test.data"
exec 1>&-
# make stdout a copy of FD 6 (reset stdout)
exec 1>&6
# close FD6
exec 6>&-

Открытие и закрытие файлов:

# open file test.data for reading
exec 6<test.data
# read until end of file
while read -u 6 dta
do
  echo "$dta" 
done
# close file test.data
exec 6<&-

Захват вывода внешних команд:

# выполнить 'find' и поместить результат в VAR
# поиск файлов, которые заканчиваются на "h"
VAR=$(find . -name "*h")

Условный оператор

#!/usr/bin/env bash
T1="foo"
T2="bar"
if [ "$T1" = "$T2" ]; then
  echo условие выполняется
else
  echo условие не выполняется
fi

Циклы

#!/usr/bin/env bash
for i in `seq 1 10`;
do
  echo $i
done

#!/usr/bin/env bash
COUNTER=0
while [ $COUNTER -lt 10 ]; do
  echo The counter is $COUNTER
  let COUNTER=COUNTER+1
done

#!/usr/bin/env bash
i=0
until [ $i -eq 10 ]
do
  echo $i
  i=$[$i+1]
done

#!/usr/bin/env bash
#~ внутри двойных круглых скобок переменные можно писать в Си-стиле (без $ и разделяя пробелом операторы и операнды)
for (( i = 0; i < 10; i++ )); do
        echo -n $i"; "
done

Массивы

Индексированные массивы

Bash имеет поддержку одномерных массивов. Инициализировать элементы массива можно в виде: my_array[xx]. Также можно явно объявить массив в сценарии, с помощью директивы declare:

declare -a my_array

Обращаться к отдельным элементам массива можно с помощью фигурных скобок, то есть: ${my_array[xx]}.

Инициализировать индексированный массив можно двумя способами:

1)

Array=(element1 element2 element3)

2)

temp_array[0]=element1
temp_array[5]=element
temp_array[9]=elementN

Добавление элементов в конец индексированного массива:

declare -a arrAnimals
arrAnimals=(dog elephant horse cow)
# Выводим содержимое массива:
echo ${arrAnimals[@]}
# В конец массива arrAnimals добавляем новый элемент: "pig"
arrAnimals+=(pig)
# И снова показываем содержимое массива:
echo ${arrAnimals[@]}

Получить первый элемент массива:

echo ${arrAnimals[0]}
# or:
echo ${arrAnimals[@]:0:1}

Получить последний элемент массива:

echo ${arrAnimals[@]:${#arrAnimals[@]}-1}

Ассоциативные массивы

Начиная с версии 4.0 в Bash появилась поддержка ассоциативных массивов (так называемых hash-массивов).

Для объявления ассоциативных массивов используется ключ -A встроенной команды declare:

declare -A hshArray

Как и в случае с индексированными массивами, для заполнения ассоциативных массивов могут использоваться два различных синтаксиса:

1)

TheCapitalOf[Georgia]='Tbilisi'
TheCapitalOf[Australia]='Canberra'
TheCapitalOf[Pakistan]='Islamabad'

2)

TheCapitalOf=([Georgia]='Tbilisi' [Australia]='Canberra' [Pakistan]='Islamabad')

С помощью ассоциативных массивов можно имитировать поддержку многомерных массивов:

declare -A a         # объявляет ассоциативный массив 'a'
i=1; j=2             # инициализация нескольких индексов
a[$i,$j]=5           # присвоение значения "5" в ячейку "$i,$j" (т.е. "1,2")
echo ${a[$i,$j]}     # вывод хранимых значений из "$i,$j"

К сожалению, в текущих версиях BASH cкопировать содержимое одно ассоциативного массива в другой простым присваиванием невозможно. Данную проблему можно только обойти, для чего существуют два принципиально разных подхода: Можно

• Эмулировать декларацию второго хеша «с нуля» путём копирования декларации первого хеша:

declare -A hsh1
hsh1=(...)
 
eval $(declare -p hsh1 | sed 's/declare -A hsh1/declare -A hsh2/')

• Перебрать все элементы хэша-источника и скопировать их в целевой хеш:

declare -A hsh1 hsh2
hsh1=(...)
 
for k in ${!hsh1[@]}; do
 hsh2[$k]=${hsh1[$k]}
done

Конвейер

Конвейер передает вывод предыдущей команды на ввод следующей или на вход командного интерпретатора. Метод часто используется для связывания последовательности команд в единую цепочку. Конвейер обозначается следующим символом: |.

Пример (grep работает как фильтр для стандартного вывода):

cat filename | grep something

Логические переменные

|| логическая операция OR (логическое ИЛИ). В операциях проверки условий, оператор || возвращает 0 (success), если один из операндов имеет значение true (ИСТИНА).

&& логическая операция AND (логическое И). В операциях проверки условий, оператор && возвращает 0 (success) тогда, и только тогда, когда оба операнда имеют значение true (ИСТИНА).

Целочисленная математика

Главное ограничение Bourne shell это то, что он не может выполнять вычисления с целыми числами без создания внешнего процесса. Bash может выполнять целочисленные вычисления внутри процесса используя команду ((…)) и синтаксис переменной $[…], как показано ниже:

VAR=55             # Устанавливаем переменную VAR, равной 55
((VAR = VAR + 1))  # Добавляем единицу к переменной VAR. Обратите внимание на отсутствие знака '$' 
((++VAR))          # Другой способ увеличения VAR на единицу. Выполняет префиксный инкремент 
((VAR++))          # Другой способ увеличения VAR на единицу. Выполняет постфиксный инкремент 
echo $[VAR * 22]   # Умножаем VAR на 22 и передаем результат команде
echo $((VAR * 22)) # Другой способ сделать то же

Команда ((…)) так же может использоваться в условных утверждениях, так как её исходный параметр это 0 или 1, которые могут интерпретироваться как true или false:

if ((VAR == Y * 3 + X * 2))
then
  echo Yes 
fi
((Z > 23)) && echo Yes

Команда ((…)) поддерживает следующие относительные операторы: == != > < >= <=.

Bash не поддерживает вычисления внутри процесса с числами с плавающей точкой. Только командные процессоры Unix Korn-shell (версия 1993 года) и zsh (начиная с версии 4.0) поддерживают эту возможность.

Список математических операций: +, -, *, /, ** (возведение в степень), % (деление по модулю, остаток от деления), let — позволяет использовать сокращения арифметических команд (сокращая количество используемых переменных; например: a += b эквивалентно a = a+b и т. п.).

Переменные и аргументы

Аргументы:

$$	pid текущего shell (самого процесса-сценария)
$!	pid последнего процесса в фоновом режиме
$?	код возврата последнего процесса (функции или скрипта)
$x	где x — номер параметра, переданного скрипту ($1, $2 и т. д., $0 — последний запущенный скрипт)
$#	количество аргументов командной строки
$*	все аргументы в виде одной строки (слова)
$@	то же самое, что и $*, но при этом каждый параметр представлен как отдельная строка (слово)
$-	список флагов, переданных сценарию
$_	содержит последний аргумент предыдущей команды

Встроенные переменные:

$BASH	путь к исполняемому файлу bash
$BASH_VERSINFO[n]	массив, состоящий из 6 элементов, содержащий информацию о версии bash
$BASH_VERSION	версия Bash, установленного в системе
$DIRSTACK	содержимое вершины стека каталогов
$EDITOR	заданный по умолчанию редактор
$EUID	«эффективный» идентификационный номер пользователя (Effective User ID)
$FUNCNAME	имя текущей функции
$GLOBIGNORE	перечень шаблонных символов, которые будут проигнорированы при выполнении подстановки имен файлов (globbing)
$GROUPS	группы, к которым принадлежит текущий пользователь
$HOME	домашний каталог пользователя
$HOSTNAME	сетевое имя хоста
$HOSTTYPE	тип машины (идентифицирует аппаратную архитектуру)
$IFS	разделитель полей во вводимой строке
$LC_COLLATE	задает порядок сортировки символов, в операциях подстановки имен файлов и в поиске по шаблону
$LC_CTYPE	определяет кодировку символов
$LINENO	Номер строки исполняемого сценария
$MACHTYPE	аппаратная архитектура
$OLDPWD	прежний рабочий каталог
$OSTYPE	тип операционной системы
$PATH	путь поиска (включает в себя каталоги /usr/bin/, /usr/X11R6/bin/, /usr/local/bin и т. д.)
$PIPESTATUS	Код возврата канала (конвейера)
$PPID	PID (идентификатор) родительского процесса
$PS1	приглашение командной строки
$PS2	вторичное приглашение командной строки, выводится тогда, когда от пользователя ожидается дополнительный ввод. Отображается как «>»
$PS3	третичное приглашение, выводится, когда пользователь должен сделать выбор в операторе select
$PS4	приглашение четвёртого уровня, выводится в начале каждой строки вывода тогда, когда сценарий вызывается с ключом -x. Отображается как «+»
$PWD	рабочий (текущий) каталог
$REPLY	переменная по умолчанию, куда записывается ввод пользователя, выполненный с помощью команды read
$SECONDS	время работы сценария (в секундах)
$SHELLOPTS	список допустимых опций интерпретатора (доступна только для чтения)
$SHLVL	уровень вложенности shell

Регулярные выражения внутри процесса

Bash 3.0 поддерживает встроенные регулярные выражения, с синтаксисом подобным синтаксису Perl:

[[string =~ regex]]

Синтаксис регулярных выражений задокументирован на страницах документации man 7 regex. Статус выхода устанавливается в 0, если регулярное выражение совпало со строкой, и 1, если нет. Значение подвыражения, заключённого в скобки, можно получить через переменную ${BASH_REMATCH[@]}, например:

REGEXP='foo(bar)bl(.*)'
if  [["abcfoobarbletch" =~ $REGEXP]]
then
  echo "Регулярное выражение совпало со строкой!" 
  echo "$BASH_REMATCH"       # выводит: foobarbletch 
  echo "${BASH_REMATCH [1]}" # выводит: bar 
  echo "${BASH_REMATCH [2]}" # выводит: etch 
fi

Встроенные регулярные выражения работают быстрее, чем выполнение внешней команды grep, потому что соответствующее регулярное выражение выполняется в рамках процесса Bash. Если регулярное выражение или строка содержат пробелы или метасимволы (такие как * или ?), их следует взять в кавычки. Рекомендуется использовать переменную для хранения регулярного выражения, как в вышеприведенном примере, для избежания проблем с экранированием специальных символов. Можно использовать вывод bash с опцией -x для проверки, как именно bash воспринимает ваше регулярное выражение.

Расширение скобок

Возможность расширения скобок заимствована у csh. Она позволяет произвольной строке быть сформированной с использованием похожей техники, как это делается с названиями файлов. Однако в bash сгенерированные строки не обязаны быть именами файлов. Результат каждого расширения строки не сортируется, сохраняется порядок слева направо:

# Это особенность присущая bash
echo a{p,c,d,b}e # ape ace ade abe

Не следует использовать эту особенность, если скрипт планируется портировать, потому что в традиционных скриптах расширение строки не будет действовать:

# Традиционная оболочка не дает тот же результат
echo a{p,c,d,b}e # a{p,c,d,b}e

Когда используется расширение скобок в сочетании с символами подстановки, скобки раскрываются первыми, а затем результат обрабатывается в обычном режиме. Таким образом, список JPEG и PNG изображений в текущем каталоге может быть получен так:

ls *.{jpg,jpeg,png}    # скобки раскрываются до *.jpg *.jpeg *.png - после чего выполняется регулярное выражение

Горячие клавиши

•  Tab ⇆  : Автодополнение строки за курсором.
•  Ctrl  +  a  : Перемещает курсор в начало строки (эквивалентно клавише  Home ).
•  Ctrl  +  b  : Перемещает курсор на один символ назад.
•  Ctrl  +  c  : Посылает сигнал SIGINT текущему заданию, который обычно (но не всегда) прекращает и закрывает его.
•  Ctrl  +  d  : Посылает маркер EOF, который (если не отключено опцией и текущая строка не содержит текста) закрывает текущую оболочку (эквивалентно команде exit).
•  Ctrl  +  d  : Удаляет текущий символ (Только если есть текст на текущей строке).
•  Ctrl  +  e  : Перемещает курсор в конец строки (эквивалентно клавише  End ).
•  Ctrl  +  f  : Перемещает курсор на один символ вперёд.
•  Ctrl  +  h  : Удаляет предыдущий символ (то же самое, что и клавиша  ← Backspace ).
•  Ctrl  +  i  Эквивалентно клавише Tab.
•  Ctrl  +  j  Эквивалентно клавише Enter.
•  Ctrl  +  k  Очищает содержимое строки после курсора и копирует это в буфер обмена.
•  Ctrl  +  l  Очищает содержимое экрана (эквивалентно команде clear).
•  Ctrl  +  n  (следующее) вызывает следующую команду (эквивалентно клавише  ↓ ).
•  Ctrl  +  o  Выполняет найденную команду в истории, и выбирает следующую строку относительно текущей строки в истории для того, чтобы отредактировать.
•  Ctrl  +  p  (предыдущее) вызывает предшествующую команду (эквивалентно клавише  ↑ ).
•  Ctrl  +  u  : Очищает содержание строки до курсора и копирует его в буфер обмена.
•  Ctrl  +  w  : Убирает слово до курсора и копирует его в буфер обмена.
•  Ctrl  +  y  : добавляет содержимое буфера обмена от позиции курсора.
•  Ctrl  +  z  : Посылает сигнал SIGTSTP текущему заданию, который приостанавливает его выполнение. Для возобновления его выполнения в фоновом режиме можно ввести команду bg. Для того, чтобы вернуть его из фонового режима или приостановки можно выполнить fg.

•  Alt  +  b  : (назад) перемещает курсор назад на одно слово.
•  Alt  +  d  : Сокращает слово после курсора.
•  Alt  +  f  : (вперед) перемещает курсор вперёд на одно слово.

•  Ctrl  +  x   Ctrl  +  e  : Редактирует текущую строку в программе $EDITOR, или vi если не предопределено.
•  Ctrl  +  x   Ctrl  +  v  Вывод на экран информации о версии текущего экземпляра bash.

Стартовые скрипты

Bash при запуске вызывает команды из множества различных скриптов.

Когда Bash вызывается как интерактивная оболочка входа в систему, первым делом он читает и вызывает команды из файла /etc/profile, если этот файл существует. После чтения этого файла, он смотрит следующие файлы в следующем порядке: ~/.bash_profile, ~/.bash_login и ~/.profile, читает и вызывает команды из первого, который существует и доступен для чтения. При выходе bash читает и выполняет команды из файла ~/.bash_logout.

Когда запускается интерактивная оболочка, но не для входа в систему, bash читает и исполняет команды из файлов /etc/bash.bashrc и ~/.bashrc, если они существуют. Это может быть отменено опцией -norc. Опция -rcfile file заставит Bash использовать команды из файла file вместо /etc/bash.bashrc и ~/.bashrc.

Переносимость

Скрипты оболочек, написанные со специфическими для bash особенностями (bashism-ы) не будут работать на системах, где используется Bourne shell или один из его заменителей, без того, чтобы bash был установлен как дополнительная оболочка, и, конечно, скрипты надо начинать с #!/bin/bash. Эта проблема стала особенно важной, когда Ubuntu начал с октября 2006 года поставлять Debian Almquist shell (dash) как скриптовую оболочку по умолчанию, что привело к неработоспособности многочисленных скриптов.

Графический интерфейс к скриптам

Существует множество программ, позволяющих создавать графический интерфейс к bash-скриптам. Наиболее популярные:

• dialog — утилита, позволяющая создавать диалоговые окна в консоли, использует библиотеки curses и ncurses.
• whiptail — аналог утилиты dialog, использует библиотеку newt.
• zenity — наиболее популярное приложение, для создания графического интерфейса к скриптам.
• kdialog — аналог zenity в среде KDE.
• yad — форк zenity, с большими возможностями.
• xdialog — замена dialog, предназначенная для придания запускаемым из терминала программам X Window System интерфейса.
• gtkdialog — наиболее функциональная утилита для создания gui-приложений на bash-скриптах.

См. также

• Сравнение командных оболочек
• Пакетный файл
• GNU readline

Ссылки

• Bash Reference Manual  (англ.). — Официальное руководство. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. Проверено 22 ноября 2010.
• Bash Reference Manual. — Перевод man-страницы от 2004 года. Архивировано из первоисточника 18 мая 2012.
• Advanced Bash-Scripting Guide  (рус.). — Расширенное руководство по написанию bash-скриптов. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. Проверено 6 августа 2011.
• Частые ошибки программирования на Bash. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. Проверено 22 ноября 2010.
• Введение в программирование на bash. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. Проверено 22 ноября 2010.
• Bash  (рус.). openSuse wiki. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. Проверено 22 ноября 2010.
• Описание команд bash  (англ.). Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. Проверено 22 ноября 2010.
• Ян Шилдс (Ian Shields) Полезные советы Linux: Параметры bash и расширения параметров  (рус.). Архивировано из первоисточника 15 октября 2012.