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
Язык интерфейса	Английский, мультиязычный (gettext)
Последняя версия	4.2 (13 февраля 2011 года)
Лицензия	GNU General Public License
Сайт	http://www.gnu.org/software/bash/

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, который, как правило, работает в текстовом окне, что позволяет пользователю вводить команды вызывающие определенные действия. Bash также может читать команды из файла, который называется скриптом. Как и все Unix-оболочки, он поддерживает автодополнение регулярных выражений, названий файлов и папок, подстановку вывода результата команд, переменные, контроль за порядком выполнения, и операторы ветвления и итерации. Ключевые слова, синтаксис и другие основные особенности языка были скопированы с sh. Другие функции, например, история, были скопированы с csh и ksh. Bash является оболочкой POSIX, но с рядом расширений.

Bash — это акроним от Bourne-again-shell, «ещё-одна-командная-оболочка-Борна». Название — игра 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.

Отличный синтаксис

Подавляющее большинство важных скриптов командного процессора Bourne могут выполняться без изменения в bash, за исключением тех скриптов, 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 директорию, переменные $RANDOM и $PPID, и синтаксис замены команды POSIX: $(...). Когда Bash используется как интерактивный командный процессор, он поддерживает автозавершение имен программ, имен файлов, имен переменных и т.п., если пользователь нажимает клавишу 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 с устройства стандартного ввода (stdin), в интерактивном режиме это клавиатура

Файловая система

cd	изменяет текущий каталог
pwd	выводит название текущего рабочего каталога (от 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 сценария
unset	удаляет переменную (фактически устанавливает ее значение в null)
export	экспортирует переменную (делая ее доступной дочерним процессам)
declare, typeset	задают и/или накладывают ограничения на переменные
getopts	используется для разбора аргументов, передаваемых сценарию 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 «sha-bang»: #!. Символ # задает комментарий, но в данном случает sha-bang означает, что после этого спецсимвола находится путь к обработчику скрипта (явно указывает системе какой интерпретатор используется для исполнения сценария)

Синтаксис

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

«Hello world»

 
 #!/bin/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). Cимвол & 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	Перенаправляется 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

Bash, начиная с версии 2.05b, может перенаправлять стандартный ввод из строки, используя следующий синтаксис (который иногда называют « 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

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

Циклы

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

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

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

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, т.е.: ${my_array[xx]}.

Bash 4.0 поддерживает ассоциативные массивы, тем самым имея фальшивую 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"

Инициализировать массив можно и иными способами:

 
 Array=(element1 element2 element3)

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

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 опрециях 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 ее 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: '==' '!=', '>', '<', '>=', і '<='.

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

Cписок математических операций

+ — сложение
— — вычитание
* — умножение
/ — деление
** — возведение в степень
% — модуль(деление по модулю), остаток от деления
let — позволяет использовать сокращения арифметических команд (сокращая количество используемых переменных). Например: a = a+b эквивалентно a +=b и т.п.

Переменные и аргументы

Аргументы

$$	pid текущего shell'а (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	cетевое 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 четвертого 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 паботы 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 кнопке 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 кнопке End).
•   Ctrl  +  f  : Перемещает курсор на один символ вперёд.
•   Ctrl  +  h  : Удаляет предыдущий символ (то же самое как 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 кнопке ↓).
•   Ctrl  +  o  Выполняет найденную команду в истории, и выберает следующую строку относительно текущей строки в истории для того, чтобы отредактировать.
•   Ctrl  +  p  (предыдущее) вызывает предшествующую команду (эквивалентно ключу ↑).
•   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 данном 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, поставлять Debian Almquist shell, dash, как скриптовую оболочку по умолчанию, что привело к недееспособности многочисленных скриптов.

Ссылки

• Bash Reference Manual  (англ.). — Официальное руководство. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. Проверено 22 ноября 2010.
• Bash Reference Manual  (рус.). — перевод мана 2004 года.
• Advanced Bash-Scripting Guide  (рус.). — Продвинутое руководство по bash-скриптингу. Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. Проверено 6 августа 2011.
• Частые ошибки программирования на Bash  (рус.). Архивировано из первоисточника 23 августа 2011. Проверено 22 ноября 2010.
• Введение в программирование на bash  (рус.). 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.

См. также

• GNU readline — библиотека, позволяющая выполнять редактирование в командной строке
• Операционная система
• Оболочка операционной системы
• Командная оболочка UNIX
• Пакетный файл
• sh
• zsh
• csh
• tcsh