Bash/Kontrollstrukturen
Kontrollstrukturen
Bei der Shell-Programmierung verfügt man über ähnliche Konstrukte wie bei anderen Programmiersprachen, um den Ablauf des Programms zu steuern. Dazu gehören bedingte Verzweigungen, Schleifen und Fallunterscheidungen.
Bedingungen testen
Das wichtigste Kommando ist 'test', mit dem man mannigfache Bedingungen testen kann.
test Argument
Dieses Kommando prüft eine Bedingung und liefert 'true' (0), falls die Bedingung erfüllt ist und 'false' (1), falls die Bedingung nicht erfüllt ist. Der Fehlerwert 2 wird zurückgegeben, wenn das Argument syntaktisch falsch ist (meist durch Ersetzung hervorgerufen).
Es lassen sich Dateien, Zeichenketten und Integer-Zahlen (16 Bit, bei Linux 32 Bit) überprüfen. Das Argument von Test besteht aus einer Testoption und einem Operanden, der ein Dateiname oder eine Shell-Variable (Inhalt: String oder Zahl) sein kann.
In bestimmten Fällen können auf der rechten Seite eines Vergleichs auch Strings oder Zahlen stehen - bei der Ersetzung von leeren Variablen kann es aber zu Syntaxfehlern kommen. Weiterhin lassen sich mehrere Argumente logisch verknüpfen (UND, ODER, NICHT). Beispiel:
test -w /etc/passwd
mit der Kommandoverkettung lassen sich so schon logische Entscheidungen treffen, z. B.:
test -w /etc/passwd && echo "Du bist ROOT"
Normalerweise kann statt 'test' das Argument auch in eckigen Klammern gesetzt werden. Die Klammern müssen von Leerzeichen umschlossen werden:
[ -w /etc/passwd ]
Die folgenden Operationen können bei 'test' bzw. [ ... ] verwendet werden.
| Dateitests: | |
| -b Datei | Die Datei existiert und ist ein blockorientiertes Gerät |
| -c Datei | Die Datei existiert und ist ein zeichenorientiertes Gerät |
| -d Datei | Die Datei existiert und ist ein Verzeichnis |
| -e Datei | Datei existiert |
| -f Datei | Die Datei existiert und ist eine reguläre Datei |
| -g Datei | Die Datei existiert und das Gruppen-ID-Bit ist gesetzt |
| -h Datei | Die Datei existiert und ist ein symbolischer Link |
| -k Datei | Die Datei existiert und das Sticky-Bit ist gesetzt |
| -p Datei | Die Datei existiert und ist eine Named Pipe |
| -r Datei | Die Datei existiert und ist lesbar |
| -s Datei | Die Datei existiert und ist nicht leer |
| -t [n] | DATEI-Descriptor FD (Standard: Standardausgabe) ist auf Tty offen |
| -u Datei | Die Datei existiert und das Setuid-Bit ist gesetzt |
| -w Datei | Die Datei existiert und ist beschreibbar |
| -x Datei | Die Datei existiert und ist ausführbar |
| Datei1 -nt Datei2 | Datei1 ist neuer als Datei2 |
| Datei1 -ot Datei2 | Datei1 ist älter als Datei2 |
| Datei1 -ef Datei2 | Beide Dateien belegen dieselbe Inode auf demselben Gerät |
Beispiel
if [ -d RCS ] Wenn ein Verzeichnis RCS existiert. . .
| Bedingungen für Zeichenfolgen: | |
| -n s1 | Die Länge der Zeichenfolge s1 ist ungleich Null |
| -z s1 | Die Länge der Zeichenfolge s1 ist gleich Null |
| s1 = s2 | Die Zeichenfolgen s1 und s2 sind identisch |
| s1 != s2 | Die Zeichenfolgen s1 und s2 sind nicht identisch |
| Zeichenfolge | Die Zeichenfolge ist nicht Null |
Beispiel
if [ "$Antwort" != "j" ] Wenn die $Antwort nicht "j" ist. . .
| Ganzzahlvergleiche: | |
| n1 -eq n2 | n1 ist gleich n2 |
| n1 -ge n2 | n1 ist größer oder gleich n2 |
| n1 -gt n2 | n1 ist größer als n2 |
| n1 -le n2 | n1 ist kleiner oder gleich n2 |
| n1 -lt n2 | n1 ist kleiner n2 |
| n1 -ne n2 | n1 ist ungleich n2 |
Beispiele
while test $# -gt 0 Solange Argumente vorliegen. . . while [ -n "$1" ] Solange das erste Argument nicht leer ist. . . if [ $count -lt 10 ] Wenn $count kleiner 10. . .
| Kombinierte Formen: | |
| (Bedingung) | Wahr, wenn die Bedingung zutrifft (wird für die Gruppierung verwendet). Den Klammern muss ein \ vorangestellt werden. |
| ! Bedingung i | Wahr, wenn die Bedingung nicht zutrifft (NOT). |
| Bedingung1 -a Bedingung2 | Wahr, wenn beide Bedingungen zutreffen (AND). |
| Bedingung1 -o Bedingung2 | Wahr, wenn eine der beiden Bedingungen zutrifft (OR). |
Beispiel
if [ ! -r "$1" -o ! -f "$1" ] Wenn das erste Argument keine lesbare oder reguläre Datei ist.
Bedingte Anweisung (if - then - else)
Wichtig: Als Bedingung kann nicht nur der test-Befehl, sondern eine beliebige Folge von Kommados verwendet werden.
Jedes Kommando liefert einen Errorcode zurück, der bei erfolgreicher Ausführung gleich Null (true) und bei einem Fehler oder Abbruch ungleich Null (false) ist.
Zum Testen einer Bedingung dient die if-Anweisung.
Jede Anweisung muss entweder in einer eigenen Zeile stehen oder durch einen Strichpunkt von den anderen Anweisungen getrennt werden.
Trotzdem verhät sich eine bedingte Anweisung - oder die Schleifenkonstrukte, die weiter unten behandelt werden - wie eine einzige Anweisung.
Somit ergibt sich eine starke Ähnlichkeit mit der Blockstruktur von C oder Pascal.
Man kann dies ausprobieren, indem man eine if- oder while-Anweisung interaktiv eingibt. Solange nicht 'fi' bzw. 'done' eingetippt wurde, erhält man den PS2-Prompt ('>').
if
Die if-Anweisung in der Shell-Programmierung macht das gleiche wie in allen anderen Programmiersprachen, sie testet eine Bedingung auf Wahrheit und macht davon den weiteren Ablauf des Programms abhängig.
Die Syntax der if-Anweisung lautet wie folgt:
if Bedingung1
then Befehle1
[ elif Bedingung2
then Befehle2 ]
...
[ else Befehle3 ]
fi
Wenn die Bedingung1 erfüllt ist, werden die Befehle1 ausgeführt; andernfalls, wenn die Bedingung2 erfüllt ist, werden die Befehle2 ausgeführt. Trifft keine Bedingung zu, sollen die Befehle3 ausgeführt werden.
Bedingungen werden normalerweise mit dem Befehl test formuliert. Es kann aber auch der Rückgabewert jedes anderen Kommandos ausgewertet werden. Für Bedingungen, die auf jeden Fall zutreffen sollen steht der Null-Befehl (:) zur Verfügung.
Beispiele
Man achte auf die Positionierung der Semikoli.
#!/bin/sh # Füge eine 0 vor Zahlen kleiner 10 ein: counter=0 if [ $counter -lt 10 ]; then number=0$counter; else number=$counter; fi #!/bin/bash # Erstelle ein Verzeichnis, wenn es noch nicht existiert: dir=daten if [ ! -e $dir ]; then mkdir $dir; fi # mkdir: Verzeichnis erstellen
einseitiges if
if kommandoliste
then
kommandos
fi
zweiseitiges if
if kommandoliste
then
kommandos
else
kommandos
fi
Mehrstufiges if
if kommandoliste1
then
kommandos
elif kommandoliste2
then
kommandos
elif ...
...
fi
Beispiele
Es soll eine Meldung ausgegeben werden, falls mehr als 5 Benutzer eingeloggt sind:
USERS=`who | wc -l` # Zeilen der who-Ausgabe zählen if test $USERS -gt 5 then echo "Mehr als 5 Benutzer am Geraet" fi
Das geht natürlich auch kürzer und ohne Backtics:
if [ $(who | wc -l) -gt 5 ] ; then echo "Mehr als 5 Benutzer am Geraet" fi
Man sollte bei der Entwicklung von Skripts aber ruhig mit der Langfassung beginnen und sich erst der Kurzfassung zuwenden, wenn man mehr Übung hat und die Langfassungen auf Anhieb funktionieren.
Ein weiteres Beispiel zeigt eine Fehlerprüfung:
if test $# -eq 0 then echo "usage: sortiere filename" >&2 else sort +1 -2 $1 | lp fi
Das nächste Beispiel zeigt eine mehr oder weniger intelligente Anzeige für Dateien und Verzeichnisse. 'show' zeigt bei Dateien den Inhalt mit 'less' an und Verzeichnisse werden mit 'ls' präsentiert.
Fehlt der Parameter, wird interaktiv nachgefragt:
if [ $# -eq 0 ] # falls keine Angabe
then # interaktiv erfragen
echo -n "Bitte Namen eingeben: "
read DATEI
else
DATEI=$1
fi
if [ -f $DATEI ] # wenn normale Datei
then # dann ausgeben
less $DATEI
elif [ -d $DATEI ] # wenn aber Verzeichnis
then # dann Dateien zeigen
ls -CF $DATEI
else # sonst Fehlermeldung
echo "cannot show $DATEI"
fi
Das nächste Beispiel hängt eine Datei an eine andere Datei an; vorher erfolgt eine Prüfung der Zugriffsberechtigungen:
append Datei1 Datei2
if [ -r $1 -a -w $2 ]
then
cat $1 >> $2
else
echo "cannot append"
fi
Beim Vergleich von Zeichenketten sollten möglichst die Anführungszeichen (" ... ") verwendet werden, da sonst bei der Ersetzung durch die Shell unvollständige Test-Kommandos entstehen können.
Dazu ein Beispiel:
if [ ! -n $1 ] ; then echo "Kein Parameter" fi
Ist $1 wirklich nicht angegeben, wird das Kommando reduziert zu:
if [ ! -n ] ; then ....
Es ist also unvollständig und es erfolgt eine Fehlermeldung. Dagegen liefert
if [ ! -n "$1" ] ; then
echo "Kein Parameter"
fi
bei fehlendem Parameter den korrekten Befehl
if [ ! -n "" ]
Bei fehlenden Anführungszeichen werden auch führende Leerzeichen der Variablenwerte oder Parameter eliminiert.
Noch ein Beispiel
Es kommt ab und zu vor, dass eine Userid wechselt oder dass die Gruppenzugehörigkeit von Dateien geändert werden muss. In solchen fällen helfen die beiden folgenden Skripts:
#!/bin/sh
# Change user-id
#
if [ $# -ne 2 ] ; then
echo "usage `basename $0` <old id> <new id>"
exit
fi
find ~ -user $1 -exec chown $2 {} ";"
#!/bin/sh
# Change group-id
#
if [ $# -ne 2 ] ; then
echo "usage `basename $0` <old id> <new id>"
exit
fi
find / -group $1 -exec chgrp $2 {} ";"
case
Auch die case-Anweisung ist vergleichbar in vielen anderen Sprachen vorhanden.
Sie dient, ähnlich wie die if-Anweisung, zur Fallunterscheidung. Allerdings wird hier nicht nur zwischen zwei Fällen unterschieden (Entweder / Oder), sondern es sind mehrere Fälle möglich.
Man kann die case-Anweisung auch durch eine geschachtelte if-Anweisung völlig umgehen, allerdings ist sie ein elegantes Mittel um den Code lesbar zu halten.
Die Syntax der case-Anweisung lautet wie folgt:
case Wert in
Muster1) Befehle1;;
Muster2) Befehle2;;
...
esac
Wenn der Wert mit dem Muster1 übereinstimmt, wird die entsprechende Befehlsgruppe (Befehle1) ausgeführt, bei Übereinstimmung mit Muster2 werden die Kommandos der zweiten Befehlsgruppe (Befehle2) ausgeführt, usw.
Der letzte Befehl in jeder Gruppe muss mit ;; gekennzeichnet werden.
Das bedeutet für die Shell soviel wie springe zum nächsten esac, so dass die anderen Bedingungen nicht mehr überprüft werden.
In den Mustern sind die gleichen Meta-Zeichen erlaubt wie bei der Auswahl von Dateinamen.
Wenn in einer Zeile mehrere Muster angegeben werden sollen, müssen sie durch ein Pipezeichen (|, logisches ODER) getrennt werden.
Beispiele
#!/bin/sh
# Mit dem ersten Argument in der Befehlszeile
# wird die entsprechende Aktion festgelegt:
case $1 in # nimmt das erste Argument
Ja|Nein) response=1;;
*) echo "Unbekannte Option"; exit 1;;
esac
#!/bin/sh
# Lies die Zeilen von der Standardeingabe, bis eine
# Zeile mit einem einzelnen Punkt eingegeben wird:
while : # Null-Befehl
do
echo -e "Zum Beenden . eingeben ==> \c"
read line # read: Zeile von StdIn einlesen
case "$line" in
.) echo "Ausgefuehrt"
break;;
*) echo "$line" >>./message ;;
esac
done
case-Anweisung
Diese Anweisung erlaubt eine Mehrfachauswahl. Sie wird auch gerne deshalb verwendet, weil sie Muster mit Jokerzeichen und mehrere Muster für eine Auswahl erlauben
case selector in
Muster-1) Kommandofolge 1 ;;
Muster-2) Kommandofolge 2 ;;
....
Muster-n) Kommandofolge n ;;
esac
Die Variable selector (String) wird der Reihe nach mit den Mustern "Muster-1" bis "Muster-n" verglichen. Bei Gleichheit wird die nachfolgende Kommandofolge ausgeführt und dann nach der case-Anweisung (also hinter dem esac) fortgefahren. * In den Mustern sind Metazeichen (*, ?, []) erlaubt, im Selektor dagegen nicht.
- Das Muster * deckt sich mit jedem Selektor --> default-Ausgang. muss als letztes Muster in der case-Konstruktion stehen.
- Vor der Klammer können mehrere Muster, getrennt durch | stehen. Das Zeichen | bildet eine Oder-Bedingung:
case selector in
Muster1) Kommandofolge1 ;;
Muster2 | Muster3) Kommandofolge2 ;;
*) Kommandofolge3 ;;
esacBeispiel 1: Automatische Bearbeitung von Quell- und Objekt-Dateien. Der Aufruf erfolgt mit 'compile Datei'.
case $1 in
*.s) as $1 ;; # Assembler aufrufen
*.c) cc -c $1 ;; # C-Compiler aufrufen
*.o) cc $1 -o prog ;; # C-Compiler als Linker
*) echo "invalid parameter: $1";;
esac
Beispiel 2: Menü mit interaktiver Eingabe
while : # Endlosschleife (s. später)
do
tput clear # Schirm löschen und Menütext ausgeben
echo " +---------------------------------+"
echo " | 0 --> Ende |"
echo " | 1 --> Datum und Uhrzeit |"
echo " | 2 --> aktuelles Verzeichnis |"
echo " | 3 --> Inhaltsverzeichnis |"
echo " | 4 --> Mail |"
echo "+----------------------------------+"
echo "Eingabe: \c" # kein Zeilenvorschub
read ANTW
case $ANTW in
0) kill -9 0 ;; # und tschuess
1) date ;;
2) pwd ;;
3) ls -CF ;;
4) elm ;;
*) echo "Falsche Eingabe!" ;;
esac
done
for-Anweisung
Diese Schleifenanweisung hat zwei Ausprägungen, mit einer Liste der zu bearbeitenden Elemente oder mit den Kommandozeilenparametern.
Dieses Konstrukt ähnelt nur auf den ersten Blick seinen Pendants aus anderen Programmiersprachen.
In anderen Sprachen wird die for-Schleife meistens dazu benutzt, eine Zählvariable über einen bestimmten Wertebereich iterieren zu lassen (for i = 1 to 100...next).
In der Shell dagegen wird die Laufvariable nicht mit aufeinander folgenden Zahlen belegt, sondern mit einzelnen Werten aus einer anzugebenden Liste.
Wenn man eine Laufvariable benötigt, muss man dazu die while-Schleife einsetzen.
Die Syntax der for-Schleife lautet wie folgt:
for x [ in Liste ] do Befehle done
Die Befehle werden ausgeführt, wobei der Variablen x nacheinander die Werte aus der Liste zugewiesen werden.
Wie man sieht ist die Angabe der Liste optional, wenn sie nicht angegeben wird, nimmt x der Reihe nach alle Werte aus $@ (in dieser vordefinierten Variablen liegen die Aufrufparameter) an.
Wenn die Ausführung eines Schleifendurchlaufs bzw. der ganzen Schleife abgebrochen werden soll, müssen die Kommandos continue bzw. break benutzt werden.
for-Schleife mit Liste
for selector in liste do Kommandofolge done
Die Selektor-Variable wird nacheinander durch die Elemente der Liste ersetzt und die Schleife mit der Selektor-Variablen ausgeführt.
Beispiele
for X in hans heinz karl luise do echo $X done
Das Programm hat folgende Ausgabe:
hans
heinz
karl
luise
for FILE in *.txt # drucke alle Textdateien
do # im aktuellen Verzeichnis
lpr $FILE
done
for XX in $VAR # geht auch mit
do
echo $XX
done
# Durchsuche Kapitel zur Erstellung einer Wortliste (wie fgrep -f):
for item in $(cat program_list) # cat: Datei ausgeben
do
echo "Pruefung der Kapitel auf"
echo "Referenzen zum Programm $item ..."
grep -c "$item.[co]" chap* # grep: nach Muster suchen
done
for-Schleife mit Parametern
for selector do Kommandofolge done
Die Selektor-Variable wird nacheinander durch die Parameter $1 bis $n ersetzt und mit diesen Werten die Schleife durchlaufen. Es gibt also $# Schleifendurchläufe. Beispiel:
Die Prozedur 'makebak' erzeugt für die in der Parameterliste angegebenen Dateien eine .bak-Datei.
for FF
do
cp $FF ${FF}.bak
done
#!/bin/sh
# Seitenweises Formatieren der Dateien, die auf der
# Befehlszeile angegeben wurden, und speichern des
# jeweiligen Ergebnisses:
for file do
pr $file > $file.tmp # pr: Formatiert Textdateien
done
# Ermittle einen Ein-Wort-Titel aus jeder Datei und
# verwende ihn als neuen Dateinamen:
for file do
name=`sed -n 's/NAME: //p' $file`
# sed: Skriptsprache zur Textformatierung
mv $file $name
# mv: Datei verschieben bzw. umbenennen
done
while
Die while-Schleife ist wieder ein Konstrukt, das einem aus vielen anderen Sprachen bekannt ist:
Die kopfgesteuerte Schleife. Die Syntax der while-Schleife lautet wie folgt:
while Bedingung do Befehle done
Die Befehle werden so lange ausgeführt, wie die Bedingung erfüllt ist.
Dabei wird die Bedingung vor der Ausführung der Befehle überprüft. Die Bedingung wird dabei üblicherweise, genau wie bei der if-Anweisung, mit dem Befehl test formuliert.
Wenn die Ausführung eines Schleifendurchlaufs bzw. der ganzen Schleife abgebrochen werden soll, müssen die Kommandos continue bzw. break benutzt werden.
Beispiele
#!/bin/sh # Zeilenweise Ausgabe aller Aufrufparameter: while [ -n "$1"]; do echo $1 shift # mit shift werden die Parameter nach # Links geshiftet (aus $2 wird $1) done
Zählschleife
In anderen Sprachen kann man mit der for-Schleife eine Zählvariable über einen bestimmten Wertebereich iterieren lassen (for i = 1 to 100...next).
Da das mit der for-Schleife der Shell nicht geht, ersetzt man die Funktion durch geschickte Anwendung der while-Schleife:
#!/bin/sh
# Ausgabe der Zahlen von 1 bis 100:
i=1
while [ $i -le 100 ]
do
echo $i
i=`expr $i + 1`
done
Weitere Beispiele
#!/bin/sh while who | grep "^root " do sleep 30 done echo Die Katze ist aus dem Haus, Zeit, dass die Mäuse tanzen!
Ergebniswert eines Kommandos
Als Bedingung kann nicht nur eine "klassische" Bedingung (test oder [ ]) sondern auch der Ergebniswert eines Kommandos oder einer Kommandofolge verwendet werden.
while Bedingung do Kommandofolge done
Solange der Bedingungsausdruck den Wert 'true' liefert, wird die Schleife ausgeführt.
Warten auf eine Datei (z. B. vom Hintergrundprozess)
while [ ! -f foo ] do sleep 10 # Wichtig damit die Prozesslast nicht zu hoch wird done
Pausenfüller für das Terminal Abbruch mit DEL-Taste
while : do tput clear # BS löschen echo -e "\n\n\n\n\n" # 5 Leerzeilen banner $(date '+ %T ') # Uhrzeit groß sleep 10 # 10s Pause done
Umbenennen von Dateien durch Anhängen eines Suffix
# Aufruf change suffix datei(en)
if [ $# -lt 2 ] ; then
echo "Usage: `basename $0` suffix file(s)"
else
SUFF=$1 # Suffix speichern
shift
while [ $# -ne 0 ] # solange Parameter da sind
do
mv $1 ${1}.$SUFF # umbenennen
shift
done
fi
Umbenennen von Dateien durch Anhängen eines Suffix Variante 2 mit for
# Aufruf change suffix datei(en)
if [ $# -lt 2 ] ; then
echo "Usage: `basename $0` suffix file(s)"
else
SUFF=$1 # Suffix speichern
shift
for FILE
do
mv $FILE ${FILE}.$SUFF # umbenennen
shift
done
fi
until-Anweisung
Diese Anweisung ist identisch zu einer while-Schleife mit negierter Bedingung.
Als Bedingung kann nicht nur eine "klassische" Bedingung (test oder [ ]) sondern auch der Ergebniswert eines Kommandos oder einer Kommandofolge verwendet werden.
until Bedingung do Kommandofolge done
Die Schleife wird solange abgearbeitet, bis Bedingungsausdruck einen Wert ungleich Null liefert.
Beispiel
# warten auf Datei foo until [ -f foo ] do sleep 10 done
Warten auf einen Benutzer
# warten, bis sich der Benutzer hans eingeloggt hat TT=`who | grep -c "hans"` until [ $TT -gt 0 ] do sleep 10 TT=`who | grep -c "hans"` done # warten, bis sich der Benutzer hans eingeloggt hat # Variante 2 – kuerzer until [ `who | grep -c "hans"` -gt 0 ] do sleep 10 done
Die Befehle werden ausgeführt, bis die Bedingung erfüllt ist. Die Bedingung wird dabei üblicherweise, genau wie bei der if-Anweisung, mit dem Befehl test formuliert.
Wenn die Ausführung eines Schleifendurchlaufs bzw. der ganzen Schleife abgebrochen werden soll, müssen die Kommandos continue bzw. break benutzt werden.
Beispiel
Hier wird die Bedingung nicht per test, sondern mit dem Rückgabewert des Programms grep formuliert.
#!/bin/sh
# Warten, bis sich der Administrator einloggt:
until who | grep "root"; do
# who: Liste der Benutzer
# grep: Suchen nach Muster
sleep 30 # sleep: warten
done
echo "Der Meister ist anwesend"