105.2 Lektion 2

Bash als Skriptsprache ist hauptsächlich auf die Arbeit mit Dateien ausgerichtet, daher verfügt der in der Bash eingebaute Befehl test über viele Optionen zur Auswertung der Eigenschaften von Dateisystemobjekten (v.a. Dateien und Verzeichnisse). Tests für Dateien und Verzeichnisse prüfen beispielsweise, ob die Dateien und Verzeichnisse, die für eine bestimmte Aufgabe benötigt werden, vorhanden und lesbar sind. Ist der Test erfolgreich, werden die entsprechenden Aktionen über eine if-Anweisung ausgeführt.

Der Befehl test kennt zwei Syntaxformen zur Auswertung von Testausdrücken: als Argument für den Befehl test oder in eckigen Klammern, wobei der Befehl test implizit genutzt wird. Den Test, ob /etc ein gültiges Verzeichnis ist, schreiben Sie also auf eine der folgenden Arten:

Wie durch die Exit-Statuscodes in der speziellen Variable $? bestätigt – der Wert 0 bedeutet, dass der Test erfolgreich war –, haben beide Formen /etc als gültiges Verzeichnis ausgewertet. Unter der Annahme, dass der Pfad zu einer Datei oder einem Verzeichnis in der Variablen $VAR gespeichert wurde, können Sie die folgenden Ausdrücke als Argumente für test oder innerhalb eckiger Klammern verwenden:

Es empfiehlt sich, eine getestete Variable in Anführungszeichen zu setzen, da eine leere Variable einen Syntaxfehler für den Befehl test verursachen könnte. Die Testoptionen erfordern ein Operanden-Argument, und eine leere Variable ohne Anführungszeichen würde einen Fehler aufgrund eines fehlenden erforderlichen Arguments verursachen. Es gibt auch Tests für beliebige Textvariablen:

Unterschiedliche Sprachen können unterschiedliche Regeln für die alphabetische Reihenfolge haben. Für konsistente Ergebnisse, unabhängig von den Lokalisierungseinstellungen des Systems, auf dem das Skript ausgeführt wird, sollten Sie die Umgebungsvariable LANG auf C setzen (LANG=C), bevor Operationen durchgeführt werden, die eine alphabetische Sortierung umfassen. Diese Definition behält auch die Systemmeldungen in der Originalsprache bei, daher sollte sie nur innerhalb des Geltungsbereichs des Skripts genutzt werden.

Numerische Vergleiche haben ihren eigenen Satz an Testmöglichkeiten:

Alle Tests können die folgenden Modifikatoren erhalten:

Ein weiteres bedingtes Konstrukt, case, ist eine Art Variante des if-Konstrukts. Die Anweisung case führt eine Liste von Befehlen aus, wenn ein angegebenes Element — zum Beispiel der Inhalt einer Variablen — in einer Liste von Elementen enthalten ist, die durch Pipes (den vertikalen Strich |) getrennt und durch ) abgeschlossen sind. Das folgende Beispielskript zeigt, wie Sie case nutzen, um das Softwarepaketierungsformat für eine bestimmte Linux-Distribution anzuzeigen:

Sie müssen jede Liste von Mustern und zugehörigen Befehlen mit ;;, ;&, oder ;;& abschließen. Das letzte Muster, ein Sternchen, passt, wenn keines der vorherigen Muster dem Suchbegriff entspricht. Die Anweisung esac (case rückwärts) beendet das case-Konstrukt. Angenommen das vorangegangene Beispielskript heißt script.sh und wird mit opensuse als erstem Argument aufgerufen, so erzeugt es die folgende Ausgabe:

Das gesuchte Element und die Muster werden einer Tildeerweiterung, Parametererweiterung, Befehlssubstitution und arithmetischen Erweiterung unterzogen. Wenn das gesuchte Element mit Anführungszeichen angegeben ist, werden diese entfernt, bevor der Abgleich erfolgt.

Skripte sind oft Werkzeuge zur Automatisierung sich wiederholender Aufgaben, wobei die gleiche Reihe von Befehlen ausgeführt wird, bis ein Stoppkriterium greift. Die Bash verfügt über drei Schleifenanweisungen – for, until und while –, die für verschiedene Schleifenkonstruktionen ausgelegt sind.

Das for-Konstrukt durchläuft eine gegebene Liste von Elementen — normalerweise eine Liste von Wörtern oder anderen, durch Leerzeichen getrennten Textsegmenten — und führt für jedes dieser Elemente denselben Befehlssatz aus. Vor jeder Iteration weist die for-Anweisung das aktuelle Element einer Variablen zu, die die Befehle dann nutzen können. Der Vorgang wird so lange wiederholt, bis keine Elemente mehr übrig sind. Die Syntax des for-Konstrukts lautet:

VARNAME ist ein beliebiger Shellvariablenname und LIST eine beliebige Folge getrennter Begriffe. Die gültigen Begrenzungszeichen, die Elemente in der Liste trennen, werden durch die Umgebungsvariable IFS definiert; standardmäßig sind dies die Zeichen Space, Tab und Newline. Die Liste der auszuführenden Befehle steht zwischen den Anweisungen do und done, so dass Befehle so viele Zeilen wie nötig belegen können.

Im folgenden Beispiel nimmt der Befehl for jedes Element aus der angegebenen Liste — eine Folge von Zahlen — und weist es der Variablen NUM zu, ein Element nach dem anderen:

Darüber hinaus enthält das Beispiel ein verschachteltes if-Konstrukt in Verbindung mit einem arithmetischen Ausdruck, um auszuwerten, ob die Zahl in der aktuellen Variable NUM gerade oder ungerade ist. Haben wir dieses Beispielskript script.sh genannt und es befindet sich im aktuellen Verzeichnis, so liefert es die folgende Ausgabe:

Die Bash unterstützt auch ein alternatives Format für for-Konstrukte, nämlich die Notation mit doppelten Klammern. Die Syntax ähnelt der for-Anweisung aus der Programmiersprache C und ist besonders nützlich bei der Arbeit mit Arrays:

Dieses Beispielskript erzeugt dieselbe Ausgabe wie das vorangegangene. Statt jedoch in der Variable NUM jeweils ein Element zu speichern, nutzt es die Variable IDX, um den aktuellen Array-Index in aufsteigender Reihenfolge zu verfolgen — beginnend bei 0 und fortlaufend hinzfügend, solange er unter der Anzahl der Elemente im Array SEQ liegt. Das aktuelle Element wird über seine Array-Position mit ${SEQ[$IDX]} abgerufen.

Auf die gleiche Weise führt das until-Konstrukt eine Befehlssequenz aus, bis ein Testbefehl — wie der Befehl test selbst — mit Status 0 (Erfolg) endet. Die Schleifenstruktur aus dem vorherigen Beispiel können wir daher mit until wie folgt implementieren:

until-Konstrukte benötigen zwar mehr Anweisungen als for-Konstrukte, sind aber besser geeignet für nicht numerische Stoppkriterien, die Ausdrücke von test oder andere Befehle bereitstellen. Es ist wichtig, Aktionen einzubinden, die ein gültiges Stoppkriterium sicherstellen, wie z.B. das Inkrement einer Zählervariablen, da andernfalls eine Schleife unendlich laufen kann.

Die Anweisung while ist ähnlich der Anweisung until, aber while wiederholt die Befehlsreihe weiter, wenn der Testbefehl mit Status 0 (Erfolg) endet. Daher ist die Anweisung until [ $IDX -eq ${#SEQ[*]} ] aus dem vorherigen Beispiel äquivalent zu while [ $IDX -lt ${#SEQ[*]} ], da die Schleife wiederholt werden soll, solange der Array-Index kleiner als die Summe der Elemente im Array ist.

Nehmen wir an, ein Benutzer möchte regelmäßig eine Sammlung seiner Dateien und Verzeichnisse mit einem anderen Speichergerät synchronisieren, das an einem beliebigen Einhängepunkt im Dateisystem eingehängt ist — ein eigenes Backup-System soll aber nicht eingesetzt werden. Da es sich um eine regelmäßig durchzuführende Aktion handelt, bietet sich die Automatisierung mit einem Shellskript an.

Die Aufgabe ist einfach: Synchronisieren Sie jede Datei und jedes Verzeichnis von einem als erstes Argument des Skripts angegebenen Ursprungsverzeichnis zu einem als zweites Argument angegebenen Zielverzeichnis. Um das Hinzufügen oder Entfernen von Einträgen in der Liste zu erleichtern, liegt diese in einer separaten Datei namens ~/.sync.list mit einem Eintrag pro Zeile:

Die Datei enthält eine Mischung aus Dateien und Verzeichnissen, einige mit Leerzeichen im Namen. Dies ist ein geeignetes Szenario für den eingebauten Bash-Befehl mapfile, der jeden gegebenen Textinhalt analysiert und daraus eine Array-Variable erstellt, wobei jede Zeile als einzelnes Array-Element platziert wird. Die Skriptdatei nennen wir sync.sh, und sie sieht wie folgt aus:

Die erste Aktion, die das Skript ausführt, ist die Definition von zwei Shellparametern mit dem Befehl set: Die Option -e beendet die Ausführung, sobald ein Befehl mit einem Status ungleich Null beendet wird, und die Option -f deaktiviert das Globbing von Dateinamen. Beide Optionen kürzen wir mit -ef ab. Dieser Schritt ist nicht zwingend, verringert aber die Wahrscheinlichkeit unerwarteten Verhaltens.

Bei den Anweisungen zur eigentlichen Anwendung der Skriptdatei können wir drei Teile unterscheiden:

Sofern alle Elemente in der Liste im Homeverzeichnis des Benutzers carol (/home/carol) vorhanden sind und das Zielverzeichnis /media/carol/backup auf ein eingehängtes externes Speichergerät zeigt, erzeugt der Befehl sync.sh /home/carol /media/carol/backup die folgende Ausgabe:

Das Beispiel geht davon aus, dass das Skript von root oder vom Benutzer carol ausgeführt wird, da die meisten Dateien für andere Benutzer nicht lesbar wären. Befindet sich script.sh nicht in einem der Verzeichnisse, die in der Umgebungsvariablen PATH aufgeführt sind, sollte es mit seinem vollständigen Pfad aufgerufen werden.