Как запустить приложение bash
Набор встроенных команд bash (и его аналогов sh, zsh, etc) совместим с любым POSIX-совместимым приложением в Linux, что позволяет встроить в ваш bash-скрипт любое совместимое приложение. Это дает очень большой набор возможностей в сфере автоматизации рутинных задач администрирования систем Linux, деплоя и сборки приложений, различных пакетных обработок, в том числе аудио и видео.
Командная строка — самый мощный пользовательский интерфейс из существующих на данный момент. Базовый уровень знаний получить достаточно просто. Рекомендуется изучить руководство bash. Это можно сделать, выполнив команду man bash.
Суть bash-скриптов — записать все ваши действия в один файл и выполнять их по необходимости.
В этой статье расскажем про написание bash-скриптов с нуля и получим представление, какую пользу можно из них извлечь. Рекомендуем держать под рукой bash-справочник, если вы планируете заняться этим всерьез.
Развертывание среды
Для выполнения скриптов, которые мы будем учиться писать, нужна среда. Если вы используете на своем компьютере систему Linux, вы можете делать все локально. Если Windows, — можете установить WSL/WSL2. Кроме того, вы можете создать виртуальный сервер и подключиться к нему по SSH. Так вы не навредите своему компьютеру если что-то пойдет не так.
Необходимо выбрать зону размещения сервера исходя из его близости к пользователям. Чем дальше сервер, тем выше пинг.
Нажмем «Создать сервер».
В разделе «Источник» убеждаемся, что выбран образ Ubuntu 20.04.
Конфигурацию можно настроить по своим потребностям.
В разделе «Доступ» загрузите SSH-ключ и не забудьте сохранить root-пароль. Подробнее об этом рассказано в этой статье
Теперь можно создать сервер кнопкой «Создать» в самом низу.
Будет отображена страница статуса сервера, надо дождаться индикации ACTIVE вверху справа.
Теперь на вкладке «Порты» можно посмотреть IP-адрес, присвоенный серверу.
Не копируйте чужой код
Копирование чужого кода на свой компьютер/сервер опасно. Ранее существовал «патч Бармина», представляющий из себя команду rm -rf /*. Ее очень любили давать новичкам Linux на некоторых конференциях в качестве универсального средства от всех проблем. Суть команды — рекурсивное удаление всех каталогов внутри корневого каталога, т. е. всех системных и пользовательских файлов. Сейчас эта команда не сработает во всех актуальных версиях Linux, но раньше она служила злой шуткой и наказанием тем, кто копировал чужие скрипты на свои серверы и выполнял их. Способов навредить серверу/компьютеру все еще достаточно, но они не столь очевидны.
Выбор редактора
Вам потребуется удобный текстовый редактор. Если вы подключаетесь по SSH, то лучшим выбором будут 3 варианта:
- * vim (если умеете из него выходить)
- * nano (прост, удобен и надежен)
- * mcedit (входит в пакет mc, классический двухпанельный консольный файловый менеджер)
Если вы делаете все локально, выбор полностью на вас. Обычный выбор под Linux — gedit. В этой инструкции мы пользовались nano через SSH на удаленном сервере.
Запуск “Hello, World!”
Сделаем это программой. Команда touch helloworld.sh создаст файл helloworld.sh. Команда nano helloworld.sh откроет этот файл для редактирования. Заполним файл нашей программой:
Для выхода с сохранением из nano надо нажать CTRL + O для сохранения (после чего нажать enter для перезаписи текущего открытого файла), а потом CTRL + X для выхода. Можно выходить без сохранения, при этом он спросит, точно ли вы хотите выйти без сохранения. Если да, надо нажать N для выхода без сохранения. Если вы нажмете Y, он спросит куда сохранить измененный файл, можно нажать enter для перезаписи редактируемого файла.
Разберем, что мы написали.
Второй строкой идет непосредственно вся наша программа. Как она работает, мы разобрали выше, перейдем к выполнению.
Запустить ваш скрипт/команду можно двумя способами.
Способ №1: bash helloworld.sh. Вы вызываете интерпретатор и в аргументе передаете ему имя файла для исполнения.
Способ №2: Сначала надо разрешить системе исполнять скрипт: chmod +x helloworld.sh. Эта команда сделает файл исполняемым. Теперь вы можете запустить его как любой бинарный файл в linux: ./helloworld.sh.
Первая программа готова, она просто выводит строку в консоль.
Аргументы
Давайте научим нашу программу принимать аргументы и работать с ними. Доступ к аргументам осуществляется через служебную команду $X где X это число. $0 — всегда имя исполняемого скрипта. $1 — первый аргумент, $2 — второй и так далее. Конечно, если вы планируете передавать пару десятков аргументов вашему приложению, это может быть несколько утомительно, так что вам понадобится что-то вроде этого цикла, чтобы перебрать все поступившие аргументы:
Подробнее про циклы будет рассказано в следующих разделах.
Пример, создадим новый файл: touch hellousername.sh. Выдаем права на исполнение chmod +x hellousername.sh.
Открываем nano hellousername.sh
Код примера следующий:
Сохраняем, закрываем. Смотрим, что получилось.
Программа получилась маленькая, но она учит пользоваться (на самом базовом уровне) аргументами, которые мы в нее можем передать. В данном случае аргумент передается один, Vasya, мы сразу его используем, не делая никаких проверок.
Способ №1
Способ №2
Здесь тоже используется конструкция if then [else] fi. Ключ -z в if используется для проверки переменной на пустую строку. Есть противоположный ключ -n, он проверяет что строка не пустая. Конечно, этот способ некорректно использовать для проверки входящих аргументов, но в теле самой программы он будет полезен. Например, чтобы проверить что выполненное в самой программе приложение что-то вернуло.
Управляющие конструкции
if-else
Написание программ на любом из языков длиннее нескольких строчек сложно представить без ветвления. В разных языках бывают разные варианты ветвления, но в большинстве случаев используется синтаксис if else. В bash это также присутствует.
Возьмем один из примеров выше.
В предыдущей главе вы могли заметить, что я использовал exit 1 для завершения работы программы в случае неуспешной проверки аргумента. Это означает, что программа завершилась с ошибкой. В bash есть операторы && и ||, которые используются для создания цепочек команд. Каждая цепочка зависит от результата выполнения предыдущей программы.
Пример 1: command1 && command2. В этом случае command2 выполнится, только если command1 завершится с кодом 0 (exit 0, по умолчанию).
Пример 2: command1 || command2. В этом случае command2 выполнится, только если command1 завершится с кодом отличным от 0.
Пример 3: command1 && command2 || command3. Если command1 завершится с кодом 0, то будет выполнен command2, иначе command3.
Переменные
Как гласит один из основных принципов программирования — Do Not Repeat Yourself (DRY). Вот и мы не будем повторять себя и перепишем предыдущий пример с использованием переменных, чтобы не вызывать echo каждый раз.
Чтобы не вызывать echo в каждом варианте с разными строками, разобьем строку на части. Первая часть будет приветствием. Вторая — именем. Третья — завершающим знаком препинания. Его можно не выносить в переменную.
В этом примере мы создаем переменные greetString и nameString, которым присваиваем значения по умолчанию. В конце программа выводит значения этих двух переменных с помощью echo и форматированной строки (в двойных кавычках переменные раскрываются). Между этими действиями программа определяет, надо ли присваивать переменным другие значения.
Switch case
Использование if-else конструкции в нашем примере не является оптимальным вариантом. Мы всего лишь сверяем значение переменной с определенным набором значений. В такой ситуации лучшим выбором будет switch-case-конструкция.
Перепишем нашу программу приветствий с использованием switch-case:
Циклы
Как и любой полноценный язык программирования, bash поддерживает циклы. Цикл for и цикл while. Циклы нужны, чтобы выполнять какой-то код заданное число раз. Например, при парсинге CSV перебирать построчно и каждую строку рассматривать отдельно.
Цикл for
Вот пример структуры цикла for:
Простой реальный пример:
Программа просто перебирает все имена, разделенные пробелом, и выводит их с помощью echo.
Попробуем немного усложнить пример:
Создадим файл с именами touch names и запишем в него список имен для приветствия:
Обратите внимание на ^C. Это символ прерывания выполнения программы. В нашем случае мы вызвали программу без аргумента, и она вошла в вечный цикл. Можно сказать, зависла. Пришлось завершить ее принудительно. Не забывайте делать проверки входных данных в реальных программах. Как это делать, можете посмотреть в главах if-else и switch case, например.
В нашей программе есть небольшой баг. Модифицируем файл имен:
Запустим программу, получим вывод:
В итоге мы получим возможность работать со строками целиком. Это пригодится для парсинга CSV.
Обычно цикл for используется со счетчиком. В C-like стиле. Что-то вроде for (i=0;i<10;i++)<>. В bash тоже так можно.
Цикл while
Схема организации цикла while:
Простой способ сделать бесконечную петлю (бесконечный цикл):
Это может пригодится, например, когда вам нужно вызывать что-то чаще, чем позволяет cron (например, раз в минуту). Или когда вам просто надо проверять какое-то значение постоянно. Областей применения у бесконечных циклов много.
Здесь используются те же самые выражения, что и в if:
Из цикла можно выйти с помощью команды break (работает также и для for):
Заключение
Несмотря на огромную конкуренцию в сфере автоматизации рутины со стороны python, ruby, perl bash не сдает позиции. Он прост в освоении и использовании, гибок и так или иначе присутствует в абсолютном большинстве дистрибутивов Linux.
В этой статье были приведены только основы написания программ на bash. Надеемся, вы нашли их полезными для себя.
Если вы нашли эту страницу в поиске, то наверняка пытаетесь решить какую-то проблему с запуском bash.
Возможно, в вашем окружении bash не устанавливается переменная среды и вы не понимаете, почему. Возможно, вы засунули что-то в различные загрузочные файлы bash или в профили, или во все файлы наугад, пока это не сработало.
Диаграмма
Эта блок-схема обобщает все процессы при запуске bash.
Теперь подробнее рассмотрим каждую часть.
Login Shell?
Сперва нужно выбрать, находитесь вы в командной оболочке входа (login shell) или нет.
Оболочка входа — это первая оболочка, в которую вы попадаете при входе в систему для интерактивного сеанса. Оболочка входа не требует ввода имени пользователя и пароля. Вы можете форсировать запуск оболочки входа, добавив флаг --login при вызове bash , например:
Оболочка входа настраивает базовую среду при первом запуске оболочки bash.
Интерактивный?
Затем вы определяете, является оболочка интерактивной или нет.
Это можно проверить по наличию переменной PS1 (она устанавливает функцию ввода команд):
Или посмотреть, установлен ли параметр -i , с помощью специальной переменной дефиса - в bash, например:
Если в выдаче есть символ i , то оболочка является интерактивной.
В оболочке входа?
Если вы находитесь в оболочке входа, то bash ищет файл /etc/profile и запускает, если он существует.
Затем ищет любой из этих трёх файлов в следующем порядке:
Когда находит один, то запускает его и пропускает другие.
В интерактивной оболочке?
Если вы находитесь в интерактивной оболочке без входа в систему (non-login shell), предполагается, что вы уже побывали в оболочке входа, окружение настроено и будет унаследовано.
В этом случае выполняются по порядку следующие два файла, если они существуют:
Ни один вариант?
Если вы не находитесь ни в оболочке входа, ни в интерактивной оболочке, то ваше окружение действительно будет пустым. Это вызывает большую путаницу (см. ниже о заданиях cron).
В этом случае bash смотрит на переменную BASH_ENV вашей среды и выполняет соответствующий файл, который там указан.
Типичные трудности и эмпирические правила
Задания cron
У меня в 95% случаев отладка запуска bash связана с тем, что задание cron работает не так, как ожидалось.
Эта проклятая задача работает нормально, когда я запускаю её в командной строке, но фейлится при запуске в crontab.
Здесь две причины:
- Задания cron не являются интерактивными.
- В отличие от скриптов в командной строке, задания cron не наследуют среду оболочки.
Вот почему зачастую приходится установить конкретный PATH для задачи cron, как здесь:
Скрипты, вызывающие друг друга
Ещё одна распространенная проблема, когда скрипты по ошибке настроены на вызов друг друга. Например, /etc/profile обращается к
Образ Docker в песочнице
Чтобы поэкспериментировать с запуском оболочки, я создал образ Docker, который можно использовать для отладки запуска оболочки в безопасной среде.
Для принудительного логина и имитации оболочки входа:
Для проверки набора переменных BASH_ENV :
Для отладки crontab каждую минуту выполнятся простой скрипт (в /root/ascript ):
Вся сила Linux в использовании терминала. Это такая командная оболочка, где вы можете выполнять различные команды, которые будут быстро и эффективно выполнять различные действия. Ну впрочем, вы наверное это уже знаете. Для Linux было создано множество скриптов, которые выполняются в различных командных оболочках. Это очень удобно, вы просто объединяете несколько команд, которые выполняют определенное действие, а затем выполняете их одной командой или даже с помощью ярлыка.
Но у новичков может возникнуть вопрос - как запустить скрипт в Linux, что для этого нужно сделать, что будет происходить и какие команды нужно выполнить. Но сначала нужно рассмотреть как работают скрипты и что такое исполняемость.
Как работают скрипты
В Linux почти не используется расширение файла для опережения его типа на системном уровне. Это могут делать файловые менеджеры и то не всегда. Вместо этого, используются сигнатуры начала файла и специальные флаги. Система считает исполняемыми только те файлы, которым присвоен атрибут исполняемости.
Теперь о том, как работают скрипты. Это обычные файлы, которые содержат текст. Но если для них установлен атрибут исполняемости, то для их открытия используется специальная программа - интерпретатор, например, оболочка bash. А уже интерпретатор читает последовательно строку за строкой и выполняет все команды, которые содержатся в файле. У нас есть несколько способов выполнить запуск скрипта linux. Мы можем запустить его как любую другую программу через терминал или же запустить оболочку и сообщить ей какой файл нужно выполнять. В этом случае не нужно даже флага исполняемости.
Запуск скрипта sh в Linux
Сначала рассмотрим пример небольшого sh скрипта:
Вторая строка - это действие, которое выполняет скрипт, но нас больше всего интересует первая - это оболочка, с помощью которого его нужно выполнить. Это может быть не только /bin/bash, но и /bin/sh, и даже /usr/bin/python или /usr/bin/php. Также часто встречается ситуация, что путь к исполняемому файлу оболочки получают с помощью утилиты env: /usr/bin/env php и так далее. Чтобы выполнить скрипт в указанной оболочке, нужно установить для него флаг исполняемости:
chmod ugo+x script.sh
Мы разрешаем выполнять запуск sh linux всем категориям пользователей - владельцу, группе файла и остальным. Следующий важный момент - это то место где находится скрипт, если вы просто наберете script.sh, то поиск будет выполнен только глобально, в каталогах, которые записаны в переменную PATH и даже если вы находитесь сейчас в той папке где находится скрипт, то он не будет найден. К нему нужно указывать полный путь, например, для той же текущей папки. Запуск скрипта sh в linux:
Или полный путь от корня:
Если вы не хотите писать полный путь к скрипту, это можно сделать, достаточно переместить скрипт в одну из папок, которые указаны в переменной PATH. Одна из них, которая предназначена для ручной установки программ - /usr/local/bin.
cp script.sh /usr/local/bin/script.sh
Теперь вы можете выполнить:
Это был первый способ вызвать скрипт, но есть еще один - мы можем запустить оболочку и сразу же передать ей скрипт, который нужно выполнить. Вы могли редко видеть такой способ с bash, но он довольно часто используется для скриптов php или python. Запустим так наш скрипт:
А если нам нужно запустить скрипт на php, то выполните:
Вот так все просто здесь работает. Так можно запустить скрипт как фоновый процесс, используйте символ &:
Даже запустить процесс linux не так сложно.
Выводы
Как видите, запуск скрипта sh в linux - это довольно простая задача, даже если вы еще плохо знакомы с терминалом. Существует действительно много скриптов и некоторые из них вам возможно придется выполнять. Если у вас остались вопросы, спрашивайте в комментариях!
Когда мы вызываем скрипт из терминала — то этот скрипт становится отдельным процессом, дочерним от процесса терминала. Он наследует все переменные среды, которые были объявлены через export $VAR (а не просто $VAR — простые не будут видны.) Когда этот дочерний скрипт изменяет унаследованную переменную — эта переменная уже его лично, в родительском процессе значение переменной не меняется. Надёжный способ передать из дочернего процесса в родительский какую-то инфу — это возвратить какие-то результаты, как из функции, или послать вывод дочерней функции в пайп.
bash ввёл такую тему: «встраивание» кода, прочитанного из другого файла прямо в текущий процесс. Файл не обязан быть исполняемым, а по правилам хорошего тона — его таким и не делают.
Примеры таких команд:
Это позволяет исполнить посторонний код, он обновляет переменные, а текущий процесс этим пользуется. Если бы посторонний код был запущен как дочерний — это не получилось бы. Если подключаемы скрипт захочет навредить — он навредит. Если в нём exit — то весь процесс закроется, не отработав до конца.
В подключаемом скрипте могут быть только переменные и функции — тогда переменные запишутся в текущее окружение, а функции будут доступны для вызова. Если и в текущем и в новом скрипте есть функции с одинаковым именем — нужно сперва текущую переназвать declare -f new_function_name=old_function_name , а потом делать вставку source side_bashcode .
Говорят, что ради возможности загрузить переменные из посторонних источников это и сделали. Ради того, чтоб у каждого пользователя был свой личный .profile (вызывается при логине) и .bashrc (вызывается при создании терминала). Это не синонимы. Окошко с терминалом можно закрыть, или открыть второе — .bashrc прочтётся заново. Даже без GUI — команда exec $SHELL делает то же самое, заставляет заменить текущий процесс командной оболочки на новый процесс, возможно даже на другое приложение. Оно запустится с нуля, как будто после логина. Но без самого логина, без перезагрузки .profile . Зато перезагрузится .bashrc.
Оригинальный, более старый и «совместимый со всеми» shell (sh), похоже, такого не умеет.
Запуск дочернего процесса
Это «обычный» запуск. Когда запускаем скрипт по имени, или приложение — то «родительская» (та, из которой исходит команда) прилога создаёт копию своего процесса, грузит в процесс код из запускаемого приложения, и «передаёт управление» = прекращает посылать команды, начинает с команды новой прилоги, которая описана как «точка входа». Примеры:
Дочка может унаследовать права от матери. Если найдёт себе материнский процесс, работающий под именем root, и тот позволит отпочковаться с теми же правами — вау, у процесса права на всё!
Какие ещё способы запуска?
Вариант с двумя файлами:
& в конце — он позволит форкнуть процесс и тут же отключить его от терминала. Процесс работает сам по себе, а мы его не ждём, можем вводить новые команды или запускать параллельные процессы.
Внимейшн! Я узнал три варианта echo :
- echo в sh — команда, которая не понимает опции -e (она её просто печатает как будто это целевой текст), но зато понимает, что \n (и другие эскейпы) нужно превращать в спецсимволы;
- echo в bash — команда, которая без опции -e не превращает \n и другие эскейпы, ей нужно прямо заказать опцию -e — и тогда начнёт превращать;
- echo в GNU utilites — вообще самостоятельная прилога, у неё тоже какие-то особенности.
В общем, советы в интернете противоречат друг другу, проще прочитать man echo о том варианте, который используете вы.
Записать переменную в файл
printf работает как в C:
Эти ответы не сработают, если текст:
- начинается с -e, или с -n, или с -E
- или содержит \n
- не должен заканчиваться переводом строки, когда будет записан в файл.
Что тогда поможет?
printenv [name] -- print out the environment [or just only name value if specified] env [-] [-i] [name=value . ] [utility [argument . ]] -- set and print environment
Читайте также: