Lập trình shell

• Là một chương trình thông dịch lệnh cho phép người sử dụng tương tác với hệ điều hành
• shell đồng thời là một ngôn ngữ lập trình bậc cao
• Có nhiều loại shell:
  • sh (/bin/sh): shell chuẩn trên UNIX/Linux, còn gọi là Bourne shell
  • bash (/bin/bash): GNU Bourne Again Shell
  • csh (/bin/csh): C shell
  • ksh (/bin/ksh): Korn shell
  • zsh...
• Khuyến cáo:
  • Nên sử dụng bash
  • Tránh dùng csh (http://www.faqs.org/faqs/unix-faq/shell/csh-whynot/)

• Khi cần tốc độ thực hiện cao
• Tính toán dấu phẩy động
• Tương thích giữa các platform
• Các ứng dụng phức tạp, cấu trúc dữ liệu phức tạp như con trỏ, danh sách móc nối, ...
• An ninh cao
• Ứng dụng có yêu cầu vào/ra cao
• Các ứng dụng cần GUI
• Cần che giấu mã nguồn
• Cần socket I/O, port

• Tab: Tự động hoàn thành tên lệnh hoặc tên file
• Ctrl-A, Ctrl-E: Về đầu dòng, cuối dòng
• Ctrl-L, Ctrl-U (Ctrl-K), Ctrl-W, Ctrl-H: Xóa màn hình, xóa từ con trỏ về đầu dòng (cuối dòng), xóa từ ở trước con trỏ và xóa ký tự trước con trỏ
• Ctrl-R: Tìm các lệnh đã thực hiện
• Ctrl-C: Dừng chương trình đang chạy
• Ctrl-D: Thoát khỏi bash
• Ctrl-Z: Tạm thời dừng chương trình đang chạy để làm việc khác, khôi phục bằng lệnh fg
• Ctrl-T, Alt-T: Đổi chỗ hai ký tự, hai từ ở trước con trỏ
• Alt-F, Alt-B: Di chuyển con trỏ về sau hoặc trước một từ

• sh script
• chmod +rx script ; ./script hoặc
• chmod 755 script ./script
• Việc chỉ ra thư mục hiện hành kèm theo tên chương trình để đảm bảo an ninh
• Một chương trình shell:
  • Gồm nhiều dòng lệnh
  • Mỗi dòng có thể có nhiều lệnh, cách nhau bởi các ký hiệu phân cách lệnh
  • Còn được gọi là một script

• Trên một dòng lệnh shell có thể có một hoặc nhiều câu lệnh
• Một câu lệnh: command [parameter...]
• Nhiều câu lệnh được ghép từ một câu lệnh cách nhau bởi các dấu phân cách ; hoặc && hoặc || hoặc &
• Ví dụ: ls -l ; date ; cal

• #
  • Chú thích dòng lệnh, có tác dụng từ vị trí của nó đến cuối dòng
  • Bắt đầu ở đầu dòng
  • Bắt đầu # ở giữa dòng
  • Có thể dùng các ký tự escape để làm cho dấu # mất hiệu lực
  • Sử dụng trong biểu thức chính qui
  • Chỉ ra thông dịch lệnh, ví dụ: #!/bin/bash, #!/usr/bin/python
• ;: Phân tách hai lệnh trên cùng một dòng
• ;;: Kết thúc một phương án trong case
• ;;&, ;&: Kết thúc phương án trong case (với bash từ 4+ trở lên)

• . (dấu chấm):
  • Lệnh built-in, tương đương với source
  • Để ẩn tên một file, sử dụng . để bắt đầu tên file
  • Thư mục hiện hành
  • Chỉ một ký tự bất kỳ trong biểu thức chính qui
• " (nháy kép): Làm mất tác dụng của các dấu phân cách từ như dấu trắng, ; xuất hiện trong string.
• ' (nháy đơn): Hầu hết các ký tự đặc biệt của shell mất tác dụng trong 'string'.
• , (dấu phảy): Liên kết một chuỗi các toán tử số học
• \: Dùng làm mất hiệu lực các ký tự đặc biệt
• /: Phân cách tên file, thư mục trong đường dẫn

• `: Output của lệnh command có thể được gán vào một biến
• :: Lệnh NULL, hoặc giá trị TRUE trong shell
• !: Đảo hoặc phủ định logic
• *: Ứng với mọi chuỗi ký tự, phép nhân
• ?: Toán tử kiểm tra, hoặc một ký tự trong tên tệp
• $: Lấy giá trị của biến
• ${}: Thay thế tham số
• $*, $@: Vị trí các tham số
• $?: Giá trị trả lại của một lệnh
• $$: Biến chứa process ID
• (): Nhóm lệnh

• {}: Một block lệnh
• {}: Text placeholder (dùng trong xargs)
• {} \;: Đường dẫn (chủ yếu dùng trong find)
• []:
  • test - kiểm tra điều kiện logic
  • Phần tử mảng
  • miền của các ký tự
• >, &>, >>, <, <>: Định hướng lại vào/ra
• |: Pipe
• &: Thực hiện một tiến trình ở chế độ background
• ||, &&: Toán tử logic OR, AND

• Biến là một nhãn/tên, được gán cho một vị trí trong bộ nhớ.
• Nội dung của biến chính là giá trị tương ứng trong bộ nhớ
• Biến xuất hiện trong các toán tử số học, phân tích string...

var1=23  # Gán 23 cho biến var1
echo 'var1 = $var1' # Không in ra giá trị biến var1
echo "var1 = $var1" # In ra giá trị biến var1
echo var1 # Không in ra giá trị biến var1
var2=$var1 # Biến var2 nhận giá trị của var1
echo "var2 = " $var2
# Lưu ý không có dấu cách trong phép gán =

## var1 = $var1
## var1 = 23
## var1
## var2 =  23

a=6789
echo "Value of a is $a"
let "a=16+3"
echo "Value of a is changed to $a"
b=5
c=6
let "a=$b+$c"
echo $a
d=`date`
echo Date is $d

## Value of a is 6789
## Value of a is changed to 19
## 11
## Date is Sat Nov 5 12:18:05 ICT 2016

• Nhận giá trị biến từ bàn phím: read var
• Giá trị biến là text có nhiều dòng:

read -d '' a << EOT ## Hoặc có thể dùng `cat << EOT ... EOT`
this
is a
text
EOT
echo "$a"
echo $a

## this
## is a
## text
## this is a text

• Biến cục bộ: Chỉ có tác dụng trong code block
• Biến môi trường: Ảnh hưởng đến shell và giao diện người dùng

env | tail -20 | head -10

## R_HOME=/usr/lib64/R
## WINDOWPATH=2
## DISPLAY=:1
## XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/1000
## XDG_CURRENT_DESKTOP=GNOME
## R_PLATFORM=x86_64-redhat-linux-gnu
## R_DOC_DIR=/usr/share/doc/R
## R_LIBS_USER=~/R/x86_64-redhat-linux-gnu-library/3.3
## R_SESSION_TMPDIR=/home/tmp/RtmpxRQAYq
## XAUTHORITY=/run/user/1000/gdm/Xauthority

• Các tham số vị trí:
  • $0: Tên script
  • $1: Tham số thứ nhất, ..., tham số thứ 9
  • ${11}, ${12}, ...: Tham số thứ 11, 12...

cat positionalpar.sh
./positionalpar.sh p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8 p9 p10 p11 p12 p13

## echo Script name = $0
## set -v
## echo Parameter 5 = $5
## echo Parameter 12 = ${12}
## set +v
## Script name = ./positionalpar.sh
## echo Parameter 5 = $5
## Parameter 5 = p5
## echo Parameter 12 = ${12}
## Parameter 12 = p12
## set +v

• Toán tử shift đẩy các tham số 1, 2, 3, ... sang bên trái một vị trí
• Khi đó tham số thứ n+1 trở thành tham số thứ n

cat shift.sh
./shift.sh p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8 p9 p10 p11 p12 p13

## echo Number of parameters = $#
## shift
## echo Number of parameters after shift = $#
## echo Script name = $0
## echo Parameter 5 = $5
## echo Parameter 12 = ${12}
## 
## Number of parameters = 13
## Number of parameters after shift = 12
## Script name = ./shift.sh
## Parameter 5 = p6
## Parameter 12 = p13

• 2.1. Hãy viết một script tự nhân bản: Sau mỗi lần thực hiện, script copy chính nó ra một file có tên là backup.sh
• 2.2. Viết một script in chính nó ra màn hình với thứ tự các dòng ngược lại
• 2.3. Viết một script xác định các tham số dòng lệnh có là số nguyên hay không

• $*: Tất cả các biến vị trí trong một chuỗi
• $@: Tất cả các biến vị trí như xuất hiện trên tham số dòng lệnh
• $#: Số lượng tham số

cat special.sh
./special.sh p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8 p9 p10 p11 p12 p13

## echo Number of arguments = $#
## echo All parameter = "$*"
## echo List parameters = "$@"
## 
## Number of arguments = 13
## All parameter = p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8 p9 p10 p11 p12 p13
## List parameters = p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8 p9 p10 p11 p12 p13

ls -l [Ss]*.sh
echo $(ls -l s*sh)
echo "$(ls -l s*sh)"

## -rwxrwxr-x 1 chau chau 283 Oct 31 18:33 select.sh
## -rwxr-xr-x 1 chau chau 151 Oct 31 14:28 shift.sh
## -rwxrwxr-x 1 chau chau  85 Oct  4 14:45 special.sh
## -rwxrwxr-x 1 chau chau 500 Nov  1 10:23 statis.sh
## -rwxrwxr-x 1 chau chau 409 Nov  1 10:03 st.sh
## -rwxrwxr-x 1 chau chau 283 Oct 31 18:33 select.sh -rwxr-xr-x 1 chau chau 151 Oct 31 14:28 shift.sh -rwxrwxr-x 1 chau chau 85 Oct 4 14:45 special.sh -rwxrwxr-x 1 chau chau 500 Nov 1 10:23 statis.sh -rwxrwxr-x 1 chau chau 409 Nov 1 10:03 st.sh
## -rwxrwxr-x 1 chau chau 283 Oct 31 18:33 select.sh
## -rwxr-xr-x 1 chau chau 151 Oct 31 14:28 shift.sh
## -rwxrwxr-x 1 chau chau  85 Oct  4 14:45 special.sh
## -rwxrwxr-x 1 chau chau 500 Nov  1 10:23 statis.sh
## -rwxrwxr-x 1 chau chau 409 Nov  1 10:03 st.sh

• \n: Xuống dòng
• \r: Về đầu dòng
• \t: Tab
• \v: Tab theo chiều dọc
• \b: backspace
• \a: ký tự chuông
• \0aa: Ký tự có mã ASCII hệ 8 là aa
• \0xbb: Ký tự có mã ASCII hệ 16 là bb
• \": "
• \$: $
• \\: \

• exit status: status là một số nguyên từ 0 đến 255
• $?: status của lệnh vừa thực hiện

• Cấu trúc test:
  • [: thường dùng với if...then
  • [[: Được bổ sung từ bash 2.02
  • ((...)) và let: Kiểm tra được biểu thức phức tạp hơn [, [[

• -e: File có tồn tại không?
• -f: Regular file (tức là file không phải thiết bị, thư mục)
• -s: File có cỡ > 0
• -d: File là thư mục
• -b: block device
• -c: character device
• -p: pipe
• -h, -L: symbolic link
• -S: socket
• -t: file là terminal device
• -r, -w, -x: Có quyền đọc, ghi, thực hiện với user hiện hành không?

• -g, -u: Có quyền thực hiện setuid hoặc setguid không?
• f1 -nt f2: f1 có mới hơn f2?
• f1 -ot f2: f1 cũ hơn f2?
• f1 -ef f2: f1 và f2 có hard link đến cùng một file không?

• So sánh số nguyên:
  • -eq: So sánh bằng
  • -ne: So sánh khác
  • -gt, -ge: Lớn hơn, lớn hơn hoặc bằng
  • -lt, -le: Nhỏ hơn, nhỏ hơn hoặc bằng
  • <, <=, >, >=: Sử dụng với (()). Ví dụ ((\$a <= \$b))

• So sánh chuỗi:
  • = so sánh bằng
  • == bằng
  • != khác
  • -z: chuỗi là NULL
  • -n: chuỗi khác NULL
  • <, >: Nhỏ hơn, lớn hơn thứ tự từ điển

• Toán tử gán: =
• Toán tử số học:
  • Cộng (+), trừ (-), nhân (*), chia (/)
  • Mũ (^), modulo (%)
  • +=, -=, *=, /=, %=
• Toán tử bitwise: <<, <<=, >>, >>=, &, &=, |, |=, ~, ^, ^= - tương tự C
• Toán tử logic:
  • !: not
  • &&, ||
• Toán tử khác: , - chủ yếu sử dụng trong vòng for

• Có thể biểu diễn ở hệ 10, 8 (bắt đầu bằng số 0) hoặc 16 (bắt đầu bằng 0x)

let "a=12,b=012,c=0x12"
echo $a $b $c

## 12 10 18

• Cấu trúc (()) cho phép thực hiện các toán tử số học, tương tự như let

((a=12,b=012,c=0x12))
echo $a $b $c
d=$((2*3))
echo $d

## 12 10 18
## 6