最低限 UNIX / Linux [III]

3. シェルスクリプト

さて, vi の使い方を大雑把に理解したところで 今日のメインである シェルスクリプト について学習しましょう.

◎ [3.1] シェルスクリプト入門

これまで見てきたように, シェルはユーザとコンピュータの橋渡しをして, ユーザがコマンドを端末から打ち込む毎に, それを解釈し実行します. 一方, [1.2]節で触れたように, 「プログラムが可能である」という, もう一つの面もあります. この, プログラムとして手続きを書き込んだファイルを 「スクリプト・ファイル」と言います. スクリプト(script)とは劇の「台本」のことであり, 台本を事前に決めていてそれに沿って行わせるためにこの名前があります.

シェル以外にも多くのスクリプト言語, 例えば Perl, Ruby などがあります. もちろん全部を覚える必要は全くありませんが, 一つでも使いこなせると非常に便利です. 機械的な作業を膨大に繰り返す場合, あるいは普段頻繁に行う一連の作業は 機械に作業の手順を教えて人間は楽をするのが賢い方法です. すぐにこういった膨大な作業をする必要にせまられることは無いかも知れませんが, 早いうちに慣れておくと, いざ必要になったとき楽なものです. ここでは Linux で標準シェルである Bash を使ったシェルプログラミングを学習することにします.

具体的にどのようなものか, 簡単な例を見てみましょう.

次のような一連の仕事を行うコマンドを作ることを考えます.

• 日付・時刻を表示する.
• 自分の名前を表示する.
• 自分のログインシェルを/etc/passwd から調べて変数に代入する.
• 変数の内容を表示する.
• ユーザにかけ声をかけて励ます.

• date
• echo $USER
  (注: $USER はユーザ名を示す環境変数([1.6.2]参照) )
• loginname=`grep ^$USER: /etc/passwd | cut -d: -f 7`
  (注: 「cut コマンド」 各行から特定の部分を抽出する. 詳しい使用法を知りたい場合は man で調べよう.)
  (注: コマンドを括る引用符がシングルクォーテーション「'...'」や ダブルクォーテーション「"..."」ではなく, バッククォーテーション「`...`」であることには意味があります. 詳しく知りたい場合は [3.2.6] 引用符を調べてみましょう).
• echo $loginname

vi を使って次のようなファイルを作成しよう.

$ vi sample.sh
       :

date
echo "I am $USER."
loginshell=`grep ^$USER: /etc/passwd | cut -d: -f 7`
echo "My login shell is $loginshell"
echo "Hey $USER !!" 

$ bash sample.sh

Fri Nov  9 06:19:57 JST 2002
I am mym.
My login shell is /bin/bash
Hey mym !!

この場合, bash をわざわざ起動して, その引数としてファイル名を指定し, そのファイルを bash が解釈して実行しています.

いちいちこのようなことをするのは非能率でもあるので, 以下の手順で先程のファイル(sample.sh)を実行可能なファイルにします.

1. ファイル sample.sh の先頭行に "#!/bin/bash"という おまじないを書き込む.

   #!/bin/bash date echo "I am $USER." loginshell=`grep ^$USER: /etc/passwd | cut -d: -f 7` echo "My login shell is $loginshell" echo "Hey $USER !!"

   
   
2. ファイル sample.sh に実行パーミッションを加える.

   $ chmod 744 sample.sh

   もしくは
   

   $ chmod u+x sample.sh

   
   
3. ls コマンドでパーミッションを確認.

   $ ls -lF sample.sh
   -rwxr--r--    1 inex inex  204 Oct 24 05:12 sample.sh*
   

   所有者のパーミッションのところに, 実行権限である「x」がついている ことを確認する.

$ ./sample.sh

この場合, 自動的に(自分が使っている login シェル)が, スクリプトファイルを bash に解釈させ実行させています.

○ [3.2] シェルスクリプト応用

[3.2.1] 引数処理

引数とは, 実行時にそのシェルスクリプトに教えて上げたい 追加情報であるとも言えます.

たとえば, コマンド ls は, そのままではカレント・ディレクトリ内の ファイルをリストアップしますが, 引数として特定のディレクトリを指定すると, 指定されたディレクトリ内のファイルをリストアップします. これはコマンド ls に, 引数として指定したディレクトリについて知りたいんだよ, と追加情報を与えているわけです.

コマンドやシェルスクリプトに引数を指定することを, "引数を渡す"とも表現します. シェルスクリプトに渡された引数を 処理したい場合は, $1, $2, ..., $9 というシェル変数を利用します.

例えば, 引数に渡された単語をそのまま表示する シェルスクリプトを考えてみましょう. 次のようなシェルスクリプト(test.sh)を 作成してみてください.

$ vi test.sh

#!/bin/sh
echo $1


$ ./test.sh Hello!
Hello!

--> 引数に渡した Hello! を返す

ここでは, 引数の文字を画面に出力するコマンド echo に, シェル変数 $1 を引数として渡しています. このシェル変数 $1 には, シェルスクリプト test.sh に渡された引数 Hello! が入ります. 結果, 画面には Hello! と表示されるでしょう.

引数を参照するシェル変数は９つまで使うことが出来ます. それぞれ, $1, $2, ... $9 です.
※引数のデフォルト値などを設定するには 文字列演算子等を利用します.

[3.2.2] 処理の流れを制御する - 順序構造

より複雑な処理をこなす場合でも, 大抵は次の３つの処理の組み合わせで表現できます.

• 順序構造
• 選択構造
• 繰り返し構造

順序構造は, 順番にコマンドを実行するものであるから, 特別の制御文は必要ありません.

選択構造には, if , case を使います. 繰り返し構造には, for , while , until を使います.

[3.2.3] 処理の流れを制御する - 選択構造

    if テストコマンド１
	then コマンド１
       [elif テストコマンド２
        then コマンド２]
              :
       [else
          コマンド３]
    fi
  

    case 文字 in
        パターン１)　　コマンド１  ;;
        パターン２)　　コマンド２  ;;
          ・
          ・
    esac
  

[3.2.4] 処理の流れを制御する - 繰り返し構造

    while コマンド; do
      コマンド
    done
  

[3.2.5] 処理の流れを制御する - 例

#!/bin/sh
case $# in
    0) echo '引数なし' ;;
    1) echo '引数一つ' ;;
    2) echo '引数二つ' ;;
    *) echo '引数三つ以上' ;;
esac

※ $# は与えられた引数の数を表すシェル変数です.

#!/bin/sh
while test $# -gt 0
do
    if test -f $1; then
        echo $1
    fi
    shift
done

※ test は, それに続く式を評価して値を返すコマンドです. 与えるオプションに応じて, 数値に関するテスト, ファイルの型に関するテスト, 文字列に関するテストを行うことが出来ます. 例えば, test -f [ファイル名]とすると, ファイルが存在すれば真, 存在しなければ偽を返します.

#!/bin/sh
number=1
while test $number -ne 10
do
    echo $number
    number=`expr $number + 1`
done

※expr コマンドはその引数を１つの式として評価し, その結果を表示します. これを使うと UNIX で簡単な計算を行い, シェル・スクリプトの中に算術演算処理を含めることが出来ます. なお, number の式の右辺はクオーテーション(')ではありません. 注意して下さい. (次節参照)

[3.2.6] 引用符

シェルスクリプトを作成する際, 引用符を用いることがあります. 引用符には以下の3種類があり, それぞれ意味が異なります(bash).

実際に, 使ってみて違いを確認してみましょう.

$ var=ls

$ echo '$var'
$var

$ echo "$var"
ls

$ echo `$var`
sample.sh test.sh 

<-- シェル変数 var に ls を代入


--> '' 内の文字列をそのまま返す


--> "" 内の変数の値を返す


--> `` 内の変数をコマンドとして実行した結果を返す

より詳しい情報は man bash として bash のマニュアルを参照することで得ることも出来ます. 分からないコマンドや単語は, 困ってないでどんどん調べようね.

A 参考 [特殊記号のおさらい]

[A.1] メタキャラクタ

シェルにはファイル名が全部わからなくてもファイル名のパターンで 検索できる機能があります. このファイル名とパターンの照合に用いられる特殊な記号を "メタキャラクタ"(ワイルドカード)と言います. メタキャラクタを上手に用いると, タイプする文字数を減らすことができ, 効率的な入力が行えます.

ls /dev/h*

ls -d /??? 

ls -d /[a-c]* 

ls -d /[^a-c]*

ls /dev/{hda,hdb}* 

[A.2] リダイレクションとパイプ

UNIX のコマンドは必ず標準入力と呼ばれる共通した入力の受け付け口と, 標準出力と呼ばれる共通した出力の生成, 標準エラー出力と呼ばれる共通したエラーメッセージの生成を行う機能が 備えられています. 複数のコマンドの標準入出力を繋ぎ合わせたり, ファイルへ/からの出力を行うために使う記号は リダイレクションとパイプ(パイプライン)と呼ばれます.

代表的な入出力リダイレクタ

記号	意味
|	パイプと呼ばれる. program1|program2 とすると program1 の標準出力を program2 につなぐ.
>	program >file とすると標準出力を file に切り換える.
>>	>>file とすると標準出力を file に追加する.
2>	program 2>file とすると標準エラー出力を file に切り換える.
<	program <file とすると標準入力として file から読み込む.
<<string	ヒア・ドキュメント. string と書かれた行が次に現れるまで, この後に続く行を標準入力にする.

[A.3] その他

[A.4] 文字列演算子