hypotenuse () # Расчет гипотенузы прямоугольного треугольника.
{
hyp=$(bc - l << EOF
scale = 9
sqrt ( $1 * $1 + $2 * $2 )
EOF
)
# К сожалению, функции Bash не могут возвращать числа с плавающей запятой.
}
hypotenuse 3
echo "гипотенуза = $hyp" # 8.
exit 0
Пример 12-35. Вычисление числа "пи"
#!/bin/bash
# cannon. sh: Аппроксимация числа "пи".
# Это очень простой вариант реализации метода "Monte Carlo",
#+ математическое моделирование событий реальной жизни,
#+ для эмуляции случайного события используются псевдослучайные числа.
# Допустим, что мы располагаем картой квадратного участка поверхности со стороной квадрата 10000 единиц.
# На этом участке, в центре, находится совершенно круглое озеро,
#+ с диаметром в 10000 единиц.
# Т. е. озеро покрывает почти всю карту, кроме ее углов.
# (Фактически -- это квадрат со вписанным кругом.)
#
# Пусть по этому участку ведется стрельба железными ядрами из древней пушки
# Все ядра падают где-то в пределах данного участка,
#+ т. е. либо в озеро, либо на сушу, по углам участка.
# Поскольку озеро покрывает большую часть участка,
#+ то большинство ядер будет падать в воду.
# Незначительная часть ядер будет падать на твердую почву.
#
# Если произвести достаточно большое число неприцельных выстрелов по данному участку,
#+ то отношение попаданий в воду к общему числу выстрелов будет примерно равно
#+ значению PI/4.
#
# По той простой причине, что стрельба фактически ведется только
#+ по правому верхнему квадранту карты.
# (Предыдущее описание было несколько упрощено.)
#
# Теоретически, чем больше будет произведено выстрелов, тем точнее будет результат.
# Однако, сценарий на языке командной оболочки, в отличие от других языков программирования,
#+ в которых доступны операции с плавающей запятой, имеет некоторые ограничения.
# К сожалению, это делает вычисления менее точными.
DIMENSION=10000 # Длина стороны квадратного участка поверхности.
# Он же -- верхний предел для генератора случайных чисел.
MAXSHOTS=1000 # Количество выстрелов.
# 10000 выстрелов (или больше) даст лучший результат,
# но потребует значительного количества времени.
PMULTIPLIER=4.0 # Масштабирующий коэффициент.
get_random ()
{
SEED=$(head -1 /dev/urandom | od - N 1 | awk '{ print $2 }')
RANDOM=$SEED # Из примера "seeding-random. sh"
let "rnum = $RANDOM % $DIMENSION" # Число не более чем 10000.
echo $rnum
}
distance= # Объявление глобальной переменной.
hypotenuse () # Расчет гипотенузы прямоугольного треугольника.
{ # Из примера "alt-bc. sh".
distance=$(bc - l << EOF
scale = 0
sqrt ( $1 * $1 + $2 * $2 )
EOF
)
# Установка "scale" в ноль приводит к округлению результата "вниз",
#+ это и есть то самое ограничение, накладываемое командной оболочкой.
# Что, к сожалению, снижает точность аппроксимации.
}
# main() {
# Инициализация переменных.
shots=0
splashes=0
thuds=0
Pi=0
while [ "$shots" - lt "$MAXSHOTS" ] # Главный цикл.
do
xCoord=$(get_random) # Получить случайные координаты X и Y.
yCoord=$(get_random)
hypotenuse $xCoord $yCoord # Гипотенуза = расстоянию.
((shots++))
printf "#%4d " $shots
printf "Xc = %4d " $xCoord
printf "Yc = %4d " $yCoord
printf "Distance = %5d " $distance # Растояние от
#+ центра озера,
#+ с координатами (0,0).
if [ "$distance" - le "$DIMENSION" ]
then
echo - n "ШЛЕП! " # попадание в озеро
((splashes++))
else
echo - n "БУХ! " # попадание на твердую почву
((thuds++))
fi
Pi=$(echo "scale=9; $PMULTIPLIER*$splashes/$shots" | bc)
# Умножение на коэффициент 4.0.
echo - n "PI ~ $Pi"
echo
done
echo
echo "После $shots выстрела, примерное значение числа \"пи\" равно $Pi."
# Имеет тенденцию к завышению...
# Вероятно из-за ошибок округления и несовершенства генератора случайных чисел.
echo
# }
exit 0
# Самое время задуматься над тем, является ли сценарий удобным средством
#+ для выполнения большого количества столь сложных вычислений.
#
# Тем не менее, этот пример может расцениваться как
# 1) Доказательство возможностей языка командной оболочки.
# 2) Прототип для "обкатки" алгоритма перед тем как перенести
#+ его на высокоуровневые языки программирования компилирующего типа.
dc
Утилита dc (desk calculator) -- это калькулятор, использующий "Обратную Польскую Нотацию", и ориентированный на работу со стеком.
Многие стараются избегать испоьзования dc, из-за непривычной формы записи операндов и операций. Однако, dc имеет и своих сторонников.
Пример 12-36. Преобразование чисел из десятичной в шестнадцатиричную систему счисления
#!/bin/bash
# hexconvert. sh: Преобразование чисел из десятичной в шестнадцатиричную систему счисления.
BASE=16 # Шестнадцатиричная.
if [ - z "$1" ]
then
echo "Порядок использования: $0 number"
exit $E_NOARGS
# Необходим аргумент командной строки.
fi
# Упражнение: добавьте проверку корректности аргумента.
hexcvt ()
{
if [ - z "$1" ]
then
echo 0
return # "Return" 0, если функции не был передан аргумент.
fi
echo ""$1" "$BASE" o p" | dc
# "o" устанавливает основание системы счисления для вывода.
# "p" выводит число, находящееся на вершине стека.
# См. 'man dc'.
return
}
hexcvt "$1"
exit 0
Изучение страниц info dc позволит детальнее разобраться с утилитой. Однако, отряд "гуру", которые могут похвастать своим знанием этой мощной, но весьма запутанной утилиты, весьма немногочислен.
Пример 12-37. Разложение числа на простые множители
#!/bin/bash
# factr. sh: Разложение числа на простые множители
MIN=2 # Не работает с числами меньше 2.
E_NOARGS=65
E_TOOSMALL=66
if [ - z $1 ]
then
echo "Порядок использования: $0 number"
exit $E_NOARGS
fi
if [ "$1" - lt "$MIN" ]
then
echo "Исходное число должно быть больше или равно $MIN."
exit $E_TOOSMALL
fi
# Упражнение: Добавьте проверку типа числа (не целые числа должны отвергаться).
echo "Простые множители для числа $1:"
# ----
echo "$1[p]s2[lip/dli%0=1dvsr]s12sid2%0=13sidvsr[dli%0=1lrli2+dsi!>.]ds. xd1<2" | dc
# ----
# Автор вышеприведенной строки: Michel Charpentier <*****@***unh. edu>.
# Используется с его разрешения (спасибо).
exit 0
awk
Еще один способ выполнения математических операций, над числами с плавающей запятой, состоит в создании сценария-обертки, использующего математические функции awk.
Пример 12-38. Расчет гипотенузы прямоугольного треугольника
#!/bin/bash
# hypotenuse. sh: Возвращает "гипотенузу" прямоугольного треугольника.
# ( корень квадратный от суммы квадратов катетов)
ARGS=2 # В сценарий необходимо передать два катета.
E_BADARGS=65 # Ошибка в аргументах.
if [ $# - ne "$ARGS" ] # Проверка количества аргументов.
then
echo "Порядок использования: `basename $0` катет_1 катет_2"
exit $E_BADARGS
fi
AWKSCRIPT=' { printf( "%3.7f\n", sqrt($1*$1 + $2*$2) ) } '
# команды и параметры, передаваемые в awk
echo - n "Гипотенуза прямоугольного треугольника, с катетами $1 и $2, = "
echo $1 $2 | awk "$AWKSCRIPT"
exit 0
12.9. Прочие команды
Команды, которые нельзя отнести ни к одной из вышеперечисленных категорий
jot, seq
Эти утилиты выводят последовательность целых чисел с шагом, заданным пользователем.
По-умолчанию, выводимые числа отделяются друг от друга символом перевода строки, однако, с помощью ключа - s может быть задан другой разделитель.
bash$
seq 5
1
2
3
4
5
bash$
seq - s : 5
1:2:3:4:5
Обе утилиты, и jot, и seq, очень удобно использовать для генерации списка аргументов в цикле for.
Пример 12-39. Использование seq для генерации списка аргументов цикла for
#!/bin/bash
# Утилита "seq"
echo
for a in `seq 80` # или так: for a in $( seq 80 )
# То же самое, что и for a in (но как экономит время и силы!).
# Можно использовать и 'jot' (если эта утилита имеется в системе).
do
echo - n "$a "
done #
# Пример использования вывода команды для генерации
# [списка] аргументов цикла "for".
echo; echo
COUNT=80 # Да, 'seq' допускает указание переменных в качестве параметра.
for a in `seq $COUNT` # или так: for a in $( seq $COUNT )
do
echo - n "$a "
done #
echo; echo
BEGIN=75
END=80
for a in `seq $BEGIN $END`
# Если "seq" передаются два аргумента, то первый означает начальное число последовательности,
#+ второй -- последнее,
do
echo - n "$a "
done #80
echo; echo
BEGIN=45
INTERVAL=5
END=80
for a in `seq $BEGIN $INTERVAL $END`
# Если "seq" передется три аргумента, то первый аргумент -- начальное число в последовательности,
#+ второй -- шаг последовательности,
#+ и третий -- последнее число в последовательности.
do
echo - n "$a "
done #70 75 80
echo; echo
exit 0
getopt
Команда getopt служит для разбора командной строки, выделяя из нее ключи -- символы, с предшествующим символом дефиса. Этой утилите имеется, встроенный в Bash, аналог -- getopts, более мощная и универсальная команда. Тем не менее, команда getopt, с ключом - l, позволяет производить разбор "длинных" ключей.
Пример 12-40. Использование getopt для разбора аргументов командной строки
#!/bin/bash
# ex33a. sh
# Попробуйте следующие варианты вызова этого сценария.
# sh ex33a - a
# sh ex33a - abc
# sh ex33a - a - b - c
# sh ex33a - d
# sh ex33a - dXYZ
# sh ex33a - d XYZ
# sh ex33a - abcd
# sh ex33a - abcdZ
# sh ex33a - z
# sh ex33a a
# Объясните полученные результаты.
E_OPTERR=65
if [ "$#" - eq 0 ]
then # Необходим по меньшей мере один аргумент.
echo "Порядок использования: $0 -[options a, b,c]"
exit $E_OPTERR
fi
set -- `getopt "abcd:" "$@"`
# Запись аргументов командной строки в позиционные параметры.
# Что произойдет, если вместо "$@" указать "$*"?
while [ ! - z "$1" ]
do
case "$1" in
- a) echo "Опция \"a\"";;
- b) echo "Опция \"b\"";;
- c) echo "Опция \"c\"";;
- d) echo "Опция \"d\" $2";;
*) break;;
esac
shift
done
# Вместо 'getopt' лучше использовать встроенную команду 'getopts',
# См. "ex33.sh".
exit 0
run-parts
Команда run-parts [33] запускает на исполнение все сценарии, в порядке возрастания имен файлов-сценариев, в заданном каталоге. Естественно, файлы сценариев должны иметь права на исполнение.
Демон crond вызывает run-parts для запуска сценариев из каталогов /etc/cron.*.
yes
По-умолчанию, команда yes выводит на stdout непрерывную последовательность символов y, разделенных символами перевода строки. Исполнение команды можно прервать комбинацией клавиш control-c. Команду yes можно заставить выводить иную последовательность символов. Теперь самое время задаться вопросом о практической пользе этой команды. Основное применение этой команды состоит в том, что вывод от нее может быть передан, через конвейер, другой команде, ожидающей реакции пользователя. В результате получается, своего рода, слабенькая версия команды expect.
yes | fsck /dev/hda1 запускает fsck в неинтерактивном режиме (будьте осторожны!).
yes | rm - r dirname имеет тот же эффект, что и rm - rf dirname (будьте осторожны!).
| Внимание! Передача вывода команды yes по конвейеру потенциально опасным командам, таким как fsck или fdisk может дать нежелательные побочные эффекты. |
banner
Печатает на stdout заданную строку символов (не более 10), рисуя каждый символ строки при помощи символа '#'. Вывод от команды может быть перенаправлен на принтер.
printenv
Выводит все переменные окружения текущего пользователя.
bash$
printenv | grep HOME
HOME=/home/bozo
lp
Команды lp и lpr отправляют файлы в очередь печати [34] для вывода на принтер. Названия этих команд произошли от "line printers".
bash$ lp file1.txt или bash lp <file1.txt
Очень часто используются в комбинации с командой форматированного вывода pr.
bash$ pr - options file1.txt | lp
Программы подготовки текста к печати, такие как groff и Ghostscript, так же могут напрямую взаимодействовать с lp.
bash$ groff - Tascii file. tr | lp
bash$ gs - options | lp file. ps
Команда lpq предназначена для просмотра очереди заданий печати, а lprm -- для удаления заданий из очереди.
tee
[UNIX заимствовал эту идею из водопроводного дела.]
Это опрератор перенаправления, но с некоторыми особенностями. Подобно водопроводным трубам, "tee" позволяет "направить поток" данных в несколько файлов и на stdout одновременно, никак не влияя на сами данные. Эта команда может оказаться очень полезной при отладке.
tee
|------> в файл
|
===============|===============
command--->----|-operator-->---> результат работы команд(ы)
===============================
cat listfile* | sort | tee check. file | uniq > result. file
(Здесь, в файл check. file будут записаны данные из всех "listfile*", в отсортированном виде до того, как повторяющиеся строки будут удалены командой uniq.)
mkfifo
Эта, редко встречающаяся, команда создает именованный канал - очередь, через который производится обмен данными между процессами. [35] Как правило, один процесс записывает данные в очередь (FIFO), а другой читает данные из очереди. См. Пример A-17.
pathchk
Производит проверку полного имени файла -- проверяет, доступны ли на чтение, каталоги в пути к файлу, и не превышает ли длина полного имени файла 255 символов. При несоблюдении одного из условий -- возвращает сообщение об ошибке.
К сожалению, pathchk не возвращает соответствующего кода ошибки, и потому, в общем-то, бесполезна в сценариях. Вместо нее лучше использовать операторы проверки файлов.
dd
Эта немного непонятная и "страшная" команда ("data duplicator") изначально использовалась для переноса данных на магнитной ленте между микрокомпьютерами с ОС UNIX и майнфреймами IBM. Команда dd просто создает копию файла (или stdin/stdout), выполняя по пути некоторые преобразования. Один из вариантов: преобразование из ASCII в EBCDIC, [36] dd --help выведет список возможных вариантов преобразований и опций этой мощной утилиты.
# Изучаем 'dd'.
n=3
p=5
input_file=project. txt
output_file=log. txt
dd if=$input_file of=$output_file bs=1 skip=$((n-1)) count=$((p-n+1)) 2> /dev/null
# Извлечет из $input_file символы с n-го по p-й.
echo - n "hello world" | dd cbs=1 conv=unblock 2> /dev/null
# Выведет "hello world" вертикально.
# Спасибо, S. C.
Для демонстрации возможностей dd, попробуем перехватить нажатия на клавиши.
Пример 12-41. Захват нажатых клавиш
#!/bin/bash
# Захват нажатых клавиш.
keypresses=4 # Количество фиксируемых нажатий.
old_tty_setting=$(stty - g) # Сохранить настройки терминала.
echo "Нажмите $keypresses клавиши."
stty - icanon - echo # Запретить канонический режим.
# Запретить эхо-вывод.
keys=$(dd bs=1 count=$keypresses 2> /dev/null)
# 'dd' использует stdin, если "if" не задан.
stty "$old_tty_setting" # Восстановить настройки терминала.
echo "Вы нажали клавиши \"$keys\"."
# Спасибо S. C.
exit 0
Команда dd имеет возможность произвольного доступа к данным в потоке.
echo - n. | dd bs=1 seek=4 of=file conv=notrunc
# Здесь, опция "conv=notrunc" означает, что выходной файлне будет усечен.
# Спасибо, S. C.
Команда dd может использоваться для создания образов дисков, считывая данные прямо с устройств, таких как дискеты, компакт диски, магнитные ленты (Пример A-6). Обычно она используется для создания загрузочных дискет.
dd if=kernel-image of=/dev/fd0H1440
Точно так же, dd может скопировать все содержимое дискеты, даже с неизвестной файловой системой, на жесткий диск в виде файла-образа.
dd if=/dev/fd0 of=/home/bozo/projects/floppy. img
Еще одно применение dd -- создание временного swap-файла (Пример 28-2) и ram-дисков (Пример 28-3). Она может создавать даже образы целых разделов жесткого диска, хотя и не рекомендуется делать это без особой на то необходимости.
Многие (которые, вероятно, не знают чем себя занять) постоянно придумывают все новые и новые области применения команды dd.
Пример 12-42. Надежное удаление файла
#!/bin/bash
# blotout. sh: Надежно удаляет файл.
# Этот суенарий записывает случайные данные в заданный файл,
#+ затем записывает туда нули и наконец удаляет файл.
# После такого удаления даже анализ дисковых секторов
#+ не даст ровным счетом ничего.
PASSES=7 # Количество проходов по файлу.
BLOCKSIZE=1 # операции ввода/вывода в/из /dev/urandom требуют указания размера блока,
#+ иначе вы не получите желаемого результата.
E_BADARGS=70
E_NOT_FOUND=71
E_CHANGED_MIND=72
if [ - z "$1" ] # Имя файла не указано.
then
echo "Порядок использования: `basename $0` filename"
exit $E_BADARGS
fi
file=$1
if [ ! - e "$file" ]
then
echo "Файл \"$file\" не найден."
exit $E_NOT_FOUND
fi
echo; echo - n "Вы совершенно уверены в том, что желаете уничтожить \"$file\" (y/n)? "
read answer
case "$answer" in
[nN]) echo "Передумали? Операция отменена."
exit $E_CHANGED_MIND
;;
*) echo "Уничтожается файл \"$file\".";;
esac
flength=$(ls - l "$file" | awk '{print $5}') # Поле с номером 5 -- это длина файла.
pass_count=1
echo
while [ "$pass_count" - le "$PASSES" ]
do
echo "Проход #$pass_count"
sync # Вытолкнуть буферы.
dd if=/dev/urandom of=$file bs=$BLOCKSIZE count=$flength
# Заполнить файл случайными данными.
sync # Снова вытолкнуть буферы.
dd if=/dev/zero of=$file bs=$BLOCKSIZE count=$flength
# Заполнить файл нулями.
sync # Снова вытолкнуть буферы.
let "pass_count += 1"
echo
done
rm - f $file # Наконец удалить изрядно "подпорченный" файл.
sync # Вытолкнуть буферы в последний раз.
echo "Файл \"$file\" уничтожен."; echo
# Это довольно надежный, хотя и достаточно медленный способ уничтожения файлов.
#+ Более эффективно это делает команда "shred",
#+ входящая в состав пакета GNU "fileutils".
# Уничтоженный таким образом файл, не сможет быть восстановлен обычными методами.
# Однако...
#+ эта метода вероятно НЕ сможет противостоять аналитическим службам
#+ из СООТВЕТСТВУЮЩИХ ОРГАНОВ
# Tom Vier разработал пакет "wipe", который более надежно стирает файлы
#+ чем этот простой сценарий.
# http://www. ibiblio. org/pub/Linux/utils/file/wipe-2.0.0.tar. bz2
# Для более глубоко изучения проблемы надежного удаления файлов,
#+ рекомендую обратиться к cnfnmt Peter Gutmann,
#+ "Secure Deletion of Data From Magnetic and Solid-State Memory".
# http://www. cs. auckland. ac. nz/~pgut001/pubs/secure_del. html
exit 0
od
Команда od (octal dump) производит преобразование ввода (или файла) в один или несколько форматов, в соответствии с указанными опциями. При отсутствии опций используется восьмеричный формат (опция - o). Эта команда полезна при просмотре или обработке файлов с двоичными данными, например /dev/urandom. См. Пример 9-27 и Пример 12-10.
hexdump
Выводит дамп двоичных данных из файла в восьмеричном, шестнадцатиричном, десятичном виде или в виде ASCII. Эту команду, с массой оговорок, можно назвать эквивалентом команды of od.
objdump
Отображает содержимое исполняемого или объектного файла либо в шестнадцатиричной форме, либо в виде дизассемблерного листинга (с ключом - d).
bash$
objdump - d /bin/ls
/bin/ls: file format elf32-i386
Disassembly of section. init:
080490bc <.init>:
80490bc: 55 push %ebp
80490bd: 89 e5 mov %esp,%ebp
. . .
mcookie
Эта команда создает псевдослучайные шестнадцатиричные 128-битные числа, так называемые "magic cookie", обычно используется X-сервером в качестве "сигнатуры" авторизации. В сценариях может использоваться как малоэффективный генератор случайных чисел.
random000=`mcookie | sed - e '2p'`
# 'sed' удаляет посторонние символы.
Конечно, для тех же целей, сценарий может использовать md5.
# Сценарий вычисляет контрольную сумму для самого себя.
random001=`md5sum $0 | awk '{print $1}'`
# 'awk' удаляет имя файла.
С помощью mcookie можно создавать "уникальные" имена файлов.
Пример 12-43. Генератор имен файлов
#!/bin/bash
# tempfile-name. sh: Генератор имен временных файлов
BASE_STR=`mcookie` # 32-символьный (128 бит) magic cookie.
POS=11 # Произвольная позиция в строке magic cookie.
LEN=5 # $LEN последовательных символов.
prefix=temp # В конце концов это временный ("temp") файл.
suffix=${BASE_STR:POS:LEN}
# Извлечь строку, длиной в 5 символов, начиная с позиции 11.
temp_filename=$prefix.$suffix
# Сборка имени файла.
echo "Имя временного файла = \"$temp_filename\""
# sh tempfile-name. sh
# Имя временного файла = temp. e19ea
exit 0
units
Эта утилита производит преобразование величин из одних единиц измерения в другие. Как правило вызывается в интерактивном режиме, ниже приводится пример использования units в сценарии.
Пример 12-44. Преобразование метров в мили
#!/bin/bash
# unit-conversion. sh
convert_units () # Принимает в качестве входных параметров единицы измерения.
{
cf=$(units "$1" "$2" | sed --silent - e '1p' | awk '{print $2}')
# Удаляет все кроме коэффициентов преобразования.
echo "$cf"
}
Unit1=miles
Unit2=meters
cfactor=`convert_units $Unit1 $Unit2`
quantity=3.73
result=$(echo $quantity*$cfactor | bc)
echo "В $quantity милях $result метров."
# Что произойдет, если в функцию передать несовместимые единицы измерения,
#+ например "acres" (акры) and "miles" (мили)?
exit 0
m4
Не команда, а клад, m4 -- это мощный фильтр обработки макроопределений, [37] фактически -- целый язык программирования. Изначально создававшаяся как препроцессор для RatFor, m4 оказалась очень полезной и как самостоятельная утилита. Фактически, m4 сочетает в себе функциональные возможности eval, tr, awk, и дополнительно предоставляет обширные возможности по созданию новых макроопределений.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 |
