Уильям Шоттс - Командная строка Linux. Полное руководство

В предыдущей главе мы написали программу, управляемую с помощью меню, для получения разного рода системной информации. Программа работает, но неудобна в использовании. Она выполняет только один выбранный вариант и завершается. Хуже того, в случае ошибочного выбора программа завершается с выводом сообщения об ошибке, не давая возможности повторить попытку. Пользоваться программой было бы намного удобнее, если бы она снова и снова выводила меню и предлагала сделать выбор, пока пользователь не выберет пункт, соответствующий выходу из программы.

В этой главе мы познакомимся с приемами организации циклов, с помощью которых можно реализовать многократное выполнение участков программ. Командная оболочка поддерживает три составные команды для организации циклов. Здесь мы познакомимся с двумя из них, а с третьей — в главе 33.

Повседневная жизнь наполнена повторяющимися действиями. Каждодневная поездка на работу, прогулка с собакой и нарезание моркови — все эти действия состоят из повторяющейся последовательности действий. Рассмотрим в качестве примера резку моркови. Этот вид деятельности можно выразить на псевдокоде примерно так:

1. Взять разделочную доску.

2. Взять нож.

3. Положить морковь на доску.

4. Поднять нож.

5. Сдвинуть морковь.

6. Отрезать кусок.

7. Если вся морковь порезана, завершить операцию, иначе перейти к шагу 4.

Шаги с 4-го по 7-й образуют цикл. Действия внутри цикла повторяются, пока не будет выполнено условие «вся морковь порезана».

В bash имеются средства, позволяющие выражать похожие идеи. Представьте, что нам нужно вывести пять чисел по порядку, от 1 до 5. В сценарии на языке bash это можно реализовать, как показано ниже:

#!/bin/bash

# while-count: вывод последовательности чисел

count=1

while [ $count -le 5 ]; do

echo $count

count=$((count + 1))

done

echo "Finished."

Если запустить этот сценарий, он выведет:

[me@linuxbox ~]$ while-count

1

2

3

4

5

Finished.

Команда while имеет следующий синтаксис:

while команды; do команды; done

Подобно if, команда while проверяет код завершения списка команд. Пока код завершения равен 0, она выполняет команды внутри цикла. В сценарии, приведенном выше, создается переменная count, и ей присваивается начальное значение 1. Команда while проверяет код завершения команды test. Пока test возвращает код 0, команды внутри цикла продолжают выполняться. В конце каждого цикла повторно выполняется команда test. После шести итераций цикла значение переменной count увеличится до 6, команда test вернет код завершения, отличный от 0, и цикл завершится, а программа продолжит выполнение с инструкции, следующей непосредственно за циклом.

Цикл while можно использовать для усовершенствования программы read-menu из главы 28:

#!/bin/bash

# while-menu: программа вывода системной информации,

# управляемая с помощью меню

DELAY=3 # Время отображения результатов на экране (в секундах)

while [[ $REPLY != 0 ]]; do

clear

cat <<- _EOF_

Please Select:

1. Display System Information

2. Display Disk Space

3. Display Home Space Utilization

0. Quit

_EOF_

read -p "Enter selection [0-3] > "

if [[ $REPLY =~ ^[0-3]$ ]]; then

if [[ $REPLY == 1 ]]; then

echo "Hostname: $HOSTNAME"

uptime

sleep $DELAY

fi

if [[ $REPLY == 2 ]]; then

df -h

sleep $DELAY

fi

if [[ $REPLY == 3 ]]; then

if [[ $(id -u) -eq 0 ]]; then

echo "Home Space Utilization (All Users)"

du -sh /home/*

else

echo "Home Space Utilization ($USER)"

du -sh $HOME

fi

sleep $DELAY

fi

else

echo "Invalid entry."

sleep $DELAY

fi

done

echo "Program terminated."

Заключив меню в цикл while, мы смогли заставить программу повторять вывод меню после каждой операции выбора. Цикл продолжает выполняться и выводить меню, пока переменная REPLY не получит значение 0, предоставляя пользователю возможность сделать другой выбор. После выполнения выбранной операции выполняется команда sleep, она приостанавливает программу на несколько секунд и дает возможность увидеть результаты до того, как экран будет очищен и на нем вновь появится меню. Когда переменная REPLY получит значение 0, соответствующее варианту «Quit» (выйти), цикл завершится и выполнение продолжится со строки, следующей за done.

В bash имеются две встроенные команды для управления потоком выполнения внутри циклов. Команда break немедленно завершает цикл, после чего выполнение программы продолжается с первой инструкции, следующей за циклом. Команда пропускает оставшуюся часть цикла, и программа переходит к началу следующей итерации цикла. Ниже приводится версия программы while-menu, использующая обе команды — break и continue:

#!/bin/bash

# while-menu2: программа вывода системной информации,

# управляемая с помощью меню

DELAY=3 # Время отображения результатов на экране (в секундах)

while true; do

clear

cat <<- _EOF_

Please Select:

1. Display System Information

2. Display Disk Space

3. Display Home Space Utilization

0. Quit

_EOF_

read -p "Enter selection [0-3] > "

if [[ $REPLY =~ ^[0-3]$ ]]; then

if [[ $REPLY == 1 ]]; then

echo "Hostname: $HOSTNAME"

uptime

sleep $DELAY

continue

fi

if [[ $REPLY == 2 ]]; then

df -h

sleep $DELAY

continue

fi

if [[ $REPLY == 3 ]]; then

if [[ $(id -u) -eq 0 ]]; then

echo "Home Space Utilization (All Users)"

du -sh /home/*

else

echo "Home Space Utilization ($USER)"

du -sh $HOME

fi

sleep $DELAY

continue

fi

if [[ $REPLY == 0 ]]; then

break

fi

else

echo "Invalid entry."

sleep $DELAY

fi

done

echo "Program terminated."

В этой версии сценария используется бесконечный цикл (цикл, который никогда не завершится сам по себе), в котором команда while проверяет код завершения команды true. Так как true всегда возвращает код 0, цикл никогда не завершится. Этот прием на удивление широко используется в сценариях. Поскольку цикл никогда не завершится сам по себе, программист должен предусмотреть его принудительное прерывание в нужный момент времени. В этом сценарии выход из цикла осуществляется с помощью команды break, когда пользователь выберет пункт 0. В конец других операций добавлена команда continue, чтобы увеличить эффективность работы сценария. Встретив команду continue, сценарий перепрыгнет через остальной код в цикле, который не требуется выполнять для данного выбора. Например, если пользователь выбрал пункт 1, нет никаких причин проверять выбор остальных вариантов.

Команда until очень похожа на while, но завершает цикл не когда обнаружит ненулевой код завершения, а наоборот. Цикл until продолжается, пока не получит код завершения 0. В сценарии while-count цикл продолжает выполняться, пока значение переменной count меньше или равно 5. Тот же результат можно получить, переписав сценарий с командой until:

#!/bin/bash

# until-count: вывод последовательности чисел

count=1

until [ $count -gt 5 ]; do

echo $count

count=$((count + 1))

done

echo "Finished."

С условным выражением $count -gt 5 команда until завершит цикл в нужный момент времени. Выбор между циклами while и until обычно зависит от того, в каком случае условное выражение будет более читабельным.