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システムプログラミング
担当：青木義満
情報工学科 3年生対象 専門科目
第4, 5回 シェルプログラミング
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シェルとは？
• ユーザーとUNIXシステムの間のインタフェースとして機能するプログラム
• カーネルで行われる処理の細かな部分をユーザーから隠す役割
カーネル
csh
bash X Window
その他の プログラム
表2.1
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プログラミング言語としてのシェル
• シェルプログラム作成の２つの方法 – コマンドを入力してシェルによって対話的に実行 – コマンドをファイルに保存し，プログラムとして呼び出す
• 対話的プログラムの例 – grep –l POSIX * | more – POSIXというパターンに一致する内容を持つファイルの名前を出力
– いつもコマンドを打つのは面倒 – コマンドを保存したファイルを作成し，必要に応じて実行
• “シェルスクリプト“
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シェルプログラミングの利点
• 豊富なUNIXコマンド群を有効活用 • 例えば….
– ディレクトリ内にある画像ファイル全てに対して，プログラムによりある処理を施したい • ディレクトリ内にある画像ファイルのみを抽出，繰り返し演算
– 複数あるデータベースファイルから，ある特定の文字列を含むファイルのみを抽出してプログラムにより処理したい • 文字列検索による該当ファイル抽出，繰り返し演算
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シェルスクリプトの作成 • コマンドを記述したファイル”first.sh”を作成
• シェルスクリプトの実行 – /bin/sh first.sh
#!bin/sh
#first.sh #This file looks through all the files in the current #directory for the string “yamada”, and then prints those #files to the standard output.
for file in * do if grep -q yamada $file then more $file fi done
exit 0
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シェルの構文
• シェルの持つ強力なプログラミング機能の学習 • 小さなプログラムの断片を対話的にテスト，大きなスクリプトに組み込める
• 構造化されたプログラムの作成
• 学習項目 – 変数：文字列，数値，環境，パラメータ – 条件：シェルのブール型 – プログラム制御：if, elif, for, while, until, case – リスト – 関数 – ビルトインコマンド – コマンドの結果の取得
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シェルの変数
• 変数を宣言せずに使用 – 変数を最初に使用した時点で変数が作成
• デフォルトでは，全ての変数が文字列型 • 大文字と小文字は区別（例：FOOとfooは別） • 変数名の前に＄文字をつけることで変数の内容を取得
• echoコマンドで変数の内容を出力 • 変数に値を割り当てる場合以外には＄をつける必要あり
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変数の使用例
bash-2.05$ salutation=Hello bash-2.05$ echo $salutation bash-2.05$ salutation=“Yes Dear” bash-2.05$ echo $salutation bash-2.05$ salutation=7+5 bash-2.05$ echo $salutation
空白を含む文字列は引用符で囲む必要がある また，等号の両側に空白をいれてはいけない
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#!bin/sh
myvar="Hi there"
echo $myvar echo "$myvar" echo '$myvar' echo \$myvar
echo Enter some text read myvar
echo '$myvar' now equals $myvar
exit 0
read コマンド ユーザーが入力した文字列を取得
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環境変数
• いくつかの変数は，あらかじめ環境に含まれている値で初期化（環境設定）
• 大文字の変数 • ユーザー定義変数→小文字で区別
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パラメータ変数
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例題）パラメータと環境変数 !/bin/sh
salutation="Hello" echo $salutation echo "The program $0 is now running" echo "The second parameter was $2" echo "The first parameter was $1" echo "The parameter list was $*" echo "The user's home directory is $HOME" echo "Please enter a new greeting" read salutation
echo $salutation echo "The script is now complete"
exit 0
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条件
• 条件を調べ，その結果に応じて異なる処理をする機能 ◆test( [ ] )コマンド
– シェルで真偽を判定するための[ ]コマンド（testコマンド） – testコマンドにより単純な条件を調べる – ファイルが存在するかどうか？
if test -f fred.c then ・・・・・・・ fi
[ -f fred.c ]
スペースが必要！
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簡単なtestコマンドの使用例
#!/bin/sh
if test -f fred.c then echo "File fred.c exists." else echo "File fred.c not found." fi
exit 0
ファイル名： test.sh
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testコマンドで使用できる条件
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制御構造
◆if ステートメント 使用方法
if condition then
statements else statements fi
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if コマンドの使用例
• ファイル名：if1.sh #!/bin/sh
echo "Is it morning? Please answer yes or no" read timeofday
if [ $timeofday = "yes" ]; then echo "Good morning" else echo "Good afternoon" fi
exit 0
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Ifコマンド２ • ファイル名：if2.sh
!/bin/sh
echo "Is it morning? Please answer yes or no" read timeofday
if [ $timeofday = "yes" ]; then echo "Good morning" elif [ $timeofday = "no" ]; then echo "Good afternoon" else echo "Sorry, $timeofday not recognized. Enter yes or no" exit 1 fi
exit 0
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Ifコマンド3 • ファイル名：if3.sh
!/bin/sh
echo "Is it morning? Please answer yes or no" read timeofday
if [ “$timeofday” = "yes" ]; then echo "Good morning" elif [ “$timeofday” = "no" ]; then echo "Good afternoon" else echo "Sorry, $timeofday not recognized. Enter yes or no" exit 1 fi
exit 0
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繰り返し制御
• for, while, case文（Cとは少し異なる） ◆forの構文
for variable in values do statements done
変数 任意の文字列集合
命令文
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for文の使用例1
• ファイル名：for1.sh
#!bin/sh/
for name in aoki tokunaga ohzeki 43 do echo $name done
exit 0
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for文使用例２ （ワイルドカードの展開 重要）
• ファイル名：for2.sh
#!bin/sh/
for file in $(ls *.c); do echo $file done
exit 0
ワイルドカード
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While文
• for文：一連の文字列を対象として繰り返し処理をするには便利．指定した回数だけコマンドを実行する場合は？ また，繰り返す回数が不明の時は？
• 例：10回の繰り返し #!/bin/sh
for foo in 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 do echo "here we go again" done
exit 0
冗長な表現
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While文の構文
◆while
while condition do statements done
繰り返しの条件
コマンド
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while文使用例１ （パスワードの入力を求めるスクリプト）
• ファイル名：while1.sh #!bin/sh
echo "Enter your password" read trythis
while [ "$trythis" != "secret" ] do echo "Sorry, try again" read trythis done
echo "Login succeeded."
exit 0
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while文の使用例２ （繰り返しの実行）
• ファイル名：while2.sh #!/bin/sh
i=1
while [ "$i" -le 10 ] do echo "Loop number : $i" i=$(($i+1)) done
exit 0
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case文
◆case
case variable in pattern | pattern | …. ) statements1;; pattern | pattern | …. ) statements2;; ….. esac
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case使用例１ （ユーザーからの入力）
• ファイル名：case1.sh #!/bin/sh
echo "Is it morning? please answer yes or no" read timeofday
case "$timeofday" in "yes") echo "Good morning";; "no") echo "Good afternoon";; "y") echo "Good morning";; "n") echo "Good afternoon";; *) echo "Sorry, answer not recognized.";; esac
exit 0;
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case使用例２ （パターンをまとめる）
• ファイル名：case2.sh #!/bin/sh
echo "Is it morning? please answer yes or no" read timeofday
case "$timeofday" in "yes" ¦ "y" ¦ "Yes" ¦ "YES") echo "Good morning";; "no" ¦ "n" ¦ "No" ¦ "NO") echo "Good afternoon";; *) echo "Sorry, answer not recognized.";; esac
exit 0;
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case使用例３ （複数ステートメントの実行）
• ファイル名：case3.sh #!/bin/sh
echo "Is it morning? Please answer yes or no" read timeofday
case "$timeofday" in "yes"¦"y"¦"Yes"¦"YES") echo "Good Morning" echo "Up bright and early this morning" ;;
[nN]* ) echo "Good Afternoon" ;;
*) echo "Sorry, answer not recognized" echo "please answer yes or no" exit 1 ;; esac
exit 0
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シェルスクリプト演習問題
• ディレクトリ内のファイルの中から，拡張子が*.txtのファイルのみを表示し，その個数を表示するシェルスクリプトを作成せよ
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リスト（And と Or）
• ANDリスト statement1 && statement2 && statement3 … 左から順に実行（falseとなるまで）
• Orリスト statement1 || statement2 || statement3 … 左から順に実行（trueとなるまで）
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リストの例
#!/bin/sh
touch file_one rm -f file_two
if [ -f file_one ] && echo "hello" && [ -f file_two ] && echo "there" then echo "in if" else echo "in else" fi
exit 0
#!/bin/sh
rm -f file_one
if [ -f file_one ] ¦¦ echo "hello" ¦¦ echo "there" then echo "in if" else echo "in else" fi
exit 0
And Or
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関数 • 関数の定義
function_name( ){ statements
}
#!bin/sh
foo(){ echo "Function foo is executing" }
echo "script starting" foo echo "script ended"
exit 0
簡単な関数の 使用例 （func1.sh）
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ローカル変数の使用 #!/bin/sh
sample_text="global variable"
foo(){ local sample_text="local variable" echo "function foo is executing"
echo $sample_text }
echo "script starting" echo $sample_text
foo
echo "script ended" echo $sample_text
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関数の使用例 #!/bin/sh
yes_or_no(){ echo "Parameters are $*" while true do echo "Enter yes or no"
read x case "$x" in y ¦ yes ) return 0;; n ¦ no ) return 1;; * ) echo "Answer yes or no"
esac done }
echo "Original parameters are $*"
if yes_or_no "Is your name $1"
then echo "Hi $1" else echo "Never mind“ fi
exit 0
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配列について
• 以下の説明を参照 • http://www.not-enough.org/abe/manual/unix2-ad99/array.html
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シェルプログラミング 演習課題
１．ファイル名をシェルの引数[filename]で与え， % /bin/sh judge.sh [filename] ・そのファイルが存在すれば，ファイルの中身を表示する ・存在しない場合には， "WARNING! No such file [filename]" と表示し， "Enter Filename: " として再度ファイル名の入力を促し，判定を繰り返すシェルプログラムを作成せよ。
２．１のプログラムに，引数の個数チェックを行う処理を追加せよ。 例） % /bin/sh judge.sh → 引数は０ この場合の実行結果 Wrong number of arguments. Usage：/bin/sh judge.sh filename となるようにせよ。
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シェルプログラミング 演習課題
３．テキストファイルからのキーワード抽出プログラム
テキストファイルから，指定した文字列を含む行を探し出して表示するシェルプログラムを作成せよ。
テキストファイルは各自適当なものを作成 実行例） Enter filename: datafile.txt ←キーボード入力 Enter keyword: Aoki ←キーボード入力 Yoshimitsu Aoki ←結果の出力
４．特定ファイルバックアッププログラム ディレクトリ内のファイルの中から，Cソースファイル（*.c）のみファイルをコピーしてバックアップファイル（*.c.bak）を作成するシェルプログラムを作成せよ。
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５．ディレクトリ内のファイル名全てを表示し， それぞれのファイルについて，
*.c であれば ”C source file” *.sh であれば ”Shell script file” *.txt であれば”Text file” 上記以外であれば，”else”
と表示するプログラムを作成せよ。 （それぞれの種類のファイルが何個ずつ存在するかも表示せよ。）
シェルプログラミング 演習課題
