UNIX — универсальная среда программирования - Керниган Брайан Уилсон Страница 57

• Переключение выходного потока оператора print в файлы и программные каналы: за каждым оператором print или printf может следовать символ > и имя файла (в виде строки в кавычках или переменной); выходной поток будет направлен в этот файл. Как и для интерпретатора, >> означает добавление, а не запись. Для вывода в программный канал используется символ |, а не >.

• Запись в несколько строк: если разделитель записей RS установлен равным концу строки, то входные записи разделяются пустой строкой. В таком случае несколько входных строк могут рассматриваться как одна запись.

• "Шаблон, шаблон" в качестве селектора: как и в случае команд sed и ed, с помощью пары шаблонов можно указать диапазон строк. Так выбираются строки, начиная с соответствующей первому шаблону, до строки, соответствующей второму шаблону. Приведем простой пример:

NR == 10, NR == 20

Здесь задаются строки от 10-й по 20-ю включительно.

4.5 Хорошие файлы и хорошие фильтры

Несмотря на то что в качестве примеров использования языка awk приводились независимые программы, в большинстве случаев его применяют для написания простых программ в одну или две строки, являющихся фильтрами в больших конвейерах. Это справедливо для большинства фильтров: редко поставленная задача может быть решена с помощью одного фильтра, чаще она разбивается на подзадачи, где фигурируют несколько фильтров, объединенных в конвейер. Такую реализацию программных компонентов называют основным принципом организации программного мира UNIX. Фильтры буквально "пронизывают" всю систему, и очень важно понимать причины этого.

Программы UNIX выдают выходной поток в таком формате, что его можно использовать в качестве входного потока для других программ. Файлы, пропускаемые через фильтр, состоят из строк текста, свободных от декоративных заголовков, завершителей или пустых строк. Каждая строка представляет интерес — это имя файла, слово, описатель выполняемого процесса, поэтому программы типа wc или grep могут рассчитывать определенные характеристики объектов или искать их по именам. Если о каждом объекте имеется большая информация, файл все равно состоит из строк, разбиваемых на поля пробелами или символами табуляции, как в выводе команды ls -l. Располагая данными, разбитыми на такие поля, программы типа awk могут легко выбрать, обработать или переупорядочить информацию.

Фильтры построены по общей схеме. Каждый из них пишет в стандартный выходной поток результат обработки файлов-аргументов или стандартного выходного потока, если аргументов нет. Аргументы задают входной поток и никогда не задают выходной[11] , поэтому выходной поток команда всегда может передать в конвейер. Необязательные аргументы (или аргументы, не являющиеся файлами, такие, как шаблон в команде grep) задаются перед именем файлов. Наконец, сообщения об ошибках пишутся в стандартный поток диагностики, поэтому они не могут исчезнуть в конвейере.

Эти соглашения не оказывают большого влияния на программы пользователя, но единообразное применение их ко всем программам обеспечивает простоту взаимодействия, что подтверждается многочисленными примерами на протяжении всей книги и наиболее наглядно продемонстрировано программой подсчета слов в конце разд. 4.2. Если каким-либо программам потребуется входной или выходной файл с конкретным именем, определенное обращение для спецификации параметров или создание заголовков и завершений, то схема конвейера работать не будет. И конечно, если бы система UNIX не предоставляла программные каналы, кому-то пришлось создать подобное стандартное средство. Однако программные каналы есть, и конвейеры работают. Их даже можно запрограммировать, но для этого вы должны знать возможности системы.

Команда ps выдает поясняющий заголовок, а команда ls -l сообщает общее число блоков файла. Прокомментируйте действие команд.

Хороший обзор алгоритмов сопоставления шаблонов дается в статье Э. Ахо, создателя команды egrep, "Pattern matching in strings" (Proceedings of the Symposium on Formal Language Theory, Santa Barbara, 1979). Редактор sed разработан и реализован на базе редактора ed Л. Мак-Махоном. Язык awk был разработан и реализован Э. Ахо, П. Вайнбергером и Б. Керниганом, но это решение не очень элегантно. К тому же выбор названия языка по первым буквам имен создателей представляется не вполне удачным. Проект обсуждался в статье авторов "AWK — а pattern scanning and processing language" (Software-Practice and Experience, July, 1978). Язык awk имеет несколько источников, но, безусловно, некоторые идеи заимствованы из языка Снобол4, редактора sed, языка проверки условий, разработанного М. Рочкиндом, языковых средств yacc и lex и, конечно, языка Си. В действительности сходство между awk и Си порождает ряд проблем. Язык подобен Си, но они не совпадают: одни конструкции в awk отсутствуют, другие отличаются от соответствующих конструкций Си неочевидным образом.

В статье Д. Комера "The flat file system FFG: a database system consisting of primitives". (Software — Practice and Experience, Nov., 1982) обсуждается использование интерпретатора и awk для создания системной базы данных.

Глава 5

Программирование на языке shell

Большинство пользователей считают, что shell представляет собой диалоговый интерпретатор команд. На самом же деле это язык программирования, в котором каждый оператор инициирует запуск команды. Язык shell может показаться вам несколько странным, поскольку в нем находят отражение и диалоговый, и программный аспекты выполнения команд. Он формировался по плану, хотя и имеет свою историю. Разнообразие применений языка привело к некоторой незавершенности в деталях, но для его эффективного использования вам и не нужно разбираться во всех нюансах. В данной главе мы рассмотрим основы программирования с помощью shell на примерах разработки ряда полезных программ. При изучении материала желательно иметь под рукой страницу sh(1) справочного руководства по UNIX.

Для интерпретатора, как и для многих других команд, особенности выполнения наиболее четко проявляются в ходе эксперимента. В справочном руководстве что-то может оказаться неясным, и здесь на помощь вам придет хороший пример. По этой причине материал главы построен на примерах, которые демонстрируют возможности языка. Мы будем обсуждать не только вопросы программирования с помощью интерпретатора, но и проблемы создания программ на языке shell, уделяя особое внимание тестированию и диалогу.