การเขียนโปรแกรมเชลล์ (7)

เราสามารถทำการตรวจสอบเงื่อนไขในเชลล์ได้ โดยการใช้คำสั่ง "test" โดยที่ถ้าเงื่อนไขที่ทำการตรวจสอบนั้นเป็นเงื่อนไขที่ถูกต้องโปรแกรม test จะทำการให้ค่า return code เป็น 0 แต่ถ้าเป็นเงื่อนไขที่ไม่ถูกต้องจะให้ค่าที่ไม่เป็น 0 (โดยปกติจะเป็นค่า 1)

การตรวจสอบเงื่อนไขที่เกี่ยวกับไฟล์

-r pathname	: ถูกต้องถ้ามีไฟล์อยู่และอนุญาตให้สามารถอ่านไฟล์ได้ (readable)
-w pathname	: ถูกต้องถ้ามีไฟล์อยู่และอนุญาตให้สามารถเขียนไฟล์ได้ (writable)
-x pathname	: ถูกต้องถ้ามีไฟล์อยู่และอนุญาตให้สามารถทำงานได้ (executable)
-f pathname	: ถูกต้องถ้ามีไฟล์อยู่และไฟล์เป็นแบบไฟล์ธรรมดา (ordinary)
-d pathname	: ถูกต้องถ้ามีไฟล์อยู่และไฟล์เป็นแบบไดเรกทอรี
-c pathname	: ถูกต้องถ้ามีไฟล์อยู่และเป็นไฟล์แบบดีไวซ์ชนิด character
-b pathname	: ถูกต้องถ้ามีไฟล์อยู่และเป็นไฟล์แบบดีไวซ์ชนิด binary
-p pathname	: ถูกต้องถ้ามีไฟล์อยู่และเป็นไฟล์ชนิด pipe
-u pathname	: ถูกต้องถ้ามีไฟล์อยู่และ setuid bit ถูกเซ็ต
-g pathname	: ถูกต้องถ้ามีไฟล์อยู่และ getgid bit ถูกเซ็ต
-k pathname	: ถูกต้องถ้า sticky bit ถูกเซ็ต
-s pathname	: ถูกต้องถ้ามีไฟล์อยู่และเป็นไฟล์ที่มีข้อมูล
-t channelno	: ถูกต้องถ้าเป็นไฟล์ที่ติดต่อกับ terminal (tty)

การตรวจสอบเงื่อนไขที่เกี่ยวกับสตริง

-z string	: ถูกต้องถ้าสตริงมีความยาวเป็นศูนย์
-n string	: ถูกต้องถ้าสตริงมีความยาวไม่เป็นศูนย์
str1 = str2	: ถูกต้องถ้าสตริงทั้งสองเหมือนกัน
str	: ถูกต้องถ้าสตริงมีข้อมูลอยู่ (ไม่เป็น null)

การตรวจสอบเงื่อนไขที่เกี่ยวกับตัวเลข

n1 -eq n2	: ถูกต้องถ้า n1 เท่ากับ n2
n1 -ne n2	: ถูกต้องถ้า n1 ไม่เท่ากับ n2
n1 -gt n2	: ถูกต้องถ้า n1 มากกว่า n2
n1 -lt n2	: ถูกต้องถ้า n1 น้อยกว่า n2
n1 -ge n2	: ถูกต้องถ้า n1 มากกว่าหรือเท่ากับ n2
n1 -le n2	: ถูกต้องถ้า n1 น้อยกว่าหรือเท่ากับ n2

การรวมเงื่อนไข

!	: เปลี่ยนผลลัพธ์เงื่อนไขเป็นตรงกันข้าม
-o	: เงื่อนไขแบบหรือ (OR)
-a	: เงื่อนไขแบบและ (AND)
(...)	: รวมคำสั่ง test

ตารางผลลัพธ์คณิตศาสตร์ลอจิกของ A กับ B

A	B	A and B	A or B
T	T	T	T
T	F	F	T
F	T	F	T
F	F	F	F

ในการใช้คำสั่ง test กับเงื่อนไข เมื่อคำสั่ง test ตรวจสอบเงื่อนไขนั้นว่าถูกต้องก็จะทำการคืนค่า exit code 0 ให้ จากหัวข้อที่แล้ว เราได้เรียนรู้ว่าหากต้องการจะตรวจสอบค่า exit code ของโปรแกรมหรือเชลล์เราสามารถตรวจสอบจากตัวแปร "$?" ได้ ซึ่งในที่นี้เราก็จะทำการพิมพ์ค่า exit code นั้นออกมาโดยการใช้คำสั่ง echo

ตัวอย่างนี้จะทดสอบว่า "/bin" เป็นไดเรกทอรีหรือไม่ ซึ่งก็จะได้ exit code จากคำสั่ง test เป็น 0 ซึ่งก็คือ "/bin" เป็นไดเรกทอรีจริง ส่วนตัวอย่างถัดไปจะทำการตรวจสอบว่า "/bin" เป็นไฟล์หรือไม่ ซึ่งผลลัพธ์ที่ได้ก็จะเป็นเท็จ

$ test -d /bin; echo $?	
0
$ test -f /bin; echo $?
1

$ [ ! -f /bin ]; echo $?
0

$ [ 1 -gt 2 -a 3 -gt 2 ]; echo $?
1

การใช้คำสั่งควบคุมทิศทางการทำงาน Flow control command

ผลลัพธ์ที่ได้จากการใช้คำสั่ง test ทำการทดสอบเงื่อนไขนี้ เราสามารถนำมาใช้เป็นเงื่อนไขของการควบคุมทิศทางการทำงานของโปรแกรมได้ ซึ่งก็จะขึ้นอยู่กับรูปแบบของคำสั่งที่ควบคุมทิศทางต่างๆว่าจะจัดการกับเงื่อนไขที่เป็นจริงอย่างไร และจะจัดการกับเงื่อนไขที่เป็นเท็จอย่างไร

1. if 
   then
   	command list
   else
   	command list
   fi
   

สำหรับคำสั่งควบคุมทิศทางแบบ ถ้า...แล้ว นี้หากเงื่อนไขที่ทดสอบคืนค่า exit code ที่เป็นจริง (0) มาให้ก็จะทำคำสั่งหลัง "then" แต่ถ้าเป็นเท็จ (ไม่ 0) ก็จะทำชุดคำสั่งที่อยู่หลัง "else" คำสั่งควบคุมทิศทางแบบ ถ้า...แล้ว จะต้องทำการปิดชุดคำสั่งด้วยคำสำคัญ "fi" (เป็นตัวกลับหน้า-หลังกับ if)

ตัวอย่าง

if [ -d $1 ]
then
    echo $1 is a directory
else
    echo $1 is not a directory
fi

ให้บันทึกชื่อไฟล์เป็น "ex3" แล้วทำการเปลี่ยนโหมดเป็นโหมดที่สามารถสั่งให้ทำงานได้จากนั้นสั่งทำงานโปรแกรมดังต่อไปนี้

$ ex3 /bin
/bin is a directory

2. if 
   then
   	command list
   elif 
   then
   	command list
   else
   	command list
   fi
   

สำหรับคำสั่งควบคุมทิศทางแบบ ถ้า...แล้ว รูปแบบที่สองนี้จะคล้ายกับแบบแรก เพียงแต่มีการเพิ่มเติมการตรวจเงื่อนไขเพิ่มขึ้นมาอีกเงื่อนไขหนึ่ง ซึ่งเงื่อนไขนี้จะอยู่ตามหลังคำบังคับ "elif" หากเงื่อนไขตรงนี้เป็นจริง ก็จะทำงานตามชุดคำสั่งหลังคำบังคับ "then" ที่ตามมาทันที สำหรับเงื่อนไขของชุดคำสั่งแบบนี้ สามารถจะเพิ่มเติมเข้ามาได้ไม่จำกัดจำนวน ในกรณีที่เงื่อนไขเกิดถูกต้องมากกว่าหนึ่งเงื่อนไข ก็จะเข้าไปทำงานชุดคำสั่งแรกตามเงื่อนไขแรกสุดที่พบว่าตรงกัน และจะไม่สนใจเงื่อนไขอื่นๆที่ตรงกันอีก หากเงื่อนไขทั้งหมดของ "if" และ "elif" ไม่มีเงื่อนไขใดที่เป็นจริงเลย ก็จะไปทำชุดคำสั่งหลังคำบังคับ "else" แทน

ตัวอย่าง

if [ "$1" = "JOHN" ]
then
    echo "Hello $1" 
elif [ "$1" = "MARY" ]
then
    echo "Hello $1"
else
    echo "I don't know $1"
fi

ให้บันทึกสคริปต์เป็นชื่อ ex4 แล้วทดลองใช้งานโปรแกรมดังต่อไปนี้

$ ex4 JOHN
Hello JOHN
$ ex4 MARY
Hello MARY
$ ex4 PETER
I don't know PETER

การใช้คำสั่งทั่วไปบนลีนุกซ์มาเป็นเงื่อนไข

1. if statement1 || statement2

ตัวอย่าง

filename=$1
word1=$2
word2=$3

if grep $word1 $filename > /dev/null || grep $word2 $filename > /dev/null
then
    echo "$word1 or $word2 is in $filename."
fi

ให้ทำการบันทึกเชลล์สคริปต์นี้เป็นไฟล์ชื่อ ex5 และทำการสั่งงานโปรแกรมดังต่อไปนี้

$ ex5 ex5 if case
if or case is in ex5

จากตัวอย่างจะเป็นการตรวจหาคำสองคำในไฟล์ หากหาเจอคำใดคำหนึ่งหรือทั้งคู่ ก็จะทำการแจ้งให้ทราบว่าหาเจอคำที่หนึ่ง "หรือ" คำที่สอง จากตัวอย่างก็จะเป็นการตรวจหาคำว่า "if" กับคำว่า "case" ในไฟล์ ex5 ซึ่งเป็นตัวเชลล์สคริปต์เอง เราจะเห็นว่ามีคำว่า "if" อยู่ใน ex5 แต่ไม่มีคำว่า "case" ซึ่งก็จะตรงกับเงื่อนไขที่ว่าพบคำใดคำหนึ่งอยู่ในไฟล์ อนึ่งสำหรับคำสั่ง "grep" ซึ่งเป็นคำสั่งที่ใช้ตรวจหาคำที่ต้องการค้นหาจากไฟล์นั้นจะทำการคืนค่า exit code ที่เป็น 0 มาให้ในกรณีที่หาคำนั้นๆพบ แต่หากหาไม่พบก็จะคืนค่าที่ไม่เป็น 0 ออกมาให้
2. if statement1 && statement2

ตัวอย่าง

filename=$1
word1=$2
word2=$3

if grep $word1 $filename > /dev/null && grep $word2 $filename > /dev/null
then
    echo "$word1 and $word2 are both in $filename."
fi

ให้ทำการบันทึกเชลล์สคริปต์นี้เป็นไฟล์ชื่อ ex6 และทำการสั่งงานโปรแกรมดังต่อไปนี้

$ ex6 ex6 if then
if and then are both in ex5

สำหรับตัวอย่างนี้จะต้องตรวจคำเจอทั้งสองคำ (คือ "if" กับ "then") โปรแกรมจึงจะแจ้งให้ทราบว่าพบคำทั้งสองอยู่ในไฟล์ที่ต้องการค้นหานั้น

คำสั่งควบคุมทิศทางแบบ case

case STRING in
    pattern-1)  command-list1 ;;
    pattern-2)  command-list2 ;;
    pattern-3)  command-list3 ;;
            *)  cammand-list-else ;;
esac

echo -n "entry (j/J/n/N/y/Y)"; read INPUT
case "$INPUT" in
    [yYjJ]) echo "entry is permitted" ;;
      [nN]) echo "entry is also permitted" ;;
         *) echo "entry is false"
	    echo "the valid entry are (j/J/n/N/y/Y)" ;;
esac

$ ex7
entry (j/J/n/N/y/Y)j
entry is permitted
$ ex7
entry (j/J/n/N/y/Y)e
entry is false
the valid entry are (j/J/n/N/y/Y)

สำหรับตัวอย่างการใช้ case ข้างบนจะเป็นการแสดงถึงการจับคู่ของตัวอักษร ซึ่งเราจะอ่านเข้ามาเก็บไว้ในตัวแปรเชลล์ชื่อ INPUT และจะนำเอาค่าในตัวแปร INPUT ไปเปรียบเทียบแบบสตริงกับรูปแบบต่างๆ การใช้คำสั่ง echo -n จะเป็นการพิมพ์ข้อความที่ตามหลัง echo แบบไม่ขึ้นบรรทัดใหม่ ดังนั้นเมื่อใช้คำสั่ง read ตามมาก็จะเป็นการรอรับการใส่ข้อมูลต่อท้ายจากข้อความที่พิมพ์ออกมาทันที (ไม่ขึ้นบรรทัดใหม่)

จากตัวอย่างเราจะเห็นว่ารูปแบบของสตริงแต่ละบรรทัดสามารถกำหนดให้จับคู่กันได้มากกว่าหนึ่งแบบ ตัวอย่างเช่น "[yYjJ]" ก็จะเป็นการเลือกได้ว่าจะจับคู่กับตัวอักษร "y", "Y", "j" หรือ "J" เนื่องจากอยู่ในเครื่องหมายก้ามปู ซึ่งมีความหมายว่าสามารถเลือกเอาได้หนึ่งอย่างจากที่อยู่ในเครื่องหมายก้ามปูนั้น

ส่วนบรรทัดสุดท้ายเป็นการจับคู่กับสตริงที่ไม่เข้าคู่เลยนั้น จะเห็นว่าเราสามารถใส่ชุดคำสั่งเข้าไปมากกว่าหนึ่งบรรทัดได้ แต่ชุดคำสั่งสุดท้ายจะต้องปิดท้ายด้วยเครื่องหมาย colon คู่ ";;"

คำสั่งควบคุมทิศทางแบบวนรอบ (loop flow control)

for loop

for VAR in Arg-list
do
    command list
done

คำสั่ง for นี้จะทำทำงานวนรอบจนกระทั่งสมาชิกใน "Arg-list" ถูกใช้หมด ชุดคำสั่งในลูป for จะต้องอยู่ภายใต้คำบังคับ "do" และ "done" การใช้ for ส่วนใหญ่จะใช้กับลูปที่รู้จำนวนของรอบที่ต้องทำและ "Arg-list" ที่แน่นอน

SUM=0
for i in 1 2 3 4 5 6 7 8 9
do
    SUM=`expr $SUM + $i`
done
echo "Sum is $SUM"

$ ex8
Sum is 45

while และ until

โครงสร้างของ while

while (true condition) 
do
    command list
done

SUM=0
i=1
while [ $i -lt 10 ]
do
    SUM=`expr $SUM + $i`
    i=`expr $i + 1`
done
echo "Sum is $SUM"

โครงสร้างของ until

until (false condition)
do
    command list
done

SUM=0
i=1
until [ $i -eq 10 ]
do
    SUM=`expr $SUM + $i`
    i=`expr $i + 1`
done
echo "Sum is $SUM"

โปรแกรมตัวอย่างข้างบนก็เป็นโปรแกรมที่ให้ผลลัพธ์แบบเดียวกับโปรแกรมที่ใช้โครงสร้างของ for-loop และ while-loop เช่นเดียวกัน จะเห็นว่าโปรแกรมมีลักษณะที่คล้ายกับโปรแกรมที่ใช้โครงสร้างแบบ while-loop มาก เพียงแต่เงื่อนไขที่ใช้ตรวจสอบจะเป็นเงื่อนไขที่กลับกันเท่านั้น กล่าวคือเงื่อนไขนี้จะใช้ตรวจสอบว่าค่าของตัวแปร i เท่ากับ 10 หรือไม่ until-loop จะทำการวนลูปทำงานไปเรื่อยๆตราบใดที่เงื่อนไขที่ตามหลัง until มานั้นยังคงเป็นเท็จ

ในการเขียนโปรแกรมนั้นเราสามารถจะเลือกใช้เฉพาะ while-loop หรือ until-loop ตัวใดตัวหนึ่งเพียงอย่างเดียวก็ได้ เพราะเงื่อนไขของลูปทั้งสองแบบเราสามารถดัดแปลงให้ทดแทนกันได้ ดังที่ได้แสดงในโปรแกรมตัวอย่าง แต่หากคุณต้องการจะใช้งานลูปทั้งสองแบบก็ได้ ตรงนี้ก็จะขึ้นอยู่กับความถนัดของผู้เขียนโปรแกรมแต่ละคน

break และ continue

คำสั่ง break และ continue จะทำการหยุดการทำชุดคำสั่งที่ตามหลัง break กับ continue และสำหรับ break เมื่อหยุดแล้วก็จะกระโดดออกไปนอกลูป ตรงจุดที่อยู่ถัดจากคำบังคับ "done" ส่วน continue จะกลับไปทำงานในลูปต่อ ตรงจุดที่อยู่ถัดจากคำบังคับ "do"

SUM=0
while [ true ]
do
    echo -n "Please enter number 1-9 , except 5 , (q-quit)"
    read INPUT

    if [ "$INPUT" = "q" ]
    then
        echo "Break loop now!"
        break
    elif [ $INPUT -eq 5 ]
    then
        echo "Please not input 5"
        continue
    elif [ $INPUT -lt 1 ]
    then
        echo "Please not input data < 1"
        continue
    elif [ $INPUT -gt 9 ]
    then
        echo "Please do not input data > 9"
        continue
    fi
    SUM=`expr $SUM + $INPUT`
done
echo "SUM is $SUM"

ในตัวอย่างนี้นอกจากแสดงถึงการใช้ break กับ continue แล้ว ยังแสดงให้เห็นถึงการใช้ while ที่เป็นที่นิยมใช้อีกแบบหนึ่ง นั่นก็คือการใช้กับเงื่อนไข "true" วิธีการใช้งานแบบนี้ จะทำให้โปรแกรมวนลูปแบบไม่รู้จบ ซึ่งมักจะใช้กับการวนทำงานที่มีการรับข้อมูลเข้าไปตามตัวอย่างข้างต้น จะมีเงื่อนไขของการรับข้อมูลบางรูปแบบที่จะใช้กระโดดออกจากลูปเพื่อจบการทำงาน ซึ่งในที่นี้ก็จะใช้คำสั่ง "break" เมื่อผู้ใช้มีการป้อนตัวอักษร "q" เข้ามา เราอาจจะใช้คำสั่ง "exit" แทนก็ได้ แต่โปรแกรมจะไม่ทำงานส่วนที่พิมพ์ผลลัพธ์ที่อยู่ท้ายโปรแกรม

สำหรับคำสั่ง "continue" จะใช้กับการป้อนข้อมูลที่เป็นตัวเลข 5 ซึ่งในที่นี้ก็จะเป็นการข้ามการบวกเลข 5 ไป ตัวเลขที่ใส่ได้และโปรแกรมจะทำการบวกเลขให้จะมีเฉพาะตัวเลข 1-4 และ 6-9 ส่วนตัวเลขที่น้อยกว่า 1 และมากกว่า 9 ก็จะถูกคำสั่ง "continue" ข้ามส่วนของโปรแกรมที่เป็นการคำนวณการบวกเลขไปเช่นเดียวกัน

คำสั่ง continue และ break นี้จะทำการกระโดดออกไปจากลูปที่โปรแกรมกำลังทำงานอยู่ แต่เราสามารถระบุให้ continue และ break ทำการกระโดดออกไปยังลูปที่ชั้นใดก็ได้ ในกรณีที่ลูปของเรามีการครอบอยู่หลายชั้น วิธีการใช้งานก็เพียงแต่เติมตัวเลขตามท้ายคำสั่ง break และ continue เท่านั้น ตัวอย่างเช่น "break 2" จะทำการกระโดดออกจากลูปไปสองชั้น (ไปอยู่หลัง done ของลูปที่สอง)

workshop : โปรแกรมสำเนาไดเรกทอรี (copydir)

เราได้เรียนรู้วิธีการเขียนโปรแกรมเชลล์มาพอสมควรแล้ว ต่อไปนี้จะเป็นโครงงานสำหรับการเขียนโปรแกรมสำเนาไดเรกทอรี ในระบบลีนุกซ์ไม่มีคำสั่งที่ทำการสำเนาไดเรกทอรีโดยตรง แทนที่เราจะใช้วิธีสำเนาไฟล์ทีละไฟล์จากไดเรกทอรีหนึ่งไปยังอีกไดเรกทอรีหนึ่ง ควรจะเขียนโปรแกรมเชลล์ขึ้นมาเพื่อจะจัดการกับปัญหานี้โดยเฉพาะ

• dirname จะแสดงชื่อไดเรกทอรีของโปรแกรมออกมา (ในกรณีที่ใส่ชื่อแบบเต็ม)
• basename จะแสดงเฉพาะชื่อของโปรแกรมออกมา (ในกรณีที่ใส่ชื่อแบบเต็ม)

$ dirname /usr/bin/ls
/usr/bin

$ basename /usr/bin/ls
ls

$ find [src directory name] -print | cpio -pd [dest directory name]
เช่น
$ find /home/user1 -print | cpio -pd /home/user2

แต่ในบางกรณีเราอาจไม่ต้องการจะสำเนาไดเรกทอรีไปไว้ที่ไดเรกทอรีใหม่ (จากตัวอย่างคือ /home/user2) เพราะในไดเรกทอรีใหม่อาจมีไฟล์อื่นๆอยู่ก่อนแล้ว หากนำไปไว้ที่ไดเรกทอรีใหม่เลยอาจเป็นการสับสนกับของเดิมได้ โปรแกรมเชลล์ของเราก็ควรจะมีความสามารถในการตรวจสอบไดเรกทอรีปลายทางได้ว่า มีไฟล์อยู่ก่อนแล้วหรือไม่ และถ้ามีจะให้จัดการได้อย่างไร

นอกจากนี้หากผู้ใช้ระบุชื่อไดเรกทอรีปลายทางผิด แทนที่จะเป็นชื่อไดเรกทอรีกลับเป็นชื่อไฟล์ไป โปรแกรมควรจะจัดการอย่างไร หรือหากชื่อไดเรกทอรีปลายทางไม่ปรากฏอยู่โปรแกรมควรจะจัดการอย่างไร

นอกจากปัญหาข้างต้นเหล่านี้ลองคิดถึงปัญหาที่อาจเกิดขึ้นอื่นๆ ลองออกแบบโปรแกรมที่ช่วยให้ผู้ใช้ที่ไม่เชี่ยวชาญลีนุกซ์/ยูนิกซ์ สามารถใช้งานโปรแกรมได้ง่ายเท่าที่จะเป็นไปได้