Tìm hiểu về lập trình Shell

Mình đã suy nghĩ rất nhiều về việc lựa chọn chủ đề cho bài viết này. Thực sự là có rất nhiều chủ đề hay ho song để bạn đọc có thể dễ dàng setup và thực hành theo thì không phải chủ đề nào cũng phù hợp. Và cuối cùng, mình đã lựa chọn "Bash shell" để chia sẻ với mọi người. "Bash shell" là kiểu shell tiêu chuẩn, rất thông dụng và dễ thao tác. Cùng mình tìm hiểu chủ đề này nhé. Đây là kiến thức căn bản mà theo mình thì dev nào cũng nên biết á

1. HELLO WORLD

Shell là chương trình người dùng đặc biệt, cheo phép người dùng giao tiếp với hệ điều hành thông qua cửa sổ dòng lệnh. Shell là ngôn ngữ lập trình diễn dịch.

Bash là một dạnh shell, hay trình thông dịch cho hệ điều hành GNU. Tên gốc của nó là "Bourne-Again SHell", lấy cảm hứng từ tên của người cha đẻ Unix Shell - "Stephen Bourne". Bash khá thông dụng. Nó hiện đang chạy trên hầu hết mọi phiên bản của Unix và một số hệ điều hành khác như MS-DOS , OS/2 và Windows.

Và để anh em làm quen thì chúng ta có một chương trình không thể đơn giản hơn đó là helloworld. Đừng cười mình, dù sao chúng ta cũng nên đi từ cơ bản phải không nào

#!/bin/bash echo “Hello World!”

Bạn chỉ cần tạo 1 file helloworld.sh với nội dung trên Trong đó, dòng đầu tiên là khai báo trình thông dịch, ở đây là bash script, sẽ bắt đầu với bin/bash. Bạn cũng có thể hay gặp một khai báo tương tự là #!/bin/sh

Sau đó, mở terminal tại thư mục chứa file và chạy lệnh. Dòng chữ "Hello World!" sẽ được in ra như vậy

$ bash helloworld.sh
Hello World!

Vậy là bạn đã biết viết bash shell rồi đó phải không nào =))

2. Shell Systax cơ bản

2.1 Khai báo biến và tham số

Shell không quan tâm tới kiểu dữ liệu nên bạn có thể truyền bất kì giá trị gì cho biến, nó có thể là strings, integers, real number,...

#!/bin/sh
MY_MESSAGE="Hello World!"
echo $MY_MESSAGE

Lưu ý: Cú pháp khai báo biến không được chứa white space, ví dụ, nếu bạn khai báo như vậy sẽ bị lỗi MY_MESSAGE = "Hello World!"

Ngoài việc truyền giá trị trực tiếp cho biến trong file, shell còn cho phép bạn truyền biến khi excute bằng các biến đặc biệt

Cú pháp	Ý nghĩa
$0	Tên tệp đang thực thi
$<n> (ex: $1, $2,...)	Các biến này tương ứng với các đối số đã truyền khi thực thi file
$#	Số lượng đối số được cung cấp cho một tập lệnh
$*	Danh sách đối số được đặt trong dấu nháy kép
_@.com	Danh sách đối số được đặt trong dấu nháy kép riêng lẻ
$?	"exit status" lệnh được thực thi gần nhất. Nếu lệnh thực thi thành công, "exit status" sẽ bằng 0, ngược lại thì khác 0.
$$	Số thứ tự của tiến trình trong shell hiện tại, thường là process ID của process đang thực thi.
$!	Process ID của lệnh nền gần nhất đã được thực thi

Những biến này được sử dụng khá nhiều Ví dụ như khi bạn muốn truyền biến cho file thực thi

#!/bin/bash echo “Hello World!”
echo $1;

$ bash helloworld "my name is HaiHaChan. Welcome!" “Hello World!”
My name is HaiHaChan. Welcome!

2.2 Lệnh điều kiện

Shell script hỗ trợ bạn 2 systax

if test-commands; then consequent-commands;
[elif more-test-commands; then more-consequents;]
[else alternate-consequents;]
fi

và

case word in [ [(] pattern [| pattern]…) command-list ;;]…
esac

Trong đó, các điều kiện này sử dụng các toán tử logic của shell, như:

Toán tử với số

Toán tử	Cú pháp	Ý nghĩa
-eq	$1 -eq $2	So sánh bằng
-ne	$1 -ne $2	So sánh khác
-lt	$1 -lt $2	So sánh nhỏ hơn
-le	$1 -le $2	So sánh nhỏ hơn hoặc bằng
-gt	$1 -gt $2	So sánh lớn hơn
-ge	$1 -ge $2	So sánh lớn hơn hoặc bằng

Toán tử với chuỗi

Toán tử	Cú pháp	Ý nghĩa
=	$1 = $2	So sánh bằng
!=	$1 != $2	So sánh khác
-z	-z $1	Kiểm tra chuỗi rỗng
-n	-n $1	Kiểm tra chuỗi khác rỗng

Toán tử với file/directory

Toán tử	Cú pháp	Ý nghĩa
-a hoặc -e	-a $file_path hoặc -e $file_path	Kiểm tra xem file có tồn tại hay không
-f	-f $file_path	Kiểm tra xem file có phải là tệp hay không
-d	-d $file_path	Kiểm tra xem đường dẫn có phải là thư mục hay không
-r	-r $file_path	Kiểm tra file tồn tại và đọc (read) được hay không
-w	-w $file_path	Kiểm tra file tồn tại và ghi (write) được hay không
-x	-x $file_path	Kiểm tra file tồn tại và thực thi (execute) được hay không
-s	-s $file_path	Kiểm tra file tồn tại và có kích thước lớn hơn 0 hay không

2.3 Vòng lặp

Shell hỗ trợ cả 4 kiểu vòng lặp bao gồm

until test-commands; do consequent-commands; done

while test-commands; do consequent-commands; done

for name [ [in [words …] ] ; ] do commands; done

for (( expr1 ; expr2 ; expr3 )) ; do commands ; done

Ví dụ:

#!/bin/sh a=0
while [ "$a" -lt 10 ] # this is loop1
do b="$a" while [ "$b" -ge 0 ] # this is loop2 do echo -n "$b " b=`expr $b - 1` done echo a=`expr $a + 1`
done

Kết quả khi bạn chạy xong sẽ như vậy

0
1 0
2 1 0
3 2 1 0
4 3 2 1 0
5 4 3 2 1 0
6 5 4 3 2 1 0
7 6 5 4 3 2 1 0
8 7 6 5 4 3 2 1 0
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

2.4 Định nghĩa chương trình

Bash shell hỗ trợ 2 cú pháp viết function, bao gồm

fname () compound-command [ redirections ]

hoặc

function fname [()] compound-command [ redirections ]

Ví dụ

#!/bin/sh # Define your function here
hello () { echo "Hello World!"
} # Invoke your function
hello

Như ví dụ trên, bạn có thể thấy, sau khi function được định nghĩa, tên function sẽ được sử dụng như một command để thực thi. Vì vậy, tên function phải viết liền (không chứa white space) và không chứa các kí tự đặc biệt.

Nếu bạn muốn truyền biến, function nhận biến truyền vào tương tự như command nhận đối số

#!\bin\bash sum () { a=$1; b=$2; return $(($a + $b));
}
sum 10 20
result1=$? sum $1 $2
result2=$? echo "sum of 10 and 20 is $result1"
echo "sum of $1 and $2 is $result2"

$ bash ahihi.sh 15 33
sum of 10 and 20 is 30
sum of 15 and 33 is 48

Trên đây là một số kiến thức căn bản về lập trình shell mà mình tìm hiểu được. Thực ra thì systax của shell khá đa dạng, còn trên đây chỉ là những cú pháp thường hay được dùng nhất trong shell. Hi vọng bài viết này sẽ có ích với bạn.

Xin chào và hẹn gặp lại bạn ở những bài viết tiếp theo.

Tài liệu tham khảo

Bash Reference Manual

Shell Scripting Tutorial