Как пользоваться Bash: экспресс-руководство для начинающих

Если вы уже пользуетесь Linux, то наверняка ваши запросы к работе с компьютером шире, чем у пользователей Windows или macOS. Bash поможет вам эффективнее использовать Linux, автоматизировать рутинные задачи и в целом работать быстрее, чем позволяет графический интерфейс.

Если вы перешли на Linux недавно, то почитайте наш гайд по командам Bash. Здесь же мы будем разбираться в тонкостях языка и писать скрипт — это чуть более продвинутый уровень.

Содержание

• Что такое Bash
• Синтаксис Bash: из чего состоит

• Пишем первый скрипт
• Заключение

Что такое Bash

Bash (Bourne again shell) — это стандартная командная оболочка в большинстве дистрибутивов Linux и macOS, а также язык для этой оболочки.

Язык Bash поддерживает переменные, массивы, циклы, функции, условные и арифметические операторы, операции ввода-вывода и другие средства. Но главная его фишка — возможность создавать скрипты для ускорения работы на компьютере и автоматизации рутины. Например, с их помощью можно:

• быстро переименовывать все файлы в папке;
• генерировать случайные пароли;
• создавать и отправлять отчёты по электронной почте;
• проверять и обновлять систему и приложения;
• одной командой очищать кэш браузера.

Последний скрипт из этого списка мы и попробуем написать в этой статье. Но для начала рассмотрим продвинутый синтаксис Bash и его основные конструкции: переменные, операторы, циклы и функции.

Читайте также:

Как с помощью Bash быстрее выполнять задачи на компьютере

Основы Bash: синтаксис, переменные и команды

Кодить будем в терминале Linux — он открывается сочетанием клавиш Ctrl + Alt + T. Если вы хотите научиться работать с Bash, но пока не пользуетесь Linux, то пишите код в одном из онлайн-терминалов — например, Replit.

Переменные

Переменные в Bash объявляются просто:

message="Hello, World!"

Теперь переменная message хранит значение — текстовое сообщение «Hello, World!». Давайте выведем его — сделать это можно с помощью команды echo:

echo $message # Будет выведено «Hello, World!»

Обратите внимание на отсутствие пробелов. В Bash пробелы являются разделителями. Если пробелы есть, то Bash будет считать их отдельными токенами и выдавать ошибки.

Следующий код приведёт к ошибке:

message = "Hello, World!"
bash: message: command not found

Также обратите внимание на символ $ — в Bash он называется символом расширения (expansion character). Поставленный перед именем переменной, он указывает на то, что нужно использовать именно значение переменной, а не одноимённую строку.

Следующий код выведет сообщение «message»:

message="Hello, World!"
echo message

Чтобы сохранить в переменной введённое пользователем значение, используйте команду read:

read name
# Пользователь вводит что-то — например, «Olga»
echo $name # Будет выведено «Olga»

Если вы хотите добавить сообщение перед пользовательским вводом, добавьте флаг -p и сообщение после команды read:

read -p "Enter your name: " name # Будет выведено «Enter your name: »
# Пользователь вводит что-то — например, «Olga»
echo $name # Будет выведено «Olga»

В Bash есть несколько правил именования переменных:

• Имя переменной должно начинаться с буквы латинского алфавита (нижнего или верхнего регистра) или символа подчёркивания _.
• Оно может включать буквы, цифры и символ подчёркивания, но не может содержать пробелы или специальные символы.
• Регистр букв в именах переменных имеет значение. Например, переменные var1 и Var1 будут рассматриваться как разные.
• Не рекомендуется использовать зарезервированные слова Bash в качестве имён переменных.

Типы данных

Ну что же, вот мы и создали нашу первую переменную. Поздравляем! Пока эта переменная содержит всего один тип данных — строковый (string). Но в Bash он далеко не единственный — давайте разберём ещё несколько.

Строки (strings) — это набор символов, заключённый в кавычки. В Bash можно писать строки в одинарных '…' или двойных "…" кавычках. Например, 'Привет' и "Мир" — это строки.

Числа (numbers) — это целочисленные значения. Bash поддерживает арифметические операции с целыми числами, включая сложение, вычитание, умножение и деление. Арифметические выражения нужно предварять знаком $ и обрамлять двойными круглыми скобками:

a=2 b=3
echo $(($a + $b)) # Будет выведено 5

Также можно использовать команду expr:

echo $(expr $a + $b)  # Будет выведено 5

Стандартные библиотеки Bash поддерживают следующие арифметические операции:

• Сложение — +.
• Вычитание — -.
• Умножение — *.
• Целочисленное деление — /.
• Остаток от деления — %.
• Возведение в степень — **.

Массивы (arrays) — тип переменных, который может хранить несколько значений. Элементы массива перечисляются в круглых скобках через пробел:

my_array=(apple banana cherry)

При использовании переменной массива в команде применяются фигурные скобки. Если мы хотим вывести его отдельные элементы, это можно сделать с помощью символа $ и номера индекса в квадратных скобках:

echo ${my_array[0]} # Выведет «apple»
echo ${my_array[1]} # Выведет «banana»
echo ${my_array[2]} # Выведет «cherry»

А если нам нужно получить сразу все элементы массива, вместо индекса в квадратных скобках нужно поставить символ * или @:

echo ${my_array[*]} # Выведет «apple banana cherry»
echo ${my_array[@]} # Выведет «apple banana cherry»

Логические значения (boolean) — нужны для того, чтобы проверить, выполняется ли какое-то условие или нет. Они могут быть либо true (истина), либо false (ложь). Например, в операторах if и while мы пишем условие, и если оно true, то выполняем какое-то действие.

В Bash логические значения представлены целыми числами. Число 0 означает true, а любое другое число означает false. Когда мы выводим логическое значение на экран, то вместо true мы видим 0.

Также в Bash есть операторы сравнения. Например, эти нужны для строк:

• = проверяет, одинаковы ли две строки.
• != проверяет, различаются ли две строки.

А эти — для чисел:

• -eq проверяет, равны ли два числа.
• -ne проверяет, различаются ли два числа.
• -gt проверяет, больше ли первое число, чем второе.
• -lt проверяет, меньше ли первое число, чем второе.
• -ge выводит true, если первое число больше или равно второму.
• -le выводит true, если первое число меньше или равно второму.

Использовать операторы сравнения можно с помощью команды test. Команда test принимает два значения и оператор сравнения и возвращает 1 или 0 в зависимости от результата:

test "hello" = "hello" 
echo $? 
# Выведет 0 (true), так как строки одинаковые
test "hello" != "world" 
echo $? 
# Выведет 0 (true), так как строки различаются

Помимо команды test, операторы сравнения можно использовать квадратных скобках [ ]. Но для этого нам понадобится разобраться, как работать с ветвлениями.

Ветвления

Ветвления if-then-else позволяют проверить условие и выполнить один набор команд, если условие истинно, и другой набор команд, если условие ложно. Это выглядит так:

if [ условие ]; 
then
    # Команды, которые нужно выполнить, если условие истинно
else
    # Команды, которые нужно выполнить, если условие ложно
fi

А если в паре с основным условием нужно проверить дополнительное, используют конструкцию elif:

if [ условие_1 ]; 
then
    # Команды, которые нужно выполнить, если условие_1 истинно
elif [ условие_2 ];
then
    # Команды, которые нужно выполнить, если условие_2 истинно
else
    # Команды, которые нужно выполнить, если все условия ложны
fi

Существует и более короткая форма записи условной конструкции — if-then. Её используют, когда нужно проверить только одно условие:

if [ условие ]; 
then 
# Команды, которые нужно выполнить
fi

В этом случае команды будут выполнены, только если условие истинно.

Для наглядности давайте напишем скрипт, который проверяет правильность введённого пароля:

#!/bin/bash
# Задаём значение переменной password
password="14pomTEr"

# Запрашиваем ввод пароля у пользователя и сохраняем полученное значение в переменную user_input
read -p "Enter the password: " user_input

# Сравниваем значение переменной password с введённым пользователем значением user_input
if [ "$password" = "$user_input" ]; then
  # Если пароли совпадают, выводим сообщение о том, что пароль введён правильно
  echo "Password accepted"
else
  # Если пароли не совпадают, выводим сообщение о том, что пароль введён неправильно
  echo "Wrong password"
fi

Кроме того, в Bash есть логические операторы & & (логическое И) и || (логическое ИЛИ), которые позволяют комбинировать несколько условий и возвращать соответствующее булево значение.

Например, вот как будет выглядеть наша программа, если мы добавим проверку логина:

#!/bin/bash

username="OlgaBelova94"  # Устанавливаем переменную с именем пользователя
password="14pomTEr"

read -p "Enter your username: " user_input_username  # Запрашиваем имя пользователя
read -p "Enter the password: " user_input_username  # Запрашиваем пароль

echo "Enter the password: "
read user_input_password  # Запрашиваем пароль

if [ "$username" == "$user_input_username" ] && [ "$password" == "$user_input_password" ]; then
  echo "Password accepted"
else
  echo "Wrong username or password"  # Уточняем, что именно было неверно
fi

Здесь мы получим значение true и сообщение «Password accepted», только если будут выполнены оба условия.

Циклы

Как и в большинстве языков программирования, в Bash есть циклы. Они бывают двух видов:

• for — когда количество итераций заранее известно.
• while — когда количество итераций заранее не известно.

Вот как выглядит сигнатура цикла for:

for переменная цикла in элемент1 элемент2 ... элементN
do
# Команды, которые будут выполняться в цикле
done

Количество итераций (часть между in и do) можно указать простым перечислением элементов:

for fruit in apple banana cherry
do
    echo "I like $fruit"
done

# Будет выведено:
# I like apple
# I like banana
# I like cherry

Можно перебрать элементы массива:

my_array=("apple" "banana" "orange")

for fruit in "${my_array[@]}"
do
    echo "I like $fruit"
done

# Будет выведено:
# I like apple
# I like banana
# I like cherry

Для явного указания нужного количества итераций используют арифметические выражения:

for ((i=0; i<5; i++))
do
  echo "Iteration number $i"
done
# Будет выведено:
# Iteration number 0
# Iteration number 1
# Iteration number 2
# Iteration number 3
# Iteration number 4

А вот так выглядит сигнатура цикла while:

while [ условие ]
do
  # Команды, которые будут выполняться в цикле
done

Условие (condition) — это выражение, результат которого является логическим значением true или false. Команды внутри цикла будут выполняться до тех пор, пока condition возвращает true.

Давайте усовершенствуем нашу программу проверки пароля так, чтобы она запрашивала его до тех пор, пока пользователь не введёт верный:

#!/bin/bash

password="14pomTEr"
user_input=""

while [ "$user_input" != "$password" ]
do
  read -p "Enter the password: " user_input
  echo "Wrong password, login denied"
done

echo "Password accepted, login allowed"

Что здесь происходит. В этом примере цикл while запрашивает пароль у пользователя, а потом проверяет его на совпадение с правильным с помощью оператора ["$user_input" != "$password"]. А дальше происходит следующее:

• Если пароль неверный, программа выводит соответствующее сообщение, а цикл продолжается.
• Если пароль верный, программа выводит сообщение о принятии пароля и завершает выполнение.

Функции

Функции на языке Bash имеют такой вид:

имя_функции (аргументы) {
    # Тело функции
}

Например, вот как выглядит простая функция без аргументов:

say_hello () {       # Создаём функцию

    echo hello
}

say_hello        # Вызываем функцию, будет выведено «hello»

А вот как выглядит функция, которая принимает аргументы:

repeat_text () {
    local text=$1
    local reps=$2

    for (( i=0; i<$reps; i++ )); do
        echo "$text"
    done
}
repeat_text "hello" 3

Что здесь происходит:

• С помощью ключевого слова local мы создали две локальные переменные — то есть переменные, существующие только внутри функции.
• В одну из них поместили текст, а во вторую — количество повторов.
• Затем создали цикл, который берёт текст из первой переменной и повторяет его столько раз, сколько раз указано во второй.
• Вызвали функцию, передав ей значения hello и 3 — то есть приказали повторить слово «hello» три раза.

Ну здравствуй, Bash! Пишем первый скрипт

Настало время применить знания на практике — напишем скрипт для автоматической очистки кэша браузера и DNS.

Состоять наш скрипт будет из трёх функций: первая — для очистки кэша браузера, вторая — для очистки кэша DNS, а в третью завернём небольшое меню для выбора нужного действия.

Начинаем, как водится, с шебанга — специальной строки, которая говорит компьютеру, с помощью какой программы нужно запускать скрипт. Так как мы хотим использовать bash, которая лежит в папке /bin, шебанг будет выглядеть так:

#!/bin/bash

Теперь напишем функцию, которая будет очищать браузерный кэш. В комментариях — разбор синтаксиса.

clear_browser_cache() {

# Проверяем, какой браузер установлен на компьютере
    if command -v google-chrome >/dev/null 2>&1; then

# Если установлен Google Chrome, очищаем кэш браузера
        google-chrome --user-data-dir=$(mktemp -d) --disable-extensions --disable-plugins --disable-geolocation --no-default-browser-check --no-first-run --noerrdialogs --disable-session-crashed-bubble --disable-infobars --disk-cache-size=0 --media-cache-size=0

# Далее проверяем, установлен ли Firefox
    elif command -v firefox >/dev/null 2>&1; then

# Если установлен Firefox, очищаем кэш браузера
        firefox --new-instance --safe-mode

# Если браузер не установлен, выводим сообщение об ошибке
    else
        echo "Error: no supported browser found"
    fi
}

Далее напишем функцию для очистки кэша DNS.

clear_dns_cache() {
# Проверяем, какая операционная система установлена на компьютере
# Если установлена Linux, очищаем кэш DNS
    if [[ "$OSTYPE" == "linux-gnu"* ]]; then
        sudo systemd-resolve --flush-caches
# Если установлена macOS, очищаем кэш DNS
    elif [[ "$OSTYPE" == "darwin"* ]]; then
        sudo dscacheutil -flushcache
        sudo killall -HUP mDNSResponder
# Если операционная система не поддерживается, выводим сообщение об ошибке
    else
        echo "Error: unsupported operating system"
    fi
}

Ну а теперь дело за малым. Напишем небольшое меню, чтобы пользователь мог выбрать, кэш браузера или кэш DNS нужно очистить.

# Сначала выведем варианты
clear_cache() {
    echo "Select cache to clear:"
    echo "1. Browser cache"
    echo "2. DNS cache"
# Запросим у пользователя номер выбранного пункта меню
    read -p "Enter your choice: " choice
# В зависимости от выбранного пункта меню вызываем соответствующую функцию для очистки кэша
    if [ "$choice" -eq 1 ]; then
    clear_browser_cache
elif [ "$choice" -eq 2 ]; then
    clear_dns_cache
else
    echo "Invalid choice"
fi
}

Вуаля! Наш скрипт готов. Чтобы его запустить, нам нужно лишь вызвать функцию clear_cache:

clear_cache

В теории можно сделать скрипт и ещё лучше — например, добавить больше браузеров, реализовать проверку прав администратора и другие фишки. Но на сегодня, пожалуй, достаточно.

Что дальше

Вот вы и освоили основные элементы языка Bash и даже написали свой первый скрипт — поздравляем! Если хотите потренироваться в решении задачек на Bash, можете заглянуть в этот онлайн-тренажёр — он бесплатный и довольно гуманный по отношению к новичкам.

Ещё можно посмотреть на проект TryBash, где вся базовая теория дана в виде коротких интерактивных уроков. Там же можно забрать удобную шпаргалку с основными командами Bash, чтобы постоянно не бегать в Google во время обучения и экспериментов.

А если чувствуете, что хотите знать больше, можете почитать Advanced Bash-Scripting Guide («Расширенный гайд по написанию скриптов на Bash») — он на английском, но есть хороший любительский перевод. Ну, или приходите на курс Skillbox «Администрирование ОС Linux» — там тоже много всего полезного :)