لوحة المتصدرين

بعد أن تعلمنا التعامل مع المعاملات الموضعية (Positional parameters) في الدرس السابق، حان الوقت الآن لشرح آخر بُنية من بُنى التحكم: for. وكما في البنيتين while و until، تُستعمَل for لإنشاء حلقات تكرار. الشكل العام لحلقة for: for variable in words; do commands done الخلاصة هي أنَّ for تُسنِد كلمةً من قائمة الكلمات إلى متغيّرٍ معيّن، ثم تُنفِّذ الأوامر الموجودة داخل الحلقة، ثم تكرر ذلك إلى أن تُستعمَل جميع الكلمات الموجودة في القائمة. هذا مثالٌ عنها: #!/bin/bash for i in word1 word2 word3; do echo $i done أُسنِدَت -في بادئ الأمر- القيمة word1 إلى المتغير i، ثم نُفِّذ الأمر echo $i، ثم أُسنِدَت القيمة word2 إلى المتغير i، ثم نُفِّذ الأمر echo $i، وهكذا، إلى أن تُسنَد جميع الكلمات إلى المتغير i. الشيء المثير للاهتمام في for هو تنوع الطرائق التي تستطيع فيها بناء قائمة الكلمات، حيث يمكن استخدام جميع أنواع التوسعات (expansions). سنولِّد قائمة الكلمات في المثال الآتي باستخدام تعويض الأوامر (command substitution): #!/bin/bash count=0 for i in $(cat ~/.bash_profile); do count=$((count + 1)) echo "Word $count ($i) contains $(echo -n $i | wc -c) characters" done قمنا في المثال السابق بإحصاء عدد الكلمات في ملف ‎.bash_profile، ثم أظهرنا عدد الحروف في كل كلمة. حسنًا، ما علاقة ذلك بالمعاملات الموضعية؟ حسنًا، يمكن استخدام المعاملات الموضعية كقائمة بالكلمات التي ستمرّ عليها الحلقة for: #!/bin/bash for i in "$@"; do echo $i done المتغير "@" هو متغيرٌ خاصٌ بالصَدَفة ويحتوي على قائمة بوسائط سطر الأوامر. تُستعمَل هذه التقنية عادةً لمعالجة قائمة ملفات عبر سطر الأوامر. هذا مثالٌ آخر: #!/bin/bash for filename in "$@"; do result= if [ -f "$filename" ]; then result="$filename is a regular file" else if [ -d "$filename" ]; then result="$filename is a directory" fi fi if [ -w "$filename" ]; then result="$result and it is writable" else result="$result and it is not writable" fi echo "$result" done جرِّب السكربت السابق، ومرِّر إليه قائمةً بعدِّة ملفات، أو استعمل محرفًا بديلًا مثل * وانظر إلى مخرجاته. هذا سكربتٌ آخر يُقارِن الملفات الموجودة في مجلدين، ويظهِر قائمة بالملفات الموجودة في المجلد الأول وغير الموجودة في المجلد الثاني: #!/bin/bash # cmp_dir - program to compare two directories # Check for required arguments if [ $# -ne 2 ]; then echo "usage: $0 directory_1 directory_2" 1>&2 exit 1 fi # Make sure both arguments are directories if [ ! -d $1 ]; then echo "$1 is not a directory!" 1>&2 exit 1 fi if [ ! -d $2 ]; then echo "$2 is not a directory!" 1>&2 exit 1 fi # Process each file in directory_1, comparing it to directory_2 missing=0 for filename in $1/*; do fn=$(basename "$filename") if [ -f "$filename" ]; then if [ ! -f "$2/$fn" ]; then echo "$fn is missing from $2" missing=$((missing + 1)) fi fi done echo "$missing files missing" لنوظِّف ما سبق في مثالٌ عملي. لنحاول تحسين الدالة home_space في السكربت الذي نبنيه لكي تُخرِج المزيد من المعلومات. كانت النسخة القديمة من الدالة تبدو كما يلي: home_space() { # Only the superuser can get this information if [ "$(id -u)" = "0" ]; then echo "<h2>Home directory space by user</h2>" echo "<pre>" echo "Bytes Directory" du -s /home/* | sort -nr echo "</pre>" fi } # end of home_space هذه هي النسخة الحديثة منها: home_space() { echo "<h2>Home directory space by user</h2>" echo "<pre>" format="%8s%10s%10s %-s\n" printf "$format" "Dirs" "Files" "Blocks" "Directory" printf "$format" "----" "-----" "------" "---------" if [ $(id -u) = "0" ]; then dir_list="/home/*" else dir_list=$HOME fi for home_dir in $dir_list; do total_dirs=$(find $home_dir -type d | wc -l) total_files=$(find $home_dir -type f | wc -l) total_blocks=$(du -s $home_dir) printf "$format" $total_dirs $total_files $total_blocks done echo "</pre>" } # end of home_space تتضمن هذه النسخة المُحسَّنة أمرًا جديدًا هو printf، الذي يُستخدم لتنسيق المُخرجات بناءً على محتويات "عبارة التنسيق" (format string). تنحدر أصول الأمر printf من لغة البرمجة C وهو موجودٌ أيضًا في لغاتٍ برمجيةٍ أخرى مثل C++‎ و Perl و awk و java و PHP وبالطبع bash. هنالك أمرٌ آخر جديد هو الأمر find، الذي يُستخدم للبحث عن ملفات أو مجلدات تُطابِق معيارًا أو مقياسًا محدَّدًا (criteria). استخدمنا الأمر find في الدالة home_space لعرض قائمة بالمجلدات والملفات العادية الموجودة في مجلد المنزل، ثم أحصينا عدد الملفات والمجلدات باستخدام الأمر wc (تذكَّر أنَّه اختصار للعبارة "Word Count"). النقطة المثيرة للاهتمام في دالة home_space المُعدَّلة هي كيفية تعاملنا مع مشكلة عدم السماح بالوصول إلى مجلدات المنزل من المستخدمين العاديين، يمكنك ملاحظة أنَّنا اختبرنا إن كان المستخدم هو الجذر بوساطة id ثم -اعتمادًا على ناتج الاختبار- أسندنا سلاسل نصية مختلفة إلى المتغير dir_list، الذي سيُمثِّل قائمة الكلمات لحلقة for التي تليه. وبهذه الطريقة، إذا شغَّل مستخدمُ عاديٌ السكربت، فستُعرض معلومات عن مجلد المنزل الخاص به فقط. موضوعٌ آخر يمكننا توظيف حلقة for فيه هو الدالة system_info التي لم نكملها بعد. يمكننا كتابتها كالآتي: system_info() { # Find any release files in /etc if ls /etc/*release 1>/dev/null 2>&1; then echo "<h2>System release info</h2>" echo "<pre>" for i in /etc/*release; do # Since we can't be sure of the # length of the file, only # display the first line. head -n 1 $i done uname -orp echo "</pre>" fi } # end of system_info حدَّدنا في بادئ الأمر إن كانت هنالك ملفات release لكي نعالجها. تحتوي ملفات release على اسم التوزيعة وإصدارها. وهي موجودة في مجلد ‎/etc. ولكي نكتشف وجودها، سنستعمل الأمر ls لكننا لسنا مهتمين بمخرجات الأمر، وإنما بحالة الخروج، التي ستكون مساوية للصفر (true) إن وُجِدَت أيّة ملفات. الخطوة الآتية هي طباعة شيفرة HTML لهذا القسم من الصفحة؛ ولمّا كنا نعلم أنَّ هنالك عدِّة ملفات release لكي نعالجها، فسنستخدم حلقة for للمرور على كلٍ واحدٍ منها. ثم سنستعمل الأمر head في داخل الحلقة للحصول على السطر الأول من كل ملف. في النهاية، استعملنا الأمر uname مع الخيارات o و r و p للحصول على بعض المعلومات الإضافية حول النظام. ترجمة -وبتصرّف- للمقال Flow Control - Part 3 لصاحبه William Shotts.

لدينا السكربت التالي: #!/bin/bash # sysinfo_page - A script to produce a system information HTML file ##### Constants TITLE="System Information for $HOSTNAME" RIGHT_NOW=$(date +"%x %r %Z") TIME_STAMP="Updated on $RIGHT_NOW by $USER" ##### Functions system_info() { echo "<h2>System release info</h2>" echo "<p>Function not yet implemented</p>" } # end of system_info show_uptime() { echo "<h2>System uptime</h2>" echo "<pre>" uptime echo "</pre>" } # end of show_uptime drive_space() { echo "<h2>Filesystem space</h2>" echo "<pre>" df echo "</pre>" } # end of drive_space home_space() { # Only the superuser can get this information if [ "$(id -u)" = "0" ]; then echo "<h2>Home directory space by user</h2>" echo "<pre>" echo "Bytes Directory" du -s /home/* | sort -nr echo "</pre>" fi } # end of home_space ##### Main cat <<- _EOF_ <html> <head> <title>$TITLE</title> </head> <body> <h1>$TITLE</h1> <p>$TIME_STAMP</p> $(system_info) $(show_uptime) $(drive_space) $(home_space) </body> </html> _EOF_ تعمل أغلبية الميزات التي فيه عملًا سليمًا، لكن هنالك بعض الميزات التي أرغب بإضافتها: أريد تحديد اسم ملف الخرج في سطر الأوامر، بالإضافة إلى ضبط اسم ملف افتراضي إن لم يُحدِّد المستخدم اسم الملف. أريد توفير نمط تفاعلي يسأل المستخدم عن اسم الملف ويُحذِّر المستخدم إن كان الملف موجودًا ويسأله إذا كان يريد إعادة الكتابة فوقه. من البديهي توفر خيار للمساعدة يعرض رسالة توضِّح كيفية الاستخدام. تتطلب جميع الميزات السابقة استخدام الخيارات والوسائط في سطر الأوامر، وتوفِّر لنا الصَدَفة المعاملات الموضعية (positional parameters) للوصول إليها. المعاملات الموضعية هي سلسلة من المتغيرات (من ‎$0‎ إلى ‎$9) التي تحتوي على قيم الوسائط في سطر الأوامر. لنتخيل تنفيذ الأمر الآتي: $ some_program word1 word2 word3 إذا كان some_program سكربت صَدَفة، فسيستطيع قراءة كل عنصر من عناصر السطر السابق لأنَّ المعاملات الموضعية تحتوي على ما يلي: سيحتوي المتغير ‎$0 على "some_program" سيحتوي المتغير ‎$1 على "word1" سيحتوي المتغير ‎$2 على "word2" سيحتوي المتغير ‎$3 على "word3 هذا هو السكربت الذي تستطيع تجربته لتشاهد ما سبق عمليًا: #!/bin/bash echo "Positional Parameters" echo '$0 = ' $0 echo '$1 = ' $1 echo '$2 = ' $2 echo '$3 = ' $3 اكتشاف وجود وسائط في سطر الأوامر عليك عادةً التحقق من وجود وسائط لكي يتصرَّف برنامجك وفقها؛ وهنالك طريقتان لفعل ذلك. أولهما هي التحقق من احتواء المتغير ‎$1 لأي قيمة كما يلي: #!/bin/bash if [ "$1" != "" ]; then echo "Positional parameter 1 contains something" else echo "Positional parameter 1 is empty" fi تحتوي الصَدَفة على متغير اسمه ‎$#‎ الذي يحتوي على عدد الوسائط في سطر الأوامر، وهذه هي الطريقة الثانية. #!/bin/bash if [ $# -gt 0 ]; then echo "Your command line contains $# arguments" else echo "Your command line contains no arguments" fi خيارات سطر الأوامر العديد من البرامج، وخصوصًا تلك التي أتت من مشروع GNU، تدعم خيارات طويلة ومختصرة لسطر الأوامر. فمثلًا، ستستعمل الخيار المختصر ‎-h لعرض رسالة المساعدة لأغلبية البرامج أو الخيار الطويل ‎--help. تُسبَق أسماء الخيارات الطويلة عادةً بشرطتَين (--). سنستعمل هذا العرف في سكربتاتنا. interactive= filename=~/sysinfo_page.html while [ "$1" != "" ]; do case $1 in -f | --file ) shift filename=$1 ;; -i | --interactive ) interactive=1 ;; -h | --help ) usage exit ;; * ) usage exit 1 esac shift done الشيفرة السابقة معقدة بعض الشيء، تحملني قليلًا ريثما أشرحها لك. السطران الأولان سهلان، لم نضبط قيمةً للمتغير interactive، مما يُشير إلى أنَّ المستخدم لم يطلب الوضع التفاعلي، ثم ضبطنا المتغير filename إلى قيمة افتراضية، حيث سيُستخدَم هذا الاسم إن لم يُحدَّد اسمٌ آخر في سطر الأوامر. أصبح لدينا الآن قيمٌ افتراضية في حال لم يضع المستخدم أيّة خيارات في سطر الأوامر. أنشأنا بعد ذلك حلقة while التي تمر على جميع عناصر سطر الأوامر وتتحقق من قيمها عبر كتلة case، التي تكتشف وضع كل خيار من الخيارات الممكنة وتتعامل معه كما يجب. الجزء المهم في السكربت السابق هو آلية عمل حلقة التكرار. تعتمد الحلقة السابقة على الأمر shift. الأمر shift هو أمرٌ مضمَّن في الصَدَفة ويتعامل مع المعاملات الموضعية، حيث يؤدي إلى "إزاحة" أرقام جميع المعاملات وذلك بإنقاص 1 منها وذلك في كل مرة يُستدعى فيها. سيصبح ‎$2 -على سبيل المثال- ‎$1، و ‎$3 سيصبح ‎$2، و ‎ $4سيصبح ‎$3، وهكذا. جرِّب السكربت الآتي: #!/bin/bash echo "You start with $# positional parameters" # Loop until all parameters are used up while [ "$1" != "" ]; do echo "Parameter 1 equals $1" echo "You now have $# positional parameters" # Shift all the parameters down by one shift done الحصول على وسيط أحد الخيارات يتطلب الخيار ‎-f ذكر اسم الملف الذي ستُحفَظ فيه المخرجات بعده. يمكننا استخدام shift مرةً أخرى للحصول على اسم العنصر التالي من وسائط سطر الأوامر وإسناد قيمته إلى المتغير filename. سنتحقق لاحقًا من قيمة filename للتأكد أنَّها تُمثِّل اسم ملف صحيح. دمج مفسر خيارات سطر الأوامر مع السكربت علينا الآن نقل بعض الأقسام من مكانها، وإضافة دالة لعرض طريقة استخدام الخيارات التي أضفناها أخيرًا إلى السكربت، وسنضيف اختبارًا للتأكد من صحة تفسير خيارات سطر الأوامر. سيبدو السكربت بعد التعديل كالآتي: #!/bin/bash # sysinfo_page - A script to produce a system information HTML file ##### Constants TITLE="System Information for $HOSTNAME" RIGHT_NOW=$(date +"%x %r %Z") TIME_STAMP="Updated on $RIGHT_NOW by $USER" ##### Functions system_info() { echo "<h2>System release info</h2>" echo "<p>Function not yet implemented</p>" } # end of system_info show_uptime() { echo "<h2>System uptime</h2>" echo "<pre>" uptime echo "</pre>" } # end of show_uptime drive_space() { echo "<h2>Filesystem space</h2>" echo "<pre>" df echo "</pre>" } # end of drive_space home_space() { # Only the superuser can get this information if [ "$(id -u)" = "0" ]; then echo "<h2>Home directory space by user</h2>" echo "<pre>" echo "Bytes Directory" du -s /home/* | sort -nr echo "</pre>" fi } # end of home_space write_page() { cat <<- _EOF_ <html> <head> <title>$TITLE</title> </head> <body> <h1>$TITLE</h1> <p>$TIME_STAMP</p> $(system_info) $(show_uptime) $(drive_space) $(home_space) </body> </html> _EOF_ } usage() { echo "usage: sysinfo_page [[[-f file ] [-i]] | [-h]]" } ##### Main interactive= filename=~/sysinfo_page.html while [ "$1" != "" ]; do case $1 in -f | --file ) shift filename=$1 ;; -i | --interactive ) interactive=1 ;; -h | --help ) usage exit ;; * ) usage exit 1 esac shift done # Test code to verify command line processing if [ "$interactive" = "1" ]; then echo "interactive is on" else echo "interactive is off" fi echo "output file = $filename" # Write page (comment out until testing is complete) # write_page > $filename إضافة النمط التفاعلي يمكن إضافة النمط التفاعلي بهذه الشيفرة: if [ "$interactive" = "1" ]; then response= echo -n "Enter name of output file [$filename] > " read response if [ -n "$response" ]; then filename=$response fi if [ -f $filename ]; then echo -n "Output file exists. Overwrite? (y/n) > " read response if [ "$response" != "y" ]; then echo "Exiting program." exit 1 fi fi fi تحققنا أولًا من أنَّ النمط التفاعلي مُفعَّل، وإلا فلا حاجة إلى فعل شيء. ثم سألنا المستخدم عن اسم الملف؛ لاحظ طريقة صياغة السؤال: echo -n "Enter name of output file [$filename] > " سنعرض القيمة الحالية للمتغير filename، لأنَّه لو ضغط المستخدم على زر Enter دون كتابة أيّ شيء، فستُستخدم القيمة الافتراضية للمتغير filename؛ ويتم ذلك عبر السطرين اللذان يليانه، حيث يتحققا من قيمة response؛ فإن لم تكن قيمة response فارغةً، فستُسنَد قيمة response إلى المتغير filename. وإلا فستُترَك قيمة filename على حالها، محتفظةً بقيمتها الافتراضية. بعد أن يُدخِل المستخدم اسم ملف الخرج، فسنتحقق من أنَّه موجود، فإن كان موجودًا، فسنسأل المستخدم إن كان يريد استبداله، وإن لم يكن جواب المستخدمy، فسينتهي تنفيذ البرنامج دون كتابة الملف. ترجمة -وبتصرّف- للمقال Positional Parameters لصاحبه William Shotts.

سنشرع في بناء تطبيق مفيد بدءًا من هذا الدرس، سيُنتِج هذا التطبيق مستند HTML يحتوي على معلومات عن نظامك. قضيتُ وقتًا طويلًا في التفكير حول الطريقة التي عليّ اتباعها لشرح برمجة سكربتات الصدفة، ووجدت أنَّ الطريقة التي اعتمدتها مختلفة عن أغلبية الشروحات التي رأيتها، فالأغلبية تُفضِّل شرحًا هيكليًا لمختلف ميزات الصَدَفة bash، ويفترضون أنَّ لديك معرفة مسبقة مع إحدى لغات البرمجة؛ وعلى الرغم من أنني لا أعتبر أنَّ لديك خلفية برمجية، إلا أنني مدرك أنَّ نسبة كبيرة من الأشخاص العاملين في مجال التقنية يعرفون البنية الأساسية لصفحات HTML، لذلك سيُنتِج برنامجنا صفحة ويب. سنكتشف ميزات الصَدَفة bash أثناء بنائنا للسكربت، وسنتعرف على الأدوات اللازمة لحل المشكلات التي ستواجهنا. كتابة ملف HTML باستخدام سكربت كما تعلم، تكون بنية ملف HTML كالآتي: <html> <head> <title> The title of your page </title> </head> <body> Your page content goes here. </body> </html> بأخذ ذلك بعين الاعتبار، يمكننا أن نكتب سكربتًا يمكنه إخراج المحتوى السابق: #!/bin/bash # sysinfo_page - A script to produce an html file echo "<html>" echo "<head>" echo " <title>" echo " The title of your page" echo " </title>" echo "</head>" echo "" echo "<body>" echo " Your page content goes here." echo "</body>" echo "</html>" يمكن أن يُستخدم السكربت كالآتي (تذكَّر أنَّ الرمز < هو رمز إعادة توجيه المخرجات، وهنا سنعيد توجيه المخرجات إلى ملف باسم sysinfo_page.html): $ sysinfo_page > sysinfo_page.html قيل أنَّ أعظم المبرمجين قدرًا هم أكسلهم! حيث يكتبون برامج ليريحوا أنفسهم من بعض الأعمال؛ وبالمثِل: عندما يكتب المبرمجون الأذكياء برنامجًا، فإنهم يحاولون تقليل مقدار الكتابة التي يكتبونها. أول تحسين سنفعله للسكربت هو التخلص من الاستعمال المتكرر لأمر echo والاستعاضة عنه بأمرٍ واحد (سنحيط كامل مستند HTML بعلامات اقتباس): #!/bin/bash # sysinfo_page - A script to produce an HTML file echo "<html> <head> <title> The title of your page </title> </head> <body> Your page content goes here. </body> </html>" أصبح من الممكن احتواء الأسطر الجديدة في النص داخل علامتَي الاقتباس، وبهذا يمكن أن يمتد الوسيط (argument) المُمرَّر إلى الأمر echo على أكثر من سطر. بغض النظر أنَّ ما سبق تحسينٌ واضحٌ، إلا أنَّ فيه قصورًا لأنَّ شيفرات HTML تحتوي عادةً على علامات اقتباس، مما يجعلها تتعارض مع علامات الاقتباس المحيطة بالوسيط، لكن يمكننا "تهريب" (escape) علامة الاقتباس بوضع شرطة خلفية مائلة \ قبلها. لكننا نريد تجنب كتابة المزيد من الأحرف! إذًا علينا البحث عن طريقة أفضل لطباعة النص. لحسن الحظ توفر لنا الصَدَفة bash طريقةً لفعل ذلك اسمها here script. #!/bin/bash # sysinfo_page - A script to produce an HTML file cat << _EOF_ <html> <head> <title> The title of your page </title> </head> <body> Your page content goes here. </body> </html> _EOF_ here script (يُسمى أحيانًا here document) هو شكل من أشكال إعادة توجيه المخرجات، الذي يوفِّر طريقةً لتضمين محتوى سيُمرِّر إلى مجرى الدخل القياسي (standard input stream) لأحد الأوامر. مُرِّرَت -في المثال السابق- كتلةٌ نصيةٌ إلى مجرى الدخل القياسي للأمر cat. الشكل العام لإنشاء here script: command << token content to be used as command's standard input token يمكن اختيار أي سلسلة نصية لكي تكون العلامة الرمزية (token)، لكنني استخدمت __EOF__ ‏(EOF هو اختصارٌ شهير للعبارة End Of File أي نهاية الملف) لشيوعها، لكنك تستطيع استخدام أي سلسلة تشاء، لطالما أنَّها لا تتعارض مع كلمةٍ محجوزةٍ في bash. العلامة الرمزية التي تُنهي here script يجب أن تُطابِق تمامًا تلك التي بدأته، وإلا فستعامل محتويات السكربت المتبقية على أنَّها دخل قياسي للأمر المُحدَّد. هنالك خدعة إضافية يمكنك استخدامها مع here script تسمح لك بمحاذاة (indent) المحتوى المُمرَّر عبر here script لتحسين قابلية قراءة السكربت. يمكنك فعل ذلك بتعديل السكربت كالآتي: #!/bin/bash # sysinfo_page - A script to produce an HTML file cat <<- _EOF_ <html> <head> <title> The title of your page </title> </head> <body> Your page content goes here. </body> </html> _EOF_ تبديل علامة ‎>> إلى ‎<<-‎ سيؤدي إلى تجاهل مسافات الجدولة (tab) البادئة (لكن لن يتم تجاهل الفراغات) في here script؛ لن يحتوي ناتج الأمر cat على أيّة مسافات جدولة بادئة. حسنًا، لنُعدِّل محتويات ملف HTML لكي نبيّن ما الغرض من صفحة الويب: #!/bin/bash # sysinfo_page - A script to produce an HTML file cat <<- _EOF_ <html> <head> <title> My System Information </title> </head> <body> <h1>My System Information</h1> </body> </html> _EOF_ سنجعل السكربت في الدرس القادم يُظهِر معلومات حقيقة من نظامنا. ترجمة -وبتصرّف- للمقال Here Scripts لصاحبه William Shotts.