Lekce 2 - Skriptování v Bashi - Proměnné

V předchozí lekci, Skriptování v Bashi - Úvod do skriptování, jsme si vysvětlili rozdíl mezi kompilovaným a skriptovacím jazykem. Naučili jsme se, k čemu můžeme využít Bash a napsali si první skript.

V tomto tutoriálu skriptování v Bashi si vysvětlíme, co je to proměnná, jak s ní pracovat a k čemu ji při skriptování budeme potřebovat.

Co je to proměnná

Proměnná je místo v paměti, kterému přiřadíme nějakou hodnotu. Na rozdíl od matematiky, kde proměnná je část rovnice či vzorce, v programování můžeme jednu proměnnou, resp. hodnotu v ní uchovanou, použít na několika místech programu nebo i v několika programech.

A to je přesně ten důvod, proč chceme v programování používat proměnné. Lidé jsou od přírody leniví a hledají cesty, jak si usnadnit, urychlit a zefektivnit práci. Nemusíme říkat počítači, co má udělat pokaždé, když to potřebujeme. Můžeme tuto informaci uchovat např. v proměnné a celý proces si následně zautomatizovat.

Přiblížíme si to na příkladu. Máme program, který po spuštění vypíše uvítací větu se jménem přihlášeného uživatele:

Vítej uživateli ITnetwork!

Jednou z variant řešení je toto jméno napsat ručně pro každého uživatele zvlášť. Je to prakticky nemožný úkol, protože bychom museli pro každého uživatele napsat vlastní program. Výrazně použitelnější variantou je vytvořit místo v paměti (proměnnou) pojmenovanou např. UZIVATEL, které budeme přiřazovat jako hodnotu jméno právě přihlášeného uživatele:

UZIVATEL=ITnetwork #k této proměnné se přiřadí jméno právě přihlášeného uživatele

Místo jména uživatele pak napíšeme do věty název proměnné. V tu chvíli je nám jedno, kdo zrovna spustil program, protože se vždy použije to správné jméno.

Hodnota proměnné UZIVATEL se v paměti udrží, jen dokud program běží. Toto je velmi důležité. Pokud by proměnné zůstávaly uchovány v paměti počítače i po ukončení programu, za chvilku bychom měli paměť plnou a počítač by přestal fungovat.

Systémové proměnné a Bash

V Linuxu se budeme často setkávat s tzv. systémovými proměnnými. Jsou to proměnné pracující na úrovní operačního systému. Často slouží pro jeho správnou funkčnost. Nejprve si vypíšeme do terminálu všechny naše systémové proměnné příkazem printenv:

itnetwort@itnetwork:~$ printenv

V konzoli vidíme výstup:

Konzolová aplikace
SHELL=/bin/bash
HOME=/home/itnetwork
LANG=en_US.UTF-8
USER=itnetwork
PATH=/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/local/games:/usr/games
…

Každý řádek začíná názvem proměnné, následuje = jako znak přiřazení a hodnota, která je proměnné přiřazená. Např. proměnné USER je přiřazena hodnota názvu našeho uživatelského účtu, v tomto případě itnetwork. Zkusíme si tuto hodnotu rovnou vypsat do konzole. Před název napíšeme znak dolaru $. Tím řekneme shellu, že máme na mysli proměnou:

itnetwort@itnetwork:~$ echo "Vítej uživateli $USER!"

V konzoli vidíme výstup:

Konzolová aplikace
Vítej uživateli itnetwork!

Stejně tak můžeme použít proměnnou i ve skriptu:

itnetwort@itnetwork:~$ touch pozdrav.sh
itnetwort@itnetwork:~$ echo "echo Vítej uživateli $USER!" >> pozdrav.sh
itnetwort@itnetwork:~$ bash script.sh

V konzoli vidíme výstup:

Konzolová aplikace
Vítej uživateli itnetwork!

V příkladu jsme nenapsali příkaz do skriptu přes textový editor, ale pomocí echo. Příkazem echo s přesměrováním výstupu pomocí >>, vložíme nový řádek na konec skriptu. Je to další možnost, jak si můžeme zefektivnit práci, případně jak zapisovat skriptem do jiného souboru.

Nesmíme ale zaměnit >> za pouze jeden znak >, který by obsah celého našeho skriptu přepsal.

Příkaz export

Může se stát, že jednu hodnotu potřebujeme použít ve více skriptech. V každém skriptu bychom si mohli vytvořit proměnnou s touto hodnotou, ale to není efektivní. Pokud bychom pak potřebovali tuto hodnotu nahradit jinou, museli bychom ji přepsat v každém skriptu zvlášť. Místo toho si vytvoříme novou systémovou proměnnou. K ní pak budou moci přistupovat všechny programy. Slouží k tomu příkaz export:

itnetwort@itnetwork:~$ export CINNOST="Učím se skriptovat v Bashi."

Po vypsání proměnného prostředí příkazem printenv uvidíme v seznamu námi nově vytvořenou proměnnou. Můžeme si ji zkusit vypsat do terminálu:

itnetwort@itnetwork:~$ echo $CINNOST

V konzoli uvidíme:

Konzolová aplikace
Učím se skriptovat v Bashi.

Vytvoření proměnné by stejně tak fungovalo i bez použití export. Ovšem bylo by platné pouze pro aktuálně přihlášeného uživatele. Pokud bychom se přihlásili jako root, proměnná by již nefungovala. Nově vytvořená systémová proměnná platí pouze pro aktuální shell a vypnutím systému zanikne.

Změna systémové proměnné

Příkazem export můžeme také přepsat hodnotu systémové proměnné. Řekněme, že bychom potřebovali spouštět náš skript v domovském adresáři z různých míst našeho systému. Pokud nechceme pokaždé psát celou cestu ke skriptu, potřebujeme zapsat novou cestu do systémové proměnné PATH. Do této proměnné se zapisují cesty a Linux se sem dívá vždy, když zadáme příkaz do terminálu. V případě, že tento program na jedné z cest najde, spustí ho. V opačném případě vrátí chybu command not found.

Vytvoříme si nový skript s pozdravem v dokumentech našeho domovského adresáře a přidáme mu práva ke spuštění. Můžeme spojit příkazy v jeden pomocí tzv. pipe (pajpy):

itnetwort@itnetwork:~$ touch $HOME/Dokumenty/pozdrav.sh | echo "echo Vítej uživateli $USER!" >> $HOME/Documenty/pozdrav.sh | chmod u+x $HOME/Documenty/pozdrav.sh

Když se nyní přesuneme do základní struktury příkazem cd / a zkusíme spustit náš script zadáním jeho názvu, shell nám vrátí chybu, že příkaz nezná. Musíme tedy přidat cestu do proměnné PATH:

itnetwort@itnetwork:~$ export PATH=$PATH:/home/itnetwork/Dokumenty

Příkazem export jsme vytvořili novou proměnnou s již existujícím názvem PATH. Tím jsme přepsali tu původní. Jako novou hodnotu jsme zvolili původní hodnotu a navíc k ní přidali další cestu. Každá cesta v PATH je oddělená dvojtečkou:

itnetwort@itnetwork:~$ echo $PATH

Výstup v konzoli vypadá takto:

Konzolová aplikace
/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/local/games:/usr/games:/home/itnetwork/Dokumenty

Nyní můžeme spouštět skript pouhým zadáním jeho názvu z jakéhokoliv místa systému. Jak jsme si již řekli, proměnná zůstává v paměti pouze do doby, než program skončí. V tomto případě do vypnutí systému.

Skript může spouštět pouze uživatel, který k tomu má oprávnění. V našem případě pouze vlastník.

Proměnné ve skriptu

Nyní si ukážeme, jak pracovat s proměnnou přímo ve skriptu. Funguje to prakticky stejně, jako u systémové proměnné, jen není zapotřebí příkaz export. Použít ji však můžeme pouze uvnitř skriptu:

#!/bin/bash
JMENO=ITnetwork
echo "Hodnota proměnné JMENO je $JMENO"

Výstup v konzoli vypadá takto:

Konzolová aplikace
Hodnota proměnné JMENO je ITnetwork

Velká písmena v názvech proměnných nejsou povinná. Stejně tak budou fungovat i malá písmena. Ovšem z hlediska lepší čitelnosti kódu je dobré tuto konvenci zachovat. Pozor, Bash je tzv. case sensitive. To znamená, že zápisy názvů proměnných JMENO a Jmeno jsou různé:

#!/bin/bash
JMENO=ITnetwork
Jmeno=Linux

echo "Hodnota proměnné JMENO je $JMENO"
echo "Hodnota proměnné Jmeno je $Jmeno"

Výstup v konzoli vypadá takto:

Konzolová aplikace
Hodnota proměnné JMENO je ITnetwork
Hodnota proměnné Jmeno je Linux

Hodnotu, kterou proměnné přiřadíme, můžeme dále v kódu přepisovat:

#!/bin/bash
JMENO=ITnetwork
echo "Hodnota proměnné JMENO je $JMENO"
JMENO=David
echo "Hodnota proměnné JMENO je $JMENO"

Po spuštění skriptu získáme tento výstup:

itnetwort@itnetwork:~$ bash script.sh
Hodnota proměnné JMENO je ITnetwork
Hodnota proměnné JMENO je David

Jako hodnotu můžeme přiřadit i jinou proměnnou:

#!/bin/bash
JMENO1=ITnetwork
JMENO2=$JMENO1
echo "Hodnota proměnné JMENO2 je $JMENO2"

Výstup v konzoli vypadá takto:

Konzolová aplikace
Hodnota proměnné JMENO2 je ITnetwork

Zakázané názvy proměnných

Jak již víme, název proměnné může obsahovat velká i malá písmena. Pro lepší čitelnost je lepší volit velká písmena. Název může obsahovat i čísla:

Jmeno1=ITnetwork #Toto je zcela legitimní způsob zápisu.

Problém nastává ve chvíli, kdy proměnná začíná číslicí, po níž následují písmena. Takovýto název Bash neuzná. Dále nejsou povoleny speciální znaky. Jediný povolený znak je _:

1UZIVATEL=ITnetwork #neplatný název proměnné
JMENO-UZIVATELE=ITnetvork #neplatný název proměnné
JMENO_UZIVATELE=ITnetwork #platný název proměnné

Nyní tedy ovládáme základní práci s proměnnými. V dalších lekcích tyto znalosti často využijeme.

V příští lekci, Skriptování v Bashi - Uživatelský vstup a početní operace, si ukážeme, jak si vyžádat vstup od uživatele a jak tento vstup použít dále ve skriptu. Také se naučíme základní matematické operace v Bashi.