فصل یازدهم: اسکریپت‌نویسی Bash

اولین اسکریپت

فایل hello.sh:

#!/usr/bin/env bash

printf '%s\n' 'سلام از Bash'

خط اول shebang است و مفسر را هنگام اجرای مستقیم فایل مشخص می‌کند. اجرا با Bash نیازی به مجوز execute ندارد:

bash hello.sh

برای اجرای مستقیم:

chmod +x hello.sh
./hello.sh

sh hello.sh الزاماً Bash را اجرا نمی‌کند؛ پس برای اسکریپتی که از قابلیت‌های Bash استفاده می‌کند آن را به کار نبرید.

متغیرها و Quoting

در انتساب، اطراف = فاصله قرار نمی‌گیرد:

name='Amir'
printf 'Hello, %s\n' "$name"

تقریباً همیشه گسترش متغیر را داخل کوتیشن دوتایی بنویسید:

cp -- "$source" "$destination"

این کار از شکستن مقدار روی فاصله‌ها و گسترش wildcard جلوگیری می‌کند. کوتیشن تکی محتوا را کاملاً literal نگه می‌دارد؛ در کوتیشن دوتایی متغیرها و command substitution گسترش می‌یابند.

برای گرفتن خروجی دستور:

current_date=$(date +%F)

از backtick قدیمی استفاده نکنید؛ $(...) خواناتر و قابل تو در تو شدن است.

آرگومان‌ها و وضعیت خروج

متغیرهای مهم:

• $0: نام اسکریپت
• $1 تا $9: آرگومان‌ها
• $#: تعداد آرگومان‌ها
• "$@": همهٔ آرگومان‌ها با حفظ مرز هر آرگومان
• $?: وضعیت خروج آخرین دستور

نمونهٔ کنترل ورودی:

#!/usr/bin/env bash

if (( $# != 1 )); then
    printf 'Usage: %s FILE\n' "$0" >&2
    exit 2
fi

file=$1
if [[ ! -f $file ]]; then
    printf 'Error: not a regular file: %s\n' "$file" >&2
    exit 1
fi

wc -l -- "$file"

وضعیت صفر یعنی موفقیت و مقدار غیرصفر یعنی خطا یا وضعیت ویژه.

شرط‌ها

برای آزمون‌های Bash، [[ ... ]] معمولاً امن‌تر و رساتر از [ ... ] است:

if [[ -d $path ]]; then
    printf '%s is a directory\n' "$path"
elif [[ -e $path ]]; then
    printf '%s exists\n' "$path"
else
    printf '%s does not exist\n' "$path"
fi

آزمون‌های رایج:

• -e: مسیر وجود دارد
• -f: فایل معمولی است
• -d: دایرکتوری است
• -r، -w و -x: دسترسی خواندن، نوشتن یا اجرا وجود دارد
• -n: رشته خالی نیست
• -z: رشته خالی است

برای مقایسهٔ عددی می‌توان از حساب Bash استفاده کرد:

if (( count > 10 )); then
    printf '%s\n' 'large'
fi

حلقه‌ها

پردازش درست همهٔ آرگومان‌ها:

for file in "$@"; do
    printf '%s\n' "$file"
done

خواندن فایل خط‌به‌خط بدون حذف backslash یا فضای ابتدا و انتها:

while IFS= read -r line; do
    printf '%s\n' "$line"
done < input.txt

برای پیمایش خروجی ls از for file in $(ls) استفاده نکنید؛ نام فایل می‌تواند فاصله یا newline داشته باشد. برای فایل‌های مسیر فعلی از glob استفاده کنید:

for file in ./*.txt; do
    [[ -e $file ]] || continue
    printf '%s\n' "$file"
done

تابع‌ها

log_error() {
    printf 'ERROR: %s\n' "$*" >&2
}

if ! mkdir -p -- "$backup_dir"; then
    log_error "cannot create $backup_dir"
    exit 1
fi

متغیرهای داخل تابع به‌طور پیش‌فرض global هستند. برای محدودکردن دامنه از local استفاده کنید:

greet() {
    local name=${1:-guest}
    printf 'Hello, %s\n' "$name"
}

Pipe، Redirect و خطاها

command >output.log       # جایگزینی stdout
command >>output.log      # افزودن stdout
command 2>error.log       # ذخیره stderr
command >all.log 2>&1     # هر دو جریان در یک فایل
producer | consumer       # stdout اول به stdin دوم

در Bash می‌توان برای آشکارشدن خطاهای رایج از این تنظیمات استفاده کرد:

set -Eeuo pipefail

• -e: در بسیاری از خطاهای مدیریت‌نشده خارج می‌شود، اما استثناهای نحوی مهمی دارد.
• -u: استفاده از متغیر تعریف‌نشده را خطا می‌کند.
• pipefail: شکست هر بخش pipeline را قابل مشاهده می‌کند.

این گزینه‌ها جای کنترل صریح خطا را نمی‌گیرند. دستورهایی که شکستشان انتظار می‌رود باید در if یا با مدیریت مشخص نوشته شوند.

فایل موقت و پاک‌سازی

نام ثابت مانند /tmp/data.txt می‌تواند تداخل و مشکل امنیتی ایجاد کند. از mktemp و trap استفاده کنید:

tmp_file=$(mktemp) || exit 1
trap 'rm -f -- "$tmp_file"' EXIT

printf '%s\n' 'temporary data' >"$tmp_file"

نمونهٔ Backup امن‌تر

#!/usr/bin/env bash
set -Eeuo pipefail

if (( $# != 2 )); then
    printf 'Usage: %s SOURCE_DIR DEST_DIR\n' "$0" >&2
    exit 2
fi

source_dir=$1
dest_dir=$2

if [[ ! -d $source_dir ]]; then
    printf 'Source directory does not exist: %s\n' "$source_dir" >&2
    exit 1
fi

mkdir -p -- "$dest_dir"
timestamp=$(date +%Y%m%d-%H%M%S)
archive=$dest_dir/backup-$timestamp.tar.gz

tar -czf "$archive" -C "$source_dir" .
printf 'Backup created: %s\n' "$archive"

این نمونه وجود مبدأ را بررسی می‌کند، مسیرها را quote می‌کند و به‌جای ذخیرهٔ مسیر کامل مبدأ، با -C محتوای آن را آرشیو می‌کند. مقصد را داخل مبدأ قرار ندهید، و Backup را با استخراج آزمایشی یا tar -tzf بررسی کنید.

بررسی و Debug

بررسی syntax بدون اجرا:

bash -n script.sh

ردیابی اجرا (ممکن است secretها را نمایش دهد):

bash -x script.sh

اگر ShellCheck نصب است، خطاهای رایج را پیدا می‌کند:

shellcheck script.sh

هرگز دادهٔ ورودی را با eval اجرا نکنید. برای command و آرگومان‌های پویا از آرایه استفاده کنید:

cmd=(grep -n -- "$pattern" "$file")
"${cmd[@]}"

تمرین‌های فصل یازدهم

1. اسکریپتی بنویسید که دقیقاً یک مسیر بگیرد و نوع آن را تشخیص دهد.
2. چند نام فایل شامل فاصله بسازید و با "$@" آن‌ها را درست پردازش کنید.
3. یک فایل را با while IFS= read -r خط‌به‌خط بخوانید.
4. نمونهٔ Backup را اجرا و فهرست آرشیو را با tar -tzf بررسی کنید.
5. اسکریپت‌ها را با bash -n و در صورت دسترسی با ShellCheck آزمایش کنید.

جمع‌بندی

در این فصل اجرای اسکریپت، متغیر و quoting، آرگومان، شرط، حلقه، تابع، redirect، مدیریت خطا، فایل موقت، Backup و روش‌های بررسی Bash را آموختیم.