エイリアス（コマンド）、シェル・スクリプト

					2007年06月22日
情報科学類 コンピュータリテラシ

                                       筑波大学 システム情報工学研究科 
                                       コンピュータサイエンス専攻, 電子・情報工学系
                                       新城 靖
                                       <yas@is.tsukuba.ac.jp>

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■連絡事項

Unix Super Text 上巻「第11章 csh入門／11.8エイリアス機能」、「第39章 cshプログラミング」参考。
次回6月26日火曜日は、講義室 3A309 に集合。

■復習

標準入出力の切り替え

■実行制御

シェルからプログラムを実行する時の方法。

◆フォアグランドとバックグランド

２種類のコマンドの実行方法

フォアグランド・ジョブ (foreground job): そのコマンドのプロセスが終了するまでプロンプトを出さずに待っている。コマンドは、キー入力できる。
バックグランド・ジョブ (background job): コマンドのプロセスが終了を待たずに、すぐに次のコマンドを入力するためのプロンプトを出す。コマンドは、キー入力できない。

バックグランドの利用法

ウインドウを開くので文字端末からのキー入力が不要なプログラムを実行する。
キー入力不要で時間がかかる処理を実行している間に、別の仕事をする。
一時的に実行を中断して、再開させたい。たとえば、emacs を実行中に、 ls を打ち、また emacs にもどりたい。

今となっては、複数端末を開いてやればよいとも言える。

例: 大量のファイルを削除する

% rm -rf dir & 
[1] 7433
%

コマンドの末尾に「&」を付けると、バックグランドで実行される。ジョブ番号とプロセス番号が表示され、すぐにプロンプトが洗われる。終了すると次のような表示がなされる。

[1]    Done	rm -rf dir

◆順次実行

複数のコマンドを順次実行するには、「;」で区切る。

% date ; sleep 10 ; date; who 
Fri May 19 06:00:52 JST 2006
Fri May 19 06:01:02 JST 2006
yas      ttyp0    May 18 22:42 (sharon.hlla.is.t)
%

◆グループ化

複数のコマンドをまとめることができる。

例: /bin と /usr/bin にあるファイルをしらべてホーム・ディレクトリにある commands というファイルに保存する。

% cd 
% (cd /bin; ls; cd /usr/bin; ls ) > commands

◆終了ステータス

コマンドは、成功すると 0、失敗すると 0 以外を返す（ようにプログラムが記述されているものが多い。）

% ls -ld / 
drwxrwxr-t   34 root  wheel  1190 May 12 09:34 /
% echo $status 
0
% ls -ld /aaaa 
ls: /aaaa: No such file or directory
% echo $status 
1
%

コマンドが成功したか失敗したかを調べ、その結果に応じて次のコマンドを実行するかしないかを決めたい。

command1 が成功したら、command2 を実行する。 (できれば、両方とも実行したい。)

command1 && command2

command1 が失敗したら、command2 を実行する。 (どちらか一方が実行できればよい)

command1 || command2

■エイリアス(alias)

別名。１つのものに２つ以上の名前をつける。

コマンド
ファイル名
インターネットのホスト名 (例: www は orchid-nwd の別名)
(プログラミング言語の変数や関数)

目的

楽をするため。
機能を増やすため。
木構造の限界を克服するため。

■cshのエイリアス

コマンドに別の名前をつける。長いコマンドラインを楽に打ち込むため機能。 MacOS のファイルに対する alias とは別の話。

例：ls -l の代わりに ll というコマンドを使えるようにする。

% ls -l 
total 80
-rw-r--r--   1 yas  prof    281 Jun 22 13:14 Imakefile
-rw-r--r--   1 yas  prof   1072 Jun 22 13:31 Makefile
-rw-r--r--   1 yas  prof  14044 Jun 22 13:31 index.html
-rw-r--r--   1 yas  prof  10681 Jun 22 13:30 index.html-m4
-rw-r--r--   1 yas  prof  10129 Jun 22 13:14 index.html-m4.~1~
% ll 
tcsh: ll: Command not found.
% alias ll ls -l 
% ll 
total 80
-rw-r--r--   1 yas  prof    281 Jun 22 13:14 Imakefile
-rw-r--r--   1 yas  prof   1072 Jun 22 13:31 Makefile
-rw-r--r--   1 yas  prof  14044 Jun 22 13:31 index.html
-rw-r--r--   1 yas  prof  10681 Jun 22 13:30 index.html-m4
-rw-r--r--   1 yas  prof  10129 Jun 22 13:14 index.html-m4.~1~
%

alias の機能

一覧表示

alias コマンドを引数なしで実行

% alias

単独表示

alias コマンドに名前を引数として与える

% alias ll

削除

unalias コマンドに名前を引数として与える

% unalias ll

◆~/.cshrc

シェルは、起動されるとまず ~/.cshrc (csh run command) に含まれている命令を実行する。

alias の定義は、tcsh (csh) が終了すると、消えてしまう。複数の端末で、複数の tcsh を実行しても、定義した端末だけ有効になるだけである。他の端末では、定義されない。

毎回手作業で定義したくないなら、ファイル~/.cshrc に定義を含めるとよい。csh は、実行されると、まずそのファイルに含まれているコマンドを実行する。

tcsh は、csh にコマンドラインの編集機能がついたものである。tcsh は、 csh 用の設定ファイル ~/.cshrc を参照する。

◆coins 標準 ~/.cshrc

coins 標準の .cshrc は、次のようになっている。

#
# standard ~/.cshrc for coins users
#
if( -r /usr/local/lib/standard/cshrc ) then
	source /usr/local/lib/standard/cshrc
endif

演習などで、このファイルを消してしまった時には、次のようにすると回復できる。

% cd ~ 
% mv .cshrc cshrc-bad 
% cp /usr/local/lib/standard/cshrc-home .cshrc 
%

◆aliasの引数

基本的には、シングルクォートの中で「'\!*'」のように書く。「\」は、「＼」か「￥」（ASCII で 5c(16進数)）

例：引数で与えられたディレクトリを ls -l -t で調べて、そのうちの先頭の 10行だけを表示する。

% alias new10 'ls -l -t \!* | head' 
% new10 /bin 
total 8824
-rwxr-xr-x   1 root  wheel      40408 Feb 19 18:09 launchctl
-r-xr-xr-x   1 root  wheel     896720 Aug 23  2005 ksh
-rwxr-xr-x   2 root  wheel     491340 Aug 23  2005 zsh
-rwxr-xr-x   2 root  wheel     491340 Aug 23  2005 zsh-4.2.3
-r-sr-xr-x   1 root  wheel      24736 Aug 22  2005 rcp
-r-xr-xr-x   1 root  wheel      14440 Aug 22  2005 domainname
-r-xr-xr-x   2 root  wheel      18104 Aug 22  2005 [
-r-xr-xr-x   2 root  wheel      18104 Aug 22  2005 test
-r-xr-xr-x   1 root  wheel      13964 Aug 22  2005 sleep
%

「!*」と書きたいが、単に「!」を使うと、ヒストリが展開されてしまうので、「\!」と書く。また、「*」がファイル名に展開されないように、シングルクォート「''」で括る。

「\!:1」のように、引数を区別する機能もある。

alias では、パイプ「|」もよく使われる。

◆alias置き換えの抑止

alias で、既存のコマンドと同じ名前のコマンドを定義することもできる。

% which md 
/usr/bin/md
% man md 
md(1)                     BSD General Commands Manual                    md(1)

NAME
     md -- process raw dependency files produced by cpp -MD

SYNOPSIS
     md [-d] [-f] [-m makefile] [-u makefile] [-o outputfile] [-v] [-x]
        [-D c|d|m|o|t|D]
...
% alias md mkdir 
% which md 
md:      aliased to mkdir
%

alias を無効にして、元のコマンドを使いたい時には、コマンド名の前に「\」をつける。または、コマンド名をフルパスで打つ。

% md 
usage: mkdir [-pv] [-m mode] directory ...
% \md 
usage: md -f -Dcdmot -m makefile -o outputfile -v  ... 
% /usr/bin/md 
usage: md -f -Dcdmot -m makefile -o outputfile -v  ... 
%

◆Alias loop

alias の中で同じ名前のコマンドを使うこともできる。

% alias ls ls -F

しかし、行の先頭以外では、Alias loop　というエラーになる。

% alias ls 'dirs; ls \!*' 
% ls 
tcsh: Alias loop.
%

この時には、alias を展開させないために、コマンド名の前に「\」を使う。

% alias ls 'dirs; \ls \!*' 
% ls 
~/public_html/coins/literacy-2006/2006-06-23 
Imakefile               index.html              index.html-m4.~1~
Makefile                index.html-m4
%

コマンド名をフルパスで書く方法もある。

% alias ls 'dirs; /bin/ls \!*' 
% ls 
~/public_html/coins/literacy-2006/2006-06-23 
Imakefile               index.html              index.html-m4.~1~
Makefile                index.html-m4
%

■シェル・スクリプト

（よく利用する）シェルに対するコマンドを、ファイルに保存して、（簡単に）実行できるようにしたもの。alias と共通点が多いが、alias よりも複雑なことが書ける。簡単なプログラミングとも言える。

◆csh

Coins での標準のログインシェルは、tcsh。端末(iTerm, xterm, ktermなど)を開いたり、ssh で遠隔ログインすると、ログインシェルが実行される。

tcsh は、csh に terminal での編集機能や補完機能を付けたもの。シェル・スクリプトを書く時には、多くのシステムで備わっている /bin/csh を使うことが多い。(csh はあるが tcsh がないシステムもある。)

◆cshスクリプトの作り方

まず端末から実行してみる。
echo コマンドや history コマンドを使って端末から打ち込んだものを結果を、ファイルに保存する。
不要な部分をエディタで削除し、必要な部分を付け足す
1行目に #!/bin/csh　や #!/bin/csh -f と書き加える。
chmod +x で実行可能属性を付ける
(完成したスクリプトを ~/bin に置く)

◆シェルの選択

ただし、この場合、csh ではなくて、sh (/bin/sh)で実行される。sh と csh は、文法に共通性もあるので、問題ない場合も多い。

問題がある場合、どうしても csh で実行させたい場合、テキスト・エディタで、行の先頭に「#!/bin/csh」と書き、csh で実行させる。

◆-fオプション

csh 用のシェル・スクリトプとは、実行されるとまず .cshrc に含まれている命令を実行する。「#!/bin/csh -f」と、-f を付けると、~/.cshrc を読み込まないので速くなる。ただし、~/.cshrc で定義した設定(aliasや環境変数の設定)は効かないことがある。

ただし、環境変数は、今の状態を引き継ぎたいことが多いので、 ~/.cshrc を読み込ませない方が都合がよいことが多い。

◆引数

シェル・スクリプトを実行する時に、シェル・スクリプトに対して引数を与えることができる。 The Unix Super Text 39.2.1 参照。

% cat add 
#!/bin/csh -f
@ x = $1 + $2
echo $x
% ./add 10 20 
30
% ./add 100 200 
300
%

引数は、$1,$2,... や $argv[1],$argv[2],... で参照できる。$* では、全ての引数を参照できる。shift コマンドで引数をずらすことができる。$#で引数の数がわかる。

csh では @ で簡単な計算ができる。空白で区切る必要がある。 The Unix Super Text 39.3節参照。

◆デバッグ

csh に -x オプションを付けて実行すると、画面にスクリプトを表示さながら実行する。

% csh -f -x run

-n オプションを付けて実行して、構文のチェックだけ行う。

シェルに１行ずつ与えて実行してみる方法もある。

◆シェル変数path(環境変数PATH)とrehash

~/.cshrcなどを設定して、~/bin をpath シェル変数（PATH 環境変数）に含まれるようにすることを奨める。そして自分で作成したプログラムやスクリプトを、~/bin に置くと./ などで実行する必要はない。

coins では、標準で ~/bin が path に含まるように設定されている。

ただし、ファイルを作成し、chmod +x した後で、１度だけ rehash コマンドを打つ必要がある。rehash と打たれるまで、 tcsh は、コマンドが追加されたことに気がつかない。

% emacs ~/bin/newcommand 
% chmod +x ~/bin/newcommand 
% rehash 
% newcommand 
% emacs ~/bin/newcommand 
% newcommand 
% emacs ~/bin/newcommand 
% newcommand 
%

chmod も rehash も、シェルごとに１度だけやればよい。端末をたくさん開いていた時には、作成したスクリプトをすぐに使いたい時にはそれぞれのシェルで rehash コマンドを実行する。

rehash は、「ハッシュ表を作り直す」ことを意味する。csh は、コマンドを打つたびにpath で指定されたディレクトリにあるコマンドを探すのではなく、ハッシュ表と呼ばれる、高速に検索するための仕組みを使って検索している。

rehash は、新しいシェルが実行される時には自動的に行われている。次にログインした時、chmod +x した後に開いた端末では rehash を実行する必要はない。

% open /Applications/Calculator.app  
(^p で１行もどす。^a で、行頭に移動して echo と打ち、^e して > run-calc と打つ)
% echo open /Applications/Calculator.app  > run-calc 
% csh run-calc 
%

tcsh の機能で、^p (Control+P) で１行戻して、echo でファイルに落とす。「|」があれば、「'シングルクォート'」で括る( |'') などして、エスケープする。

いちいち csh と打たないでもいいようにするために、chmod コマンドで実行可能属性をつける。

% chmod +x run-calc 
% ./run-calc 
%

必要ならば、エディタで1行目に「#!/bin/csh」か「#!/bin/sh」を入れる。

#!/bin/csh
open /Applications/Calculator.app

★練習問題(2002) 1行からなるエイリアスの定義

1行からなるシェル・スクリプトと同様に、1行からなるエイリアスを定義しなさい。

echo でファイルに落すのではなく、alias コマンドでエイリアスを定義する。定義したエイリアスを実行してみる。
うまくいけば、~/.cshrc に alias のコマンド行を追加する。この時には、echo でファイルに保存してもよい。

★練習問題(2003) historyからのシェル・スクリプトの作成

複数行からなるシェル・スクリプトを作成しなさい。この場合、シェルにおける対話を保存するために echo コマンドではなく、history コマンドを使う。

% history -h 
（ヒストリの表示して、何行必要か数える。history コマンドの分、１行多く保存する。）
% history -h 5 > run-xxx 
% emacs run-xxx 
(最後の history コマンドをテキスト・エディタで削る。)

★練習問題(2004) シェルスクリプトの例

/bin, /usr/bin には、C 言語で記述されたプログラムの他に、シェル・スクリプト(主に/bin/sh)も含まれている。どのようなシェル・スクリプトがあるかを調べなさい。

そのプログラムが、一般のプログラム（機械語）かシェル・スクリプトかは、 file コマンドを使うと調べることができる。

% file /usr/bin/apropos 
/usr/bin/apropos: Bourne shell script text executable
% ls -l /usr/bin/apropos  
-rwxr-xr-x   1 root  wheel  2408 Aug 22  2005 /usr/bin/apropos
% lv /usr/bin/apropos 
%

★練習問題(2005) 制御構造

The Unix Super Text 39.5 参照。次の機能を確認しなさい。

if, if then else endif
foreach
while
switch
exec
eval
exit
source

★練習問題(2006) ジョブ制御

The Unix Super Text 22.3節参照。

次の機能を確認しなさい。

^Z (Control+Z) キー
jobs コマンド
fg コマンド
bg コマンド
%によるジョブの指定方法
stop コマンド (%による指定)
kill コマンド (%による指定)

★練習問題(2007) システムプログラムの課題

情報学類３年生の科目システムプログラムでは、シェルスクリプトに関する練習問題が出されている。このうち、練習問題1009から1018を解いてみなさい。

◆課題20 cshのエイリアスとシェル・スクリプト

締め切りは、2007年6月26日火曜日とする。以下の問題、および、回答をテキスト・ファイルに記述し、レポート提出ページから提出しなさい。

(1) csh (tcsh) のエイリアスを定義しなさい。エイリアスは、~/.cshrc に保存しなさい。定義したエイリアスについて、次のことを書きなさい。

目的（例：こういう操作を簡単に実行できるようにするため。）
使い方（引数の説明など）
定義 (~/.cshrc に追加した部分)

授業で例題として示したものとは別のエイリアスを定義しなさい。

(2) 次のような条件を満たすシェル・スクリプトを作成しなさい。

複数のプログラムを実行する。(複数行に渡るもの、または、パイプを使う。)
引数を取ることができる。
(1) のエイリアスでは使わなかったコマンドを使っている。

作成したシェル・スクリプトを、ディレクトリ ~/bin に起きなさい。作成したシェル・スクリプトについて、次のことを書きなさい。

目的（例：こういう操作を簡単に実行できるようにするため。）
使い方（引数の説明など）
定義 (シェルスクリプトの内容)

授業で例題として示したものとは別のシェル・スクリプトを作成しなさい。

(3) [加点] 制御構造を含むシェル・スクリプトを作成しなさい。

Last updated: 2007/06/22 11:27:17

Yasushi Shinjo / <yas@is.tsukuba.ac.jp>