17. Here Documents
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小牛编辑
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2023-12-01
Here and now, boys.
Aldous Huxley, "Island"
here document就是一段特殊目的的代码块. 他使用I/O重定向的形式来将一个命令序列传递到一个交互程序或者命令中, 比如ftp, cat, 或者ex文本编辑器.
1 COMMAND <<InputComesFromHERE 2 ... 3 InputComesFromHERE
limit string用来划定命令序列的范围(译者注: 两个相同的limit string之间就是命令序列). 特殊符号<<用来表识limit string. 这个符号具有重定向文件的输出到程序或命令的输入的作用. 与 interactive-program <command-file很相象, command-file包含:
1 command #1 2 command #2 3 ...
而here document的形式看上去是如下的样子:
1 #!/bin/bash 2 interactive-program <<LimitString 3 command #1 4 command #2 5 ... 6 LimitString
选择一个名字非常诡异的limit string将会避免命令列表和limit string重名的问题.
注意,某些时候here document用在非交互工具和命令上的时候也会有好的效果, 比如, wall.
Example 17-1. 广播: 发送消息给每个登录上的用户
1 #!/bin/bash 2 3 wall <<zzz23EndOfMessagezzz23 4 E-mail your noontime orders for pizza to the system administrator. 5 (Add an extra dollar for anchovy or mushroom topping.) 6 # 额外的消息文本写在这里. 7 # 注意: 'wall' 会打印注释行. 8 zzz23EndOfMessagezzz23 9 10 # 可以使用更有效率的做法 11 # wall <message-file 12 # 然而将消息模版嵌入到脚本中 13 #+ 是一种"小吃店"(快速但是比较脏)的只能使用一次的解决办法. 14 15 exit 0
即使是某些不大可能的工具, 如vi也可以使用here document.
Example 17-2. 仿造文件: 创建一个两行的仿造文件
1 #!/bin/bash 2 3 # 用非交互的方式来使用'vi'编辑一个文件. 4 # 模仿'sed'. 5 6 E_BADARGS=65 7 8 if [ -z "$1" ] 9 then 10 echo "Usage: `basename $0` filename" 11 exit $E_BADARGS 12 fi 13 14 TARGETFILE=$1 15 16 # 在文件中插入两行, 然后保存. 17 #--------Begin here document-----------# 18 vi $TARGETFILE <<x23LimitStringx23 19 i 20 This is line 1 of the example file. 21 This is line 2 of the example file. 22 ^[ 23 ZZ 24 x23LimitStringx23 25 #----------End here document-----------# 26 27 # 注意上边^[是一个转义符,键入Ctrl+v <Esc>就行, 28 #+ 事实上它是<Esc>键. 29 30 # Bram Moolenaar指出这种方法不能正常地用在'vim'上, (译者注: Bram Moolenaar是vim作者) 31 #+ 因为可能会有终端的相互影响问题. 32 33 exit 0
上边的脚本也可以不用vi而用ex来实现. Here document包含ex命令列表的做法足够形成自己的类别了, 叫exscripts.
1 #!/bin/bash 2 # 把所有后缀为".txt"文件 3 #+ 中的"Smith"都替换成"Jones". 4 5 ORIGINAL=Smith 6 REPLACEMENT=Jones 7 8 for word in $(fgrep -l $ORIGINAL *.txt) 9 do 10 # ------------------------------------- 11 ex $word <<EOF 12 :%s/$ORIGINAL/$REPLACEMENT/g 13 :wq 14 EOF 15 # :%s 是"ex"的替换命令. 16 # :wq 是保存并退出的意思. 17 # ------------------------------------- 18 done
与"ex scripts"相似的是catscripts.
Example 17-3. 使用cat的多行消息
1 #!/bin/bash 2 3 # 'echo' 对于打印单行消息是非常好的, 4 #+ 但是在打印消息块时可能就有点问题了. 5 # 'cat' here document可以解决这个限制. 6 7 cat <<End-of-message 8 ------------------------------------- 9 This is line 1 of the message. 10 This is line 2 of the message. 11 This is line 3 of the message. 12 This is line 4 of the message. 13 This is the last line of the message. 14 ------------------------------------- 15 End-of-message 16 17 # 用下边这行代替上边的第7行 18 #+ cat > $Newfile <<End-of-message 19 #+ ^^^^^^^^^^ 20 #+ 那么就会把输出写到文件$Newfile中, 而不是stdout. 21 22 exit 0 23 24 25 #-------------------------------------------- 26 # 下边的代码不会运行, 因为上边的"exit 0". 27 28 # S.C. 指出下边代码也可以运行. 29 echo "------------------------------------- 30 This is line 1 of the message. 31 This is line 2 of the message. 32 This is line 3 of the message. 33 This is line 4 of the message. 34 This is the last line of the message. 35 -------------------------------------" 36 # 然而, 文本可能不包含双引号, 除非它们被转义.
-选项用来标记here document的limit string(<<-LimitString), 可以抑制输出时前边的tab(不是空格). 这可以增加一个脚本的可读性.
Example 17-4. 带有抑制tab功能的多行消息
1 #!/bin/bash 2 # 与之前的例子相同, 但是... 3 4 # - 选项对于here docutment来说,<<- 5 #+ 可以抑制文档体前边的tab, 6 #+ 而*不*是空格 *not* spaces. 7 8 cat <<-ENDOFMESSAGE 9 This is line 1 of the message. 10 This is line 2 of the message. 11 This is line 3 of the message. 12 This is line 4 of the message. 13 This is the last line of the message. 14 ENDOFMESSAGE 15 # 脚本在输出的时候左边将被刷掉. 16 # 就是说每行前边的tab将不会显示. 17 18 # 上边5行"消息"的前边都是tab, 不是空格. 19 # 空格是不受<<-影响的. 20 21 # 注意, 这个选项对于*嵌在*中间的tab没作用. 22 23 exit 0
here document支持参数和命令替换. 所以也可以给here document的消息体传递不同的参数, 这样相应的也会修改输出.
Example 17-5. 使用参数替换的here document
1 #!/bin/bash 2 # 一个使用'cat'命令的here document, 使用了参数替换 3 4 # 不传命令行参数给它, ./scriptname 5 # 传一个命令行参数给它, ./scriptname Mortimer 6 # 传一个2个单词(用引号括起来)的命令行参数给它, 7 # ./scriptname "Mortimer Jones" 8 9 CMDLINEPARAM=1 # 所期望的最少的命令行参数的个数. 10 11 if [ $# -ge $CMDLINEPARAM ] 12 then 13 NAME=$1 # 如果命令行参数超过1个, 14 #+ 那么就只取第一个参数. 15 else 16 NAME="John Doe" # 默认情况下, 如果没有命令行参数的话. 17 fi 18 19 RESPONDENT="the author of this fine script" 20 21 22 cat <<Endofmessage 23 24 Hello, there, $NAME. 25 Greetings to you, $NAME, from $RESPONDENT. 26 27 # This comment shows up in the output (why?). 28 29 Endofmessage 30 31 # 注意上边的空行也打印到输出, 32 # 而上边那行"注释"当然也会打印到输出. 33 # (译者注: 这就是为什么不翻译那行注释的原因, 尽量保持原代码的原样) 34 exit 0
这是一个包含参数替换的here document的有用的脚本.
Example 17-6. 上传一个文件对到"Sunsite"的incoming目录
1 #!/bin/bash 2 # upload.sh 3 4 # 上传文件对(Filename.lsm, Filename.tar.gz) 5 #+ 到Sunsite/UNC (ibiblio.org)的incoming目录. 6 # Filename.tar.gz是自身的tar包. 7 # Filename.lsm是描述文件. 8 # Sunsite需要"lsm"文件, 否则就拒绝贡献. 9 10 11 E_ARGERROR=65 12 13 if [ -z "$1" ] 14 then 15 echo "Usage: `basename $0` Filename-to-upload" 16 exit $E_ARGERROR 17 fi 18 19 20 Filename=`basename $1` # 从文件名中去掉目录字符串. 21 22 Server="ibiblio.org" 23 Directory="/incoming/Linux" 24 # 在这里也不一定非得将上边的参数写死在这个脚本中, 25 #+ 可以使用命令行参数的方法来替换. 26 27 Password="your.e-mail.address" # 可以修改成相匹配的密码. 28 29 ftp -n $Server <<End-Of-Session 30 # -n 选项禁用自动登录. 31 32 user anonymous "$Password" 33 binary 34 bell # 在每个文件传输后, 响铃. 35 cd $Directory 36 put "$Filename.lsm" 37 put "$Filename.tar.gz" 38 bye 39 End-Of-Session 40 41 exit 0
在here document的开头引用或转义"limit string"会使得here document的消息体中的参数替换被禁用.
Example 17-7. 关闭参数替换
1 #!/bin/bash 2 # 一个使用'cat'的here document, 但是禁用了参数替换. 3 4 NAME="John Doe" 5 RESPONDENT="the author of this fine script" 6 7 cat <<'Endofmessage' 8 9 Hello, there, $NAME. 10 Greetings to you, $NAME, from $RESPONDENT. 11 12 Endofmessage 13 14 # 当"limit string"被引用或转义那么就禁用了参数替换. 15 # 下边的两种方式具有相同的效果. 16 # cat <<"Endofmessage" 17 # cat <<\Endofmessage 18 19 exit 0
禁用了参数替换后, 将允许输出文本本身(译者注: 就是未转义的原文).产生脚本甚至是程序代码就是这种用法的用途之一.
Example 17-8. 一个产生另外一个脚本的脚本
1 #!/bin/bash 2 # generate-script.sh 3 # 基于Albert Reiner的一个主意. 4 5 OUTFILE=generated.sh # 所产生文件的名字. 6 7 8 # ----------------------------------------------------------- 9 # 'Here document包含了需要产生的脚本的代码. 10 ( 11 cat <<'EOF' 12 #!/bin/bash 13 14 echo "This is a generated shell script." 15 # Note that since we are inside a subshell, 16 #+ we can't access variables in the "outside" script. 17 18 echo "Generated file will be named: $OUTFILE" 19 # Above line will not work as normally expected 20 #+ because parameter expansion has been disabled. 21 # Instead, the result is literal output. 22 23 a=7 24 b=3 25 26 let "c = $a * $b" 27 echo "c = $c" 28 29 exit 0 30 EOF 31 ) > $OUTFILE 32 # ----------------------------------------------------------- 33 34 # 将'limit string'引用起来将会阻止上边 35 #+ here document的消息体中的变量扩展. 36 # 这会使得输出文件中的内容保持here document消息体中的原文. 37 38 if [ -f "$OUTFILE" ] 39 then 40 chmod 755 $OUTFILE 41 # 让所产生的文件具有可执行权限. 42 else 43 echo "Problem in creating file: \"$OUTFILE\"" 44 fi 45 46 # 这个方法也用来产生 47 #+ C程序代码, Perl程序代码, Python程序代码, makefile, 48 #+ 和其他的一些类似的代码. 49 # (译者注: 中间一段没译的注释将会被here document打印出来) 50 exit 0
也可以将here document的输出保存到变量中.
1 variable=$(cat <<SETVAR 2 This variable 3 runs over multiple lines. 4 SETVAR) 5 6 echo "$variable"
同一脚本中的函数也可以接受here document的输出作为自身的参数.
Example 17-9. Here documents与函数
1 #!/bin/bash
2 # here-function.sh
3
4 GetPersonalData ()
5 {
6 read firstname
7 read lastname
8 read address
9 read city
10 read state
11 read zipcode
12 } # 这个函数无疑的看起来就一个交互函数, 但是...
13
14
15 # 给上边的函数提供输入.
16 GetPersonalData <<RECORD001
17 Bozo
18 Bozeman
19 2726 Nondescript Dr.
20 Baltimore
21 MD
22 21226
23 RECORD001
24
25
26 echo
27 echo "$firstname $lastname"
28 echo "$address"
29 echo "$city, $state $zipcode"
30 echo
31
32 exit 0
也可以这么使用: 做一个假命令来从一个here document中接收输出. 这么做事实上就是创建了一个"匿名"的here document.
Example 17-10. "匿名"here Document
1 #!/bin/bash
2
3 : <<TESTVARIABLES
4 ${HOSTNAME?}${USER?}${MAIL?} # 如果其中一个变量没被设置, 那么就打印错误信息.
5 TESTVARIABLES
6
7 exit 0
上边所示技术的一种变化可以用来"注释"掉代码块.
Example 17-11. 注释掉一段代码块
1 #!/bin/bash 2 # commentblock.sh 3 4 : <<COMMENTBLOCK 5 echo "This line will not echo." 6 This is a comment line missing the "#" prefix. 7 This is another comment line missing the "#" prefix. 8 9 &*@!!++= 10 The above line will cause no error message, 11 because the Bash interpreter will ignore it. 12 COMMENTBLOCK 13 14 echo "Exit value of above \"COMMENTBLOCK\" is $?." # 0 15 # 这里将不会显示任何错误. 16 17 18 # 上边的这种技术当然也可以用来注释掉 19 #+ 一段正在使用的代码, 如果你有某些特定调试要求的话. 20 # 这将比对每行都敲入"#"来得方便的多, 21 #+ 而且如果你想恢复的话, 还得将添加上的"#"删除掉. 22 23 : <<DEBUGXXX 24 for file in * 25 do 26 cat "$file" 27 done 28 DEBUGXXX 29 30 exit 0
关于这种小技巧的另一个应用就是能够产生自文档化(self-documenting)的脚本.
Example 17-12. 一个自文档化(self-documenting)的脚本
1 #!/bin/bash 2 # self-document.sh: 自文档化(self-documenting)的脚本 3 # Modification of "colm.sh". 4 5 DOC_REQUEST=70 6 7 if [ "$1" = "-h" -o "$1" = "--help" ] # 请求帮助. 8 then 9 echo; echo "Usage: $0 [directory-name]"; echo 10 sed --silent -e '/DOCUMENTATIONXX$/,/^DOCUMENTATIONXX$/p' "$0" | 11 sed -e '/DOCUMENTATIONXX$/d'; exit $DOC_REQUEST; fi 12 13 14 : <<DOCUMENTATIONXX 15 List the statistics of a specified directory in tabular format. 16 --------------------------------------------------------------- 17 The command line parameter gives the directory to be listed. 18 If no directory specified or directory specified cannot be read, 19 then list the current working directory. 20 21 DOCUMENTATIONXX 22 23 if [ -z "$1" -o ! -r "$1" ] 24 then 25 directory=. 26 else 27 directory="$1" 28 fi 29 30 echo "Listing of "$directory":"; echo 31 (printf "PERMISSIONS LINKS OWNER GROUP SIZE MONTH DAY HH:MM PROG-NAME\n" \ 32 ; ls -l "$directory" | sed 1d) | column -t 33 34 exit 0
使用cat 脚本也能够完成相同的目的.
1 DOC_REQUEST=70 2 3 if [ "$1" = "-h" -o "$1" = "--help" ] # 请求帮助. 4 then # 使用"cat 脚本" . . . 5 cat <<DOCUMENTATIONXX 6 List the statistics of a specified directory in tabular format. 7 --------------------------------------------------------------- 8 The command line parameter gives the directory to be listed. 9 If no directory specified or directory specified cannot be read, 10 then list the current working directory. 11 12 DOCUMENTATIONXX 13 exit $DOC_REQUEST 14 fi
参见 Example A-27可以了解更多关于自文档化脚本的好例子.
Here document创建临时文件, 但是这些文件将在打开后被删除, 并且不能够被任何其他进程所存取.
bash$ bash -c 'lsof -a -p $$ -d0' << EOF > EOF lsof 1213 bozo 0r REG 3,5 0 30386 /tmp/t1213-0-sh (deleted)
某些工具是不能工作在here document中的.
结束的limit string,就是here document最后一行的limit string, 必须开始于第一个字符位置. 它的前面不能够有任何前置的空白. 而在这个limit string后边的空白也会引起异常问题. 空白将会阻止limit string的识别.(译者注: 下边这个脚本由于结束limit string的问题, 造成脚本无法结束, 所有内容全部被打印出来, 所以注释就不译了, 保持例子脚本的原样.)
1 #!/bin/bash 2 3 echo "----------------------------------------------------------------------" 4 5 cat <<LimitString 6 echo "This is line 1 of the message inside the here document." 7 echo "This is line 2 of the message inside the here document." 8 echo "This is the final line of the message inside the here document." 9 LimitString 10 #^^^^Indented limit string. Error! This script will not behave as expected. 11 12 echo "----------------------------------------------------------------------" 13 14 # These comments are outside the 'here document', 15 #+ and should not echo. 16 17 echo "Outside the here document." 18 19 exit 0 20 21 echo "This line had better not echo." # Follows an 'exit' command.
对于那些使用"here document"得非常复杂的任务, 最好考虑使用expect脚本语言, 这种语言就是为了达到向交互程序添加输入的目的而量身定做的.
here string可以被认为是here document的一种定制形式. 除了COMMAND<<<$WORD就什么都没有了, $WORD将被扩展并且被送入COMMAND的stdin中.
Example 17-13. 在一个文件的开头添加文本
1 #!/bin/bash 2 # prepend.sh: 在文件的开头添加文本. 3 # 4 # Kenny Stauffer所捐助的脚本例子, 5 #+ 被本文作者作了少量的修改. 6 7 8 E_NOSUCHFILE=65 9 10 read -p "File: " file # 'read'命令的 -p 参数显示提示符. 11 if [ ! -e "$file" ] 12 then # 如果没有这个文件那就进来. 13 echo "File $file not found." 14 exit $E_NOSUCHFILE 15 fi 16 17 read -p "Title: " title 18 cat - $file <<<$title > $file.new 19 20 echo "Modified file is $file.new" 21 22 exit 0 23 24 # 下边是'man bash'中的一段: 25 # Here Strings 26 # here document的一种变形，形式如下: 27 # 28 # <<<word 29 # 30 # word被扩展并且提供到command的标准输入中.
练习: 找出herestring的其他用法.