Proměnné a cyklus

Přesuň se do složky data-shell/creatures. Jsou v ní tři soubory:

$ ls
basilisk.dat  minotaur.dat  unicorn.dat

Podívej se, jaké informace tyto soubory obsahují. Na začátku každého z nich je nějaká informace o zvířeti které popisují, a následuje část DNA sekvence. Tvůj úkol je zjistit, jaké informace se nachází na prvních třech řádcích každého souboru. Pro tento úkol se může hodit například příkaz head. (Všimni si, co head dělá když mu dáš ke zpracování více souborů.)

$ head -n3 *.dat
==> basilisk.dat <==
COMMON NAME: basilisk
CLASSIFICATION: basiliscus vulgaris
UPDATED: 1745-05-02

==> minotaur.dat <==
COMMON NAME: minotaur
CLASSIFICATION: bos hominus
UPDATED: 1765-02-17

==> unicorn.dat <==
COMMON NAME: unicorn
CLASSIFICATION: equus monoceros
UPDATED: 1738-11-24

Představ si, že pro další zpracování potřebuješ jen druhý řádek každého z těchto souborů. Pro jeden souboru to půjde jen s příkazy, které už znáš. Zkus to například s baziliškem: napiš příkaz, který vypíše druhý řádek souboru basilisk.dat.

$ head -n2 basilisk.dat | tail -n1
CLASSIFICATION: basiliscus vulgaris

Teď stačí pokaždé přepsat jméno souboru a máš to! To je ale trochu otravné. Jde to zjednodušit? Samozřejmě.

Proměnné

V Pythonu bychom pro takový opakovaný kus kódu použili proměnnou a napsali cyklus. To se teď naučíme dělat v Bashi. Začneme proměnnými.

Přiřaď do proměnné jmeno slovo minotaur.dat:

$ jmeno=minotaur.dat

Pozor na to, že kolem rovnítka nesmí být mezery!

Když pak chceš použit obsah této proměnné a napíšeš echo jmeno, co to vypíše?

$ echo jmeno
jmeno

Jak vidíš, není to správná cesta. Abys Bashi dala najevo že chceš skutečně vypsat obsah proměnné jmeno, je potřeba něco navíc. To něco je speciální operátor: dolar před jménem proměnné.

$ echo $jmeno
minotaur.dat

Na rozdíl od Pythonu se v Bashi proměnné nedosazují automaticky. Je na to vždy potřeba použít $.

Proměnnou můžeš použít jako název souboru. Následujícím příkazem získáš druhý řádek ze souboru, který je uložený v proměnné jmeno:

$ head -n2 $jmeno | tail -n1
CLASSIFICATION: bos hominus

Podobně jako v Pythonu můžeš novým přiřazením přepsat obsah proměnné a zpřístupnit tak pro další příkazy jiná data pod stejným jménem.

$ jmeno=unicorn.dat
$ head -n2 $jmeno | tail -n1
CLASSIFICATION: equus monocer

$ jmeno=basilisk.dat
$ head -n2 $jmeno | tail -n1
CLASSIFICATION: basiliscus vulgaris

Do proměnných se hodí dávat i příkazy, které pak podle potřeby můžeš přepsat něčím jiným. Představ si, že normálně používáš program less pro čtení souborů. Jednoho dne ale budeš psát instrukce, které by měly fungovat i na počítači starém 30 let, kde program less není. Je tam ale archaický program more.

V takových případech můžeš jméno programu brát z proměnné:

Příklad

$ moje_ctecka=less
$ $moje_ctecka unicorn.dat

$ moje_ctecka=more
$ $moje_ctecka unicorn.dat

Všimni si, jak se výstup pokaždé mění.

Cyklus for

Pojďme teď proměnné využít v cyklech.

Cyklus for se v Bashi zapisuje podobně jako v Pythonu, jen potřebuje trochu víc psaní a odřádkovávání.

$ for jmeno in a b c
> do
>     echo $jmeno
> done
a
b
c

V prvním řádku nechceš dosadit hodnotu proměnné, ale jen do ní přiřazuješ. Proto zde nepoužiješ znak $. a b c jsou slova, která se do této proměnné budou postupně přiřazovat. Po zmáčknutí Enter příkaz pokračuje (poznáš to podle změny výzvy na >: Bash zatím nezačal nic vykonávat).

Následuje klíčové slovo do, kterým začíná blok příkazů které se pro každou hodnotu proměnné jmeno provedou. My chceme vypsat hodnotu proměnné, čili echo $jmeno. Na dalším řádku následuje klíčové slovo done, které ukončuje do a tedy celý cyklus.

Na rozdíl od Pythonu není nutné tělo cyklu odsadit: blok kódu se uvozuje pomocí slov do a done; mezery na začátku řádku nemají význam. Hezké odsazení ale zvětšuje přehlednost kódu. V materiálech je proto píšu.

Když za done zmáčkneš Enter, vypíše se postupně a, b a c.

Když pak dáš šipku nahoru, místo víceřádkového příkazu ti ho Bash vypíše v jednořádkové formě. Jednotlivé příkazy budou odděleny středníky. Středník a nový řádek (Enter) v Bashi většinou znamenají totéž. (Ale nejsou přesně totéž – všimni si že za do středník není.)

$ for jmeno in a b c; do echo $jmeno; done
a
b
c

A teď už víš dost na to, abys vypsala druhý řádek každého souboru *.dat! Zkus to udělat.

$ for jmeno in *.dat
> do
>     echo $jmeno
> done
basilisk.dat
minotaur.dat
unicorn.dat

$ for jmeno in *.dat
> do
>     head -n 2 $jmeno | tail -n 1
> done
CLASSIFICATION: basiliscus vulgaris
CLASSIFICATION: bos hominus
CLASSIFICATION: equus monoceros

Kontrola příkazu…

Kdybys chtěla udělat něco drastičtějšího než jen vypsat části souborů, doporučuju přidat ještě prostřední krok: použij echo pro vypsání samotného příkazu a zkontroluj, že se vypíšou opravdu příkazy chceš provést.

Příklad:

$ for jmeno in *.dat
> do
>     echo rm $jmeno 
> done
rm basilisk.dat
rm minotaur.dat
rm unicorn.dat

Po kontrole můžeš smazat echo a příkazy provést.

Při přidávání echo si ale dej pozor na přesměrování a jiné “potrubní” speciální znaky. Následující příkaz nedělá jenom kontrolu:

$ for jmeno in *.dat
> do
>     echo cat $jmeno >> vsechno.txt
> done

Místo něj by bylo lepší napsat:

$ for jmeno in *.dat
> do
>     echo "cat $jmeno >> vsechno.txt"
> done

…vnořené cykly…

Cykly se dají i vnořovat, podobně jako v Pythonu. Následující příkaz kontroluje připravení adresářové struktury pro měření vlastností několika molekul za několika různých teplot:

$ for molekula in cubane ethane methane
> do
>     for teplota in 25 30 37 40
>     do
>         echo mkdir $molekula-$teplota
>     done
> done

…a něco o chybách

Tady je příklad časté chyby, kdy počítač sice udělá to co chceš, ale zároveň vypíše chybovou hlášku head: cannot open 'ls' for reading: No such file or directory.

$ for jmeno in ls *.dat
> do
>     head -n 2 $jmeno | tail -n 1
> done
head: cannot open 'ls' for reading: No such file or directory
CLASSIFICATION: basiliscus vulgaris
CLASSIFICATION: bos hominus
CLASSIFICATION: equus monoceros

Proč příkaz head říká, že neumí otevřít soubor ls? Co se tady stalo? Odpověď je jednoduchá: Bash interpretuje část ls *.dat jako seznam slov, nikoli výstup příkazu ls. Do proměnné jmeno tedy přiřadí postupně slova ls, pak basilisk.dat, pak minotaur.dat atd. Příkaz head -n 2 $jmeno si pak u ls stěžuje, že takový soubor neexistuje.

Můžeš taky narazit na jinou chybu. Už víš, že for cyklus prochází slova, ne příkazy. V příkladu níže jsme zapomněli v těle cyklu uvést echo. Co se stane, když ho spustíš?

$ for jmeno in cat dog mouse
> do
>     $jmeno
> done

To, co je pro první řádek cyklu slovo, se v těle používá jako Bashový příkaz. Zavolala jsi tedy příkaz cat bez argumentů, který čeká na vstup z klávesnice. Ukončíš-li ho klávesovou zkratkou Ctrl+D, objeví se následně chybový výpis o tom, že příkazy dog a mouse nejsou Bashi známé.

While?

V Bashi existuje taky cyklus while. Seznámíme se s ním ale až později.