3.1 Grundsätzliches

Zunächst soll die Frage geklärt werden, wie man überhaupt ein ausführbares Shell-Skript schreibt. Dabei wird vorausgesetzt, dass dem Benutzer der Umgang mit mindestens einem Texteditor ( vi,  emacs etc.) bekannt ist.

3.2 Variablen

In einem Shell-Skript hat man - genau wie bei der interaktiven Nutzung der Shell - Möglichkeiten, über Variablen zu verfügen. Anders als in den meisten modernen Programmiersprachen gibt es aber keine Datentypen wie Ganzzahlen, Fließkommazahlen oder Strings. Alle Variablen werden als String gespeichert. Wenn die Variable die Funktion einer Zahl übernehmen soll, dann muss das verarbeitende Programm die Variable entsprechend interpretieren. (Für arithmetische Operationen steht das Programm expr zur Verfügung, siehe Zählschleifen-Beispiel unter  while)

Man muss bei der Benutzung von Variablen sehr aufpassen, wann die Variable expandiert wird und wann nicht. (Mit Expansion ist das Ersetzen des Variablennamens durch den Inhalt gemeint). Grundsätzlich werden Variablen während der Ausführung des Skriptes immer an den Stellen ersetzt, an denen sie stehen. Das passiert in jeder Zeile, unmittelbar bevor sie ausgeführt wird. Es ist also auch möglich, in einer Variable einen Shell-Befehl abzulegen. Im Folgenden kann dann der Variablenname an der Stelle des Befehls stehen. Um die Expansion einer Variable zu verhindern, benutzt man das Quoting (siehe unter  Quoting).

Wie aus diversen Beispielen hervorgeht, belegt man eine Variable, indem man dem Namen mit dem Gleichheitszeichen einen Wert zuweist. Dabei darf zwischen dem Namen und dem Gleichheitszeichen keine Leerstelle stehen, ansonsten erkennt die Shell den Variablennamen nicht als solchen und versucht, ein gleichnamiges Kommando auszuführen - was meistens durch eine Fehlermeldung quittiert wird.

Wenn man auf den Inhalt einer Variablen zugreifen möchte, leitet man den Variablennamen durch ein $-Zeichen ein. Alles was mit einem $ anfängt wird von der Shell als Variable angesehen und entsprechend behandelt (expandiert).

3.3 Vordefinierte Variablen

Es gibt eine Reihe von vordefinierten Variablen, deren Benutzung ein wesentlicher Bestandteil des Shell-Programmierens ist. Die wichtigsten eingebauten Shell-Variablen sind:

3.4 Variablen-Substitution

Unter Variablen-Substitution versteht man verschiedene Methoden um die Inhalte von Variablen zu benutzen. Das umfaßt sowohl die einfache Zuweisung eines Wertes an eine Variable als auch einfache Möglichkeiten zur Fallunterscheidung. In den fortgeschritteneren Shell-Versionen (bash, ksh)existieren sogar Möglichkeiten, auf Substrings von Variableninhalten zuzugreifen. In der Standard-Shell benutzt man für solche Zwecke üblicherweise den Stream-Editor sed. Einleitende Informationen dazu finden sich im Kapitel über die  Mustererkennung).

Die folgenden Mechanismen stehen in der Standard-Shell bereit, um mit Variablen zu hantieren. Bei allen Angaben ist der Doppelpunkt optional. Wenn er aber angegeben wird, muss die Variable einen Wert enthalten.

3.5 Quoting

Dies ist ein sehr schwieriges Thema, da hier mehrere ähnlich aussehende Zeichen völlig verschiedene Effekte bewirken. Unix unterscheidet allein zwischen drei verschiedenen Anführungszeichen. Das Quoten dient dazu, bestimmte Zeichen mit einer Sonderbedeutung vor der Shell zu 'verstecken' um zu verhindern, dass diese expandiert (ersetzt) werden.

Die folgenden Zeichen haben eine spezielle Bedeutung innerhalb der Shell:

Die folgenden Zeichen können zum Quoten verwendet werden:

Beispiele:

3.6 Meta-Zeichen

Bei der Angabe von Dateinamen können eine Reihe von Meta-Zeichen verwendet werden, um mehrere Dateien gleichzeitig anzusprechen oder um nicht den vollen Dateinamen ausschreiben zu müssen. (Meta-Zeichen werden auch Wildcards, Joker-Zeichen oder Platzhalter genannt.)

Die wichtigsten Meta-Zeichen sind:

3.7 Mustererkennung

Man unterscheidet in der Shell-Programmierung zwischen den Meta-Zeichen, die bei der Bezeichnung von Dateinamen eingesetzt werden und den Meta-Zeichen, die in mehreren Programmen Verwendung finden, um z. B. Suchmuster zu definieren. Diese Muster werden auch reguläre Ausdrücke (regular expression) genannt. Sie bieten wesentlich mehr Möglichkeiten als die relativ einfachen Wildcards für Dateinamen.

In der folgenden Tabelle wird gezeigt, in welchen Unix-Tools welche Zeichen zur Verfügung stehen. Eine ausführlichere Beschreibung der Einträge findet sich danach.

Bei einigen Tools (ex, sed und ed) werden zwei Muster angegeben: Ein Suchmuster (links) und ein Ersatzmuster (rechts). Nur die folgenden Zeichen sind in einem Ersatzmuster gültig:

Sonderzeichen in Suchmustern:

Sonderzeichen in Ersatzmustern:

Beispiele: egrep- oder awk-Muster

Beispiele: sed- oder grep-Muster

3.8 Programmablaufkontrolle

Bei der Shell-Programmierung verfügt man über ähnliche Konstrukte wie bei anderen Programmiersprachen, um den Ablauf des Programms zu steuern. Dazu gehören Funktionsaufrufe, Schleifen, Fallunterscheidungen und dergleichen.

3.9 Kommentare (#)

Kommentare in der Shell beginnen immer mit dem Nummern-Zeichen (#). Dabei spielt es keine Rolle, ob das Zeichen am Anfang der Zeile steht, oder hinter irgendwelchen Befehlen. Alles von diesem Zeichen bis zum Zeilenende (bis auf eine Ausnahme - siehe unter  Auswahl der Shell).

3.10 Auswahl der Shell (#!)

In der ersten Zeile eines Shell-Skriptes sollte definiert werden, mit welcher Shell das Skript ausgeführt werden soll. Das System öffnet dann eine Subshell und führt das restliche Skript in dieser aus.

Die Angabe erfolgt über eine Zeile in der Form #!/bin/sh, wobei unter /bin/sh die entsprechende Shell (in diesem Fall die Bourne-Shell) liegt. Dieser Eintrag wirkt nur dann, wenn er in der ersten Zeile des Skripts steht.

3.11 Null-Befehl (:)

Dieser Befehl tut nichts, außer den Status 0 zurückzugeben. Er wird benutzt, um Endlosschleifen zu schreiben (siehe unter  while), oder um leere Blöcke in  if- oder  case-Konstrukten möglich zu machen.

if who | grep $1 > /dev/null # who: Liste der Benutzer
                             # grep: Suche nach Muster
then :                       # tut nichts
  else echo "Benutzer $1 ist nicht angemeldet"
fi
     

3.12 Source (.)

Der Source-Befehl wird in der Form . skriptname angegeben. Er bewirkt ähnliches wie ein #include in der Programmiersprache C.

Die Datei (auf die das Source ausgeführt wurde) wird eingelesen und ausgeführt, als ob ihr Inhalt an der Stelle des Befehls stehen würde. Diese Methode wird zum Beispiel während des Bootvorgangs in den Init-Skripten benutzt, um immer wieder benötigte Funktionen (Starten eines Dienstes, Statusmeldungen auf dem Bildschirm etc.) in einer zentralen Datei pflegen zu können (siehe Beispiel unter  Ein typisches Init-Skript).

3.13 Funktionen

Es ist in der Shell auch möglich, ähnlich wie in einer 'richtigen' Programmiersprache, Funktionen zu deklarieren und zu benutzen. Da die Bourne-Shell (sh) nicht über Aliase verfügt, können einfache Funktionen als Ersatz dienen. Mit dem Kommando  exit hat man die Möglichkeit, aus einer Funktion einen Wert zurückzugeben.

count () {
      ls | wc -l # ls: Liste aller Dateien im Verzeichnis
      # wc: Word-Count, zählt Wörter
}
     

3.14 Bedingungen ([ ])

Da die Standard-Shell keine arithmetischen oder logischen Ausdrücke auswerten kann, muss dazu ein externes Programm benutzt werden. (if und Konsorten prüfen nur den Rückgabewert eines aufgerufenen Programmes -- 0 bedeutet true, alles andere bedeutet false, siehe auch  Rückgabewerte) Dieses Programm heißt test. Üblicherweise besteht auf allen Systemen auch noch ein Link namens [ auf dieses Programm. Dieser Link ist absolut gleichwertig zu benutzen. Dementsprechend ist es auch zwingend erforderlich, nach der Klammer ein Leerzeichen zu schreiben. Das dient dazu, Bedingungen in if-Abfragen u. ä. lesbarer zu machen. Um dieses Konzept der Lesbarkeit zu unterstützen, sollte man diese öffnende Klammer auch wieder schließen (obwohl das nicht zwingend nötig ist).

Das test-Programm bietet sehr umfangreiche Optionen an. Dazu gehören Dateitests und Vergleiche von Zeichenfolgen oder ganzen Zahlen. Diese Bedingungen können auch durch Verknüpfungen kombiniert werden. Dateitests: