TCL是一种类似shell脚本的语言,你可以使用它来完成许多操作。不过,我介绍它的
主要原因是expect是从它发展出来的。如果你想要写一个能够自动处理输入输出的脚本
(如向用户提问并且验证密码)又不想面对C或者Perl,那么expect是你的唯一选择。

?

11.1.1 TCL语言

要使用TCL,你必须先安装这个程序:

% rpm -q tcl

tcl-8.0.5-30

TCL语言可以用交互式或者脚本的方式执行,要使用交互式的TCL环境,只要输入

$ tclsh

%

出现的"%"符号是TCL的提示符,然后就可以使用TCL命令的。

如果你要使用脚本方式的TCL,首先把你的脚本写成一个文本文件,例如test.tcl,然
后执行

$ tclsh test.tcl

在tcl脚本中,每一行或者是一个命令行,或者是一个注释。注释行必须以#符号开头
,而命令行最好以分号结束,虽然不一定要这样做,但是这样做可以免去不少麻烦。

变量

在tcl中,有两种基本类型的变量,即标量和数组。标量就是一般的数字或者字符串变
量,可以用set语句定义同时赋值:

% set i 1

1

字符串应该用引号括起来:

% set str "test"

'test'

要输出一个标量的内容,使用put语句:

% puts $str

test

$用来说明str是一个变量。puts函数在标准输出显示变量的内容。

数组也可以用set语句定义,实际上,tcl中建立数组只是单个建立数组的元素。例如

% set arr(1) 0

0

% set arr(2) 1

1

这样就建立了一个两个元素的数组arr。在TCL中,不存在相当于数组边界这样的东西
,例如

% set arr(100) to

to

这时数组中实际只存在arr(1),arr(2)和arr(100),这是和C语言不同的地方。用arr
ay size命令可以返回数组的大小:

% array size arr

3

访问数组的方法和访问标两实际是一样的,例如:

% puts $arr(100)

to

可以用同样的方法创建多维数组。

要使用数组中的所有元素,需要使用一种特殊的便利方式。首先要启动startsearsh:

% array startsearch arr

s-1-arr

这里返回了一个搜索id,你可以把它传递给某个变量,因为以后还要使用它进行进一
步的搜索:

% set my_id [array startsearch arr]

s-1-arr

现在my_id的内容是s-1-arr,然后,就可以搜索arr的内容了:

% array nextelement arr $my_id

whi

这里的array nextelement返回的是什么?可能有点出乎你的意料,是arr数组的下标
,再执行一次array nextelement命令又会找出另外一个下标:

% array nextelement arr $my_id

4

这样遍历下去,可以找出arr数组的所有下标,而知道下标之后,就可以用$arr(4)之
类的方式访问arr的内容了。当遍历完成之后,array nextelement命令将简单地返回:

% array nextelement arr $my_id

%

这时就可以停止遍历过程了,如果你想确认遍历是否完成,可以使用array anymore命
令:

% array anymore arr $my_id

0

返回0说明遍历已经完成。

串处理

TCL中可以进行一般的串处理过程,这可以使用string命令和append命令,append命令
将某个字符串加到另外一个字符串的后面:

% set str1 "test "

test

% set str2 "cook it"

cook it

% append str1 $str2 " and other"

test cook it and other

string命令可以执行字符串的比较,删除和查询,其格式是 string [参数] string1
[string2]

参数可以是下面的命令之一:

compare 按照字典顺序对字符串进行比较,根据相对关系返回-1,0或者+1。

first 返回string2中第一次出现string1的位置,如果失败,返回-1。

last 返回string2中最后一次出现string1的位置,如果失败,返回-1

trim 从string1中删除开头和结尾的出现在string2中的字符

trimleft 从string1中删除开头的出现在string2中的字符。

trimright 从string1中删除结尾的出现在string2中的字符

下面几个用在string中的参数不需要string2变量:

length 返回tring1的长度

tolower 返回将string1全部小写化的串

toupper 返回将string1全部大写化的串

运算

TCL的运算方式比较别扭,它使用expr命令作为计算符号,其用法类似C语言的+=和/=
,例如,

% set j [expr $i/5]

1

注意TCL会自动选择整数或者浮点计算:

% set l [ expr $i /4.0]

1.25

% set l [ expr $i /4]

1

在TCL里面可以使用+ - * /和%作为基本运算符,另外通常还包括一些数学函数,如a
bs,sin,cos,exp和power(乘方)等等。

另外,还有一个起运算符作用的命令incr,它用来对变量加一:

% set i 1

1

% incr i

2

流程控制

tcl支持分支和循环。分支语句可以使用if和switch实现。if语句的和C语言类似,如

if { $ x < 0 } {

set y 10;

}

注意判断子句也需要使用花括号。

与C语言一样,tcl的if语句也可以使用else和elseif。

switch语句的用法有点类似这样:

switch $x {

0 { set y 10;}

10 { set y 100;}

20 { set y 400;}

}

与C的switch语句不同,每次只有符合分支值的子句才被执行。

循环命令主要由for,foreach和while构成,而且每一个都可以使用break和continue
子句。

for语句的格式有点类似这样:

for { set i 0} {$i < 10} { incr i} {puts $i}

将会输出从1到9的整数。

如果用while循环,这个句子可以写成

while {$i < 10 } {

puts $i;

incr i;

}

foreach是对于集合中的每一个元素执行一次命令,大致的命令格式是

foreach [变量] { 集合 } {

语句;

}

例如

% foreach j { 1 3 5} {

put $j;

}

1

3

5

函数

如同在一般的编程语言里面一样,在tcl里面也可以定义函数,这是通过proc命令实现
的:

proc my_proc {i}{

puts $i;

}

这样就定义了一个名字叫proc的函数,它只是在终端显示输入变元的内容。

要使用这个函数,简单地输入它的名字:

% my_proc { 5 }

5

如果变元的数目是0,只要使用空的变元列表,例如 proc my_proc {} {语句;}

尽管tcl还可以处理更复杂的过程,但是我们不再介绍了,例如文件的读写以及tk图形
语言,因为我们处理tcl的主要目标就是理解expect,对于更复杂的编程工作,我们建议
你使用perl。

11.1.2 expect

expect是建立在tcl基础上的一个工具,它用来让一些需要交互的任务自动化地完成。
我们首先从一个简单的例子开始,如同在这一节一开始就提到的,我们想设置一个自动
的文件下载程序。

我们看一看这样的一个例子脚本:

#! /usr/bin/expect

spawn ftp 202.199.248.11

expect "Name"

send "ftp/r"

expect "Password:"

send "nothing/r"

expect "apply"

send "cd /pub/UNIX/Linux/remoteX/r"

expect "successful."

send "bin/r"

expect "set to I"

send "get exceed5.zip/r"

expect "complete."

send "quit/r"

这个是什么意思?呵呵,就是个自动下载程序。第一行说明这个程序应该调用/usr/b
in/expect去执行,然后的就是expect命令。

察看expect的手册页面(man expect)可以得到一个很长的expect说明,可惜其中关于
expect的语法仍然介绍的不够。一般来说,expect主要用在需要自动执行人机交互的过
程中,例如fsck程序,这个程序会不断地提问"yes/no",像这样的命令就可以用expect
来完成。

spawn语句在expect脚本中用于启动一个新的进程,在我们的程序中,spawn ftp 202
.199.248.11就是去执行ftp程序,接下来,就是expect和send的指令对了。

每一对expect和send指令代表一个信息/回应。如果这样说不好理解的话,那么可以看
一看ftp的具体执行过程:

ftp 202.199.248.11

Connected to 202.199.248.11.

220 mail.asnc.edu.cn FTP server (BeroFTPD 1.3.3(3) Sun Feb 20 15:52:49 CST
2000.

Name (202.199.248.11:wanghy):

显然,一旦连接成功,服务器会返回一个Name(202.199.248.11:wanghy):的字符串来
要求客户给出用户名。expect语句简单地在返回信息中查询你给出的字符串,一旦成功
就执行下面的命令,现在,expect " Name"已经成功地找到了Name字符串,接下来可以
执行send命令了。

send命令比expect命令更简单,它简单地向标准输入提交你设定的字符串,现在设置
为send "ftp/r"表示等到登录信息之后就给出一个输入ftp回车,也就是标准的登录过
程。

下面的行与这些行完全一样,只是机械地等待服务器的回应,并且提交自己的输入。

要使用这个expect脚本,你只需要将它设置为可执行的属性,然后执行它,expect就
会执行你需要的服务。

由于expect是tcl的扩展,所以你在expect文件中可以象tcl脚本一样设置变量和程序
流程。

现在我们看一看我们还能够如何改进我们的expect脚本。ftp命令可能会失败,比如远
端的机器可能会无法提供服务,或者在启动ftp命令时本地机器发生问题。为了处理这一
类的问题,我们可以使用expect的timeout选项来设置超时的话expect脚本自动退出:

#! /usr/bin/expect

spawn ftp 202.199.248.11

expect {

timeout exit

Connect

}

………………

注意这里面使用的花括号。它的含义是使用一组并列表达式。使用并列表达式的主要
原因是这样:如果使用下面的指令对:

expect timeout

exit

那么由于expect脚本是顺序执行的,那么当程序执行到这个expect的时候就会阻塞,
所以程序会一直等待到timeout然后退出。并列表达式则是相当于switch的行为,只要列
出的几项内容有一项得到满足,expect命令就得到满足,于是程序可以正常执行。上面
的脚本表示,如果连接ftp的时候发生了超时,那么就退出,否则,一旦发现Connect应
答,说明服务器已经正常了,那么就可以继续运行了。

我们可以看看用tcl能够对我们的expect脚本提供什么帮助。我们可以设置让expect脚
本不断地连接远端服务器的服务,直到正常建立连接开始,为此,我们可以把建立连接
的命令放在一个循环里面,并且根据回应的不同自动选择重新输入命令还是继续执行:

spawn ftp

while {1} {

expect "ftp>"

send "o 202.199.248.11/r"

expect {

"Connected" break

"refused" { sleep 10} ;

}

}

这里使用了我们在tcl语言中讲到的while和break命令,熟悉C的读者应该很容易看出
它的行为:不断地等待ftp>提示符,在提示符下面发送连接远端服务器的命令,如果服
务器回应是refused(连接失败),就等待10秒钟,然后开始下一次循环;如果是Conne
cted,那么就跳出循环执行下面的命令。sleep是expect的一个标准命令,表示暂停若干
秒钟。

expect还支持许多更复杂的进程控制方式,如fork,disconnect等等,你可以从手册
页面中得到详细的信息。另外,各种tcl运算符和流程控制命令,包括tcl函数也可以使
用。

有些读者可能会问,如果expect执行的话是否控制台输入不能使用了,答案是否定的
。expect命令运行时,如果某个等待的信息没有得到,那么程序会阻塞在相应的expect
语句处,这时,你在键盘上输入的东西仍然可以正常地传递到程序中去,其实对于那些
expect处理的信息,原则上你输入的内容仍然有效,只是expect的反映太快,总是抢在
你的前面“输入”就是了。知道了这一点之后,你就可能写一个expect脚本,让expect
自动处理来自fscki的那些恶心的yes/no选项(我们介绍过,这些yes/no其实完全是多余
的,正常情况下你除了选择yes之外什么也干不了)。

缺省下,expect在标准输出(你的终端上)输出所有来自应用程序的回应信息,你可
以用下面的两个命令重定向这些信息:

log_file [文件名]

这个命令让expect在你设置的文件中记录输出信息。必须注意,这个选项并不影响控
制台输出信息,不过如果你通过crond设置expect脚本在半夜运行的话,你就确实可能需
要这个命令来记录各种信息了。例如:

log_file expect.log

log_user 0/1

这个选项设置是否显示输出信息,设置为1时是缺省值,为0 的话,expect将不产生任
何输出信息,或者说简单地过滤掉控制台输出。必须记住,如果你用log_user 0关闭了
控制台输出,那么你同时也就关闭了对记录文件的输出。

这一点很让人困扰,如果你确实想要记录expect的输出却不想让它在控制台上制造垃
圾的话,你可以简单地把expect的输出重定向到/dev/null:

./test.exp > /dev/null

你可以象下面这样使用一对fork和disconnect命令。expect的disconnect命令将使得
相应的进程到后台执行,输入和输出被重定向到/dev/null:

if [fork]!=0 exit

disconnect

fork命令会产生出一个子进程,而且它产生返回值,如果返回的是0,说明这是一个子进程,如果不为0,那么是父进程。因此,执行了fork命令之后,父进程死亡而子进程被disconnect命令放到后台执行。注意disconnect命令只能对子进程使用。