Как использовать коды завершения в Bash-скриптах

~5 минут

Инструменты автоматизации и мониторинга удобны тем, что разработчик может взять готовые скрипты, при необходимости адаптировать и использовать в своём проекте. Можно заметить, что в некоторых скриптах используются коды завершения (exit codes), а в других нет. О коде завершения легко забыть, но это очень полезный инструмент. Особенно важно использовать его в скриптах командной строки.

Что такое коды завершения

В Linux и других Unix-подобных операционных системах программы во время завершения могут передавать значение родительскому процессу. Это значение называется кодом завершения или состоянием завершения. В POSIX по соглашению действует стандарт: программа передаёт 0 при успешном исполнении и 1 или большее число при неудачном исполнении.

Почему это важно? Если смотреть на коды завершения в контексте скриптов для командной строки, ответ очевиден. Любой полезный Bash-скрипт неизбежно будет использоваться в других скриптах или его обернут в однострочник Bash. Это особенно актуально при использовании инструментов автоматизации типа SaltStack или инструментов мониторинга типа Nagios. Эти программы исполняют скрипт и проверяют статус завершения, чтобы определить, было ли исполнение успешным.

Кроме того, даже если вы не определяете коды завершения, они всё равно есть в ваших скриптах. Но без корректного определения кодов выхода можно столкнуться с проблемами: ложными сообщениями об успешном исполнении, которые могут повлиять на работу скрипта.

Что происходит, когда коды завершения не определены

В Linux любой код, запущенный в командной строке, имеет код завершения. Если код завершения не определён, Bash-скрипты используют код выхода последней запущенной команды. Чтобы лучше понять суть, обратите внимание на пример.

#!/bin/bash
touch /root/test
echo created file

Этот скрипт запускает команды touch и echo. Если запустить этот скрипт без прав суперпользователя, команда touch не выполнится. В этот момент мы хотели бы получить информацию об ошибке с помощью соответствующего кода завершения. Чтобы проверить код выхода, достаточно ввести в командную строку специальную переменную $?. Она печатает код возврата последней запущенной команды.

$ ./tmp.sh 
touch: cannot touch '/root/test': Permission denied
created file
$ echo $?
0

Как видно, после запуска команды ./tmp.sh получаем код завершения 0. Этот код говорит об успешном выполнении команды, хотя на самом деле команда не выполнилась. Скрипт из примера выше исполняет две команды: touch и echo. Поскольку код завершения не определён, получаем код выхода последней запущенной команды. Это команда echo, которая успешно выполнилась.

Скрипт:

#!/bin/bash
touch /root/test

Если убрать из скрипта команду echo, можно получить код завершения команды touch.

$ ./tmp.sh 
touch: cannot touch '/root/test': Permission denied
$ echo $?
1

Поскольку touch в данном случае — последняя запущенная команда, и она не выполнилась, получаем код возврата 1.

Как использовать коды завершения в Bash-скриптах

Удаление из скрипта команды echo позволило нам получить код завершения. Что делать, если нужно сделать разные действия в случае успешного и неуспешного выполнения команды touch? Речь идёт о печати stdout в случае успеха и stderr в случае неуспеха.

Проверяем коды завершения

Выше мы пользовались специальной переменной $?, чтобы получить код завершения скрипта. Также с помощью этой переменной можно проверить, выполнилась ли команда touch успешно.

#!/bin/bash
touch /root/test 2> /dev/null
if [ $? -eq 0 ]
then
  echo "Successfully created file"
else
  echo "Could not create file" >&2
fi

После рефакторинга скрипта получаем такое поведение:

Если команда touch выполняется с кодом 0, скрипт с помощью echo сообщает об успешно созданном файле.
Если команда touch выполняется с другим кодом, скрипт сообщает, что не смог создать файл.

Любой код завершения кроме 0 значит неудачную попытку создать файл. Скрипт с помощью echo отправляет сообщение о неудаче в stderr.

Выполнение:

$ ./tmp.sh
Could not create file

Создаём собственный код завершения

Наш скрипт уже сообщает об ошибке, если команда touch выполняется с ошибкой. Но в случае успешного выполнения команды мы всё также получаем код 0.

$ ./tmp.sh
Could not create file
$ echo $?
0

Поскольку скрипт завершился с ошибкой, было бы не очень хорошей идеей передавать код успешного завершения в другую программу, которая использует этот скрипт. Чтобы добавить собственный код завершения, можно воспользоваться командой exit.

#!/bin/bash
touch /root/test 2> /dev/null
if [ $? -eq 0 ]
then
  echo "Successfully created file"
  exit 0
else
  echo "Could not create file" >&2
  exit 1
fi

Теперь в случае успешного выполнения команды touch скрипт с помощью echo сообщает об успехе и завершается с кодом 0. В противном случае скрипт печатает сообщение об ошибке при попытке создать файл и завершается с кодом 1.

Выполнение:

$ ./tmp.sh
Could not create file
$ echo $?
1

Как использовать коды завершения в командной строке

Скрипт уже умеет сообщать пользователям и программам об успешном или неуспешном выполнении. Теперь его можно использовать с другими инструментами администрирования или однострочниками командной строки.

Bash-однострочник:

$ ./tmp.sh && echo "bam" || (sudo ./tmp.sh && echo "bam" || echo "fail")
Could not create file
Successfully created file
bam

В примере выше && используется для обозначения «и», а || для обозначения «или». В данном случае команда выполняет скрипт ./tmp.sh, а затем выполняет echo "bam", если код завершения 0. Если код завершения 1, выполняется следующая команда в круглых скобках. Как видно, в скобках для группировки команд снова используются && и ||.

Скрипт использует коды завершения, чтобы понять, была ли команда успешно выполнена. Если коды завершения используются некорректно, пользователь скрипта может получить неожиданные результаты при неудачном выполнении команды.

Дополнительные коды завершения

Команда exit принимает числа от 0 до 255. В большинстве случаев можно обойтись кодами 0 и 1. Однако есть зарезервированные коды, которые обозначают конкретные ошибки. Список зарезервированных кодов можно посмотреть в документации.

Адаптированный перевод статьи Understanding Exit Codes and how to use them in bash scripts by Benjamin Cane. Мнение администрации Хекслета может не совпадать с мнением автора оригинальной публикации.

Дмитрий Дементий 10 февраля 2020