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。