Tcl/Tk 快速入门 开始认识 Expect

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Expect 是什么？Expect 是 Tcl 和 Tk 语言的扩展。Expect 为使交互式程序的脚本编制自动化，提供了简单而功效强大的接口。另外，Expect 使交互式应用程序嵌入 GUI 变得容易。Expect 的开发与 Tcl/Tk 的出现是同时发生的，两者目前的版本都是 5.32。
Expect 的作者是 Don Libes，他在美国国家标准与技术学会（NIST）工作。驻留在 NIST 服务器上。（然而，Expect 和任何相关的商业或非商业产品显然都未经 NIST 认可。）在下面几屏中，将研究从源代码示例目录中精选出来的一些 Expect 脚本示例，并简要概述它的命令语法。
为什么要学习 Expect？引用 Don 论文中的一句话，“使用 expect，使系统管理任务自动化”（USENIX LISA 会议 1990 年 10 月）“……结果是 UNIX 系统管理员的工具箱里充斥着曾经见到过的一些最差的用户界面。只有完全重新设计才能帮助解决所有这些问题，expect 可用来处理许多这些问题。”
使用 Expect 的 RFC 检索

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#!/usr/local/bin/expect -- # ftp-rfc <rfc-number> # ftp-rfc -index # retrieves an rfc (or the index) from uunet exp_version -exit 5.0 if {$argc!=1} {   send_user "usage: ftp-rfc \[#] \[-index]\n"   exit } set file "rfc$argv.Z" set timeout 60 spawn ftp ftp.uu.net expect "Name*:" send "anonymous\r" expect "Password:" send "bilbrey@orbdesigns.com\r" expect "ftp>" send "binary\r" expect "ftp>" send "cd inet/rfc\r" expect "550*ftp>" exit "250*ftp>" send "get $file\r" expect "550*ftp>" exit "200*226*ftp>" close wait send_user "\nuncompressing file - wait...\n" exec uncompress $file

在介绍 Expect 之前，请先研究左边的示例。它只是对在标准 Expect 源代码分发版的示例目录中的版本略加修改而得到的，所有示例都在这个目录下。让我们看一下代码……
这个程序使 UUNet 档案文件中 IETF RFC（Request for Comment）文档的 FTP 检索自动化。脚本的第一行调用 Expect 外壳。注意，我已经给出了可执行文件的完整路径名。这是最安全的，因为很难知道任何给定用户的路径环境。该脚本先检查 Expect 版本，然后打印用法消息，除非给出正确的自变量数目。
接下来，设置 timeout 值，在下一行产生的 FTP 会话无法正确连接时，防止 Expect 脚本锁住系统资源。脚本的其余部分大多数是几组 expect／send 命令对。每个 expect 命令等待来自产生程序（在本例中是 ftp）的指定输出，后 send 正确响应。注意，在 cd 和 get 指令之后有两个 ftp 错误代码的陷阱。对于每种情况，错误代码 550 与第一个条件匹配，如果为真，则脚本存在。否则，执行 250 代码（表示成功），expect 进入下一条命令。
接收文档之后，脚本向 ftp 会话发出 close 命令。wait 命令挂起脚本处理，直到 ftp 终止为止。最后，脚本将给用户发送一个消息，对已下载的 RFC（或 rfc 下标）进行解压，然后隐式退出（缺省情况下）。
Expect 的关键，第 1 部分

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#!../expect -f # wrapper to make passwd(1) be non-interactive # username is passed as 1st arg, passwd as 2nd set password [lindex $argv 1] spawn passwd [lindex $argv 0] expect "password:" send "$password\r" expect "password:" send "$password\r" expect eof

Expect（作为语言，‘E’大写）有四个关键命令。第一个是 expect（命令，小写‘e’），如果找到匹配，它搜索模式并执行命令。对于每条 expect 命令，可以有几个组，每个组都是由选项标志、与之匹配的模式以及要执行的命令或命令主体组成。缺省情况下，expect“侦听”SDTOUT 和 STDERR，直到找到匹配或 timeout 期满为止。
缺省情况下，使用 Tcl 的字符串匹配设施来匹配模式，它实现文件名替换，类似于 C 外壳模式匹配。-re 标志调用 regexp 匹配，-ex 表明必须是精确匹配，不带通配符或变量扩展。expect 的其它可选标志包括 -i 和 -nocase，前者表示要监控产生的进程，后者强迫在匹配之前将进程输出变为小写。对于完整的说明，在命令提示符下输入 man expect，以查看 Expect 的系统手册页面文档。
第二个重要命令是 send，它用于为由 Expect 脚本正在监控的进程生成输入。send 合并选项以发送给指定的产生的过程（-i），缓慢地发送（-s，例如，在串行通信中，为了不使缓冲区溢出）以及其它几个选项。
Expect 的关键，第 2 部分

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#!/usr/local/bin/expect # Script to enforce a 10 minute break # every half hour from typing - # Written for someone (Uwe Hollerbach) # with Carpal Tunnel Syndrome. # If you type for more than 20 minutes # straight, the script rings the bell # after every character until you take # a 10 minute break. # Author: Don Libes, NIST # Date: Feb 26, '95 spawn $env(SHELL) # set start and stop times set start [clock seconds] set stop [clock seconds] # typing and break, in seconds set typing 1200 set notyping 600 interact -nobuffer -re . {   set now [clock seconds]   if {$now-$stop > $notyping} {     set start [clock seconds]   } elseif {$now-$start > $typing} {     send_user "\007"   }   set stop [clock seconds] }

左边是称为 carpal 的脚本，它也是来自源代码 Expect 分发版的另一个示例。
spawn 是用于创建新进程的 Expect 命令。它已经出现在我们使用过的每个示例中。在左边，它把路径拖到缺省外壳可执行文件并产生新实例。在这样做时，spawn 返回一个进程标识（在变量 spawn_id 中设置）。这可以在脚本中保存并设置，这给予了 expect 进程控制能力。
interact 是 Expect 用来打开用户与产生进程之间通信的命令。-nobuffer 标志将与模式匹配的字符直接发送给用户。-re 告诉 interact 将接下来的模式用作标准正规表达式，‘.’是与输入时每个字符匹配的模式。在交互方式中，缺省情况下，Expect 的 STDOUT 和 STDERR 流的重定向也返回给用户。
使用 Expect 可以完成哪些任务？当脚本调用交互式程序时，缺省情况下，Expect 拦截所有输入和输出（STDIN、STDOUT 和        STDERR）。这允许 Expect 搜索与程序输出匹配的模式，并将输入发送到产生的进程，以模拟用户交互。另外，Expect 可以将进程的控制传递给用户（如果这样指示的话），或者根据请求控制。
这些特性不仅使 Expect 对于公共管理任务变得非常有用，而且证实了 Expect 有益于构建测试脚本，以在程序开发期间执行 I/O 验证。
最后，有一个极其有用的程序 autoexpect。它本身是一个 Expect 脚本，autoexpect 监控命令行交互式程序，生成精确复制该交互的        Expect 脚本。现在，虽然通常不需要它，但很容易拿几个 autoexpect 会话的结果，概括 expect 模式，然后将它们剪贴到期望的配置中。已经在多处提到过，学习 Expect 的最佳工具是运行 autoexpect 并使用这些结果。