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Expect学习笔记
Expect学习笔记
————Tim
一、Expect介绍
Expect是一种TCL扩展性的语言，主要用于完成系统交互方面的功能，比如SSH、FTP等，这些程序都需要手工与它们进行互动，而使用Expect就可以模拟人手工互动的过程，使用一种自动的方式控制。
Expect中，有三个重要的主命令，分别是spawn、expect、exp_send，这三个命令几乎存在于所有Expect脚本中，除了这些之外，还有很多Expect所特有的参数、变量，它们也作用与Expect的方方面面。
二、Expect命令
Expect中命令是最重要的部分，它们完成Expect中最关键的功能，命令使用的特点就是他们本身就可以单独执行，使用上类似于：
命令[选项]参数
Øspawn
spawn命令是Expect的初始命令，它用于启动一个进程，之后所有expect操作都在这个进程中进行，如果没有spawn语句，整个expect就无法再进行下去了，使用方法就像下面这样：
spawnsshroot@192.168.0.1
在spawn命令后面，直接加上要启动的进程等信息
当然，如果真的不要spawn过程也没有关系，虽然这样就没有办法单独执行，但是这个脚本可以与任何调用它的进程进行交互。
除此之外，spawn还支持其他选项：
-open启动文件进程，具体说明请参照下面的选项部分。
-ignore忽略某些信号，具体说明请参照下面的选项部分。
Øexpect
使用方法：
expect表达式动作表达式动作………………
expect命令用于等候一个相匹配的输出，一旦匹配就执行后面的动作，这个命令接受几个特有参数，用的最多的就是-re，表示使用正则表达式的方式匹配，使用起来就像这样：
spawnsshroot@192.168.0.1
expect“password:
”{exp_send“word\r”}
从上面的例子可以看出，expect是依附与spawn命令的，当执行ssh命令后，expect就匹配命令执行后的关键字：
password:
，如果匹配到关键字就会执行后面包含在{}括号中的exp_send动作，匹配以及动作可以放在二行，这样就不需要使用{}括号了，就像下面这样，实际完成的功能与上面是一样的：
spawnsshroot@192.168.0.1
expect“password:
”
exp_send“word\r”
expect命令还有一种用法，它可以在一个expect匹配中同时匹配多个关键字，只需要将关键字放在一个大括号中就可以了：
spawnsshroot@192.168.0.1
expect{
-re“password:
”{exp_send“word\r”}
-re“TopsecOS#”{}
}
上面的例子中，在一个expect匹配中可以匹配二个不同情况，如果发现有password:
字符就执行后面的动作，而发现的是另外一个TopsecOS#时，因为后面的动作为空，就会退出这个expect动作，在这些动作中也有很多参数，我们在后面来慢慢介绍。
上面我们看到了一种【表达式-动作】模式，还有人喜欢使用另一种格式，就像下面这样：
spawnsshroot@192.168.0.1
expect–re“password:
”{
exp_send“word\r”
}–re“TopsecOS#”{
}
这种格式的好处是减少了一次缩进，不过看起来就没有那么清晰了，喜欢哪一种可以自己决定。
Øexpect_before
在这个语句以下的所有expect语句之前，首先做一次匹配，使用这个命令需要小心，首先来看例子：
expect{
eofeofproc
“login:
”{send“$user\r”}
}
expect{
eofeofproc
“password”{send“$password\r”}
}
expect{
eofeofproc
“$prompt”{send“$cmd\r”}
}
上面的例子中，每一个expect都有一个eof过程，而且都是首先检查有没有eof事件，然后再往下检查其他的事件。
对于这种情况，我们可以用下面的语句来代替：
expect_beforeeofeofproc
expect“login:
”{send“$user\r”}
expect“password”{send“$password\r”}
expect“$prompt”{send“$cmd\r”}
Øexpect_after
与上面的expect_before一样，不过expect_after是用于在expect语句后面做匹配的，比如下面的语句：
expect{
“login:
”{send“$user\r”}
eofeofproc
}
expect{
“password”{send“$password\r”}
eofeofproc
}
expect{
“$prompt”{send“$cmd\r”}
eofeofproc
}
就可以用这样的语句来代替：
expect_aftereofeofproc
expect“login:
”{send“$user\r”}
expect“password”{send“$password\r”}
expect“$prompt”{send“$cmd\r”}
看起来简单，但是还有一些需要注意的地方：
1.expect_after或者前面说的expect_before语句，都是对这个命令下面的expect语句产生影响的，比如上面的命令中如果把expect_after放在最后一条，那么中间的login之类的expect都是无效的
2.expect_after是在expect命令之后做匹配，所以如果有一个expecteof这样的命令，则expect_aftereof是无效的，因为先匹配了expect命令中的eof，比如下面的语句：
expect_aftereof{puts“it’safter”}
expecteof{puts“it’sexpect”}
则只能匹配到expect中的那个eof，输出是it’sexpect，为什么呢？
因为上面的语句代表这样的意思：
expect{
eof{puts“it’sexpect”}
eof{puts“it’safter”}
}
这样应该很明显了。
3.如果有多个expect_after或者expect_before命令，则第二个命令会替换第一个，比如下面的情况：
expect_after“pat1”act1
expectp1
expectp2
expect_after“pat2”act2“pat3”act3
expectp3
这种情况下，程序流程首先匹配p1pat1p2pat1，然后因为第二个expect_after语句的关系，下面的匹配则是p3pat2pat3，这里第二个after语句替换了第一个，p3不再匹配pat1了。
4.
Øexpect_user
expect_user命令用来匹配从用户那里的输入，之前进行匹配时，都是使用expect命令来匹配程序的输出，但这个命令则可以根据用户的输入进行匹配并完成相应的动作，看看下面的语句：
expect_user{
-rehello
{putsstdout"HELLO";exp_continue}
}
这个代码段首先从用户那里获取输入，如果发现输入的是hello字符时，就会激活下面的动作，打印HELLO字符，因为exp_continue命令的存在，这个程序会一直循环下去。
Øexp_send
在上面的介绍中，我们已经看到了exp_send命令的使用，exp_send命令是expect中的动作命令，它还有一个完成同样工作的同胞：
send，exp_send命令可以发送一些特殊符号，我们看到了\r（回车），还有一些其他的比如：
\n（换行）、\t（制表符）等等，这些都与TCL中的特殊符号相同。
send命令有几个可用的参数：
-i指定spawn_id，这个参数用来向不同spawn_id的进程发送命令，是进行多程序控制的关键参数。
-ss代表slowly，也就是控制发送的速度，这个参数使用的时候要与expect中的变量send_slow相关联
Øexp_continue
这个命令一般用在动作中，它被使用的条件比较苛刻，看看下面的例子：
spawnsshroot@192.168.0.1
expect{
-timeout60
-re“password:
”{exp_send“word\r”;exp_continue}
-re“TopsecOS#”{}
timeout{puts“Expectwastimeout”;return}
}
在这个例子中，可以发现exp_continue命令的使用方法，首先它要处于一个expect命令中，然后它属于一种动作命令，完成的工作就是从头开始遍历，也就是说如果没有这个命令，匹配第一个关键字以后就会继续匹配第二个关键字，但有了这个命令后，匹配第一个关键字以后，第二次匹配仍然从第一个关键字开始。
Øexp_internal
这是一条用来打开Expect调试模式的命令，它可以将整个匹配，操作过程中间发生的事情显示出来，它接受的值包括：
非0值（打开调试模式）、0（关闭调试模式）、-ffile（将调试内容写入文件），使用起来就像下面这样：
spawnftp10.11.105.15
exp_internal1
expect{
-re"Name"{exp_send"ftp\r";exp_continue}
-re"Pass"{exp_send"ftp\r";exp_continue}
-re"ftp>"{exp_send"by\r"}
}
expectEOF
注意上面的exp_internal是放在spawn命令后面的。
如果想将调试信息放入文件，则修改exp_internal1语句，变成下面的样子：
exp_internal-foutput.txt1
具体的组合如下：
exp_internal0关闭诊断模式。
exp_internal1开启诊断模式，诊断信息输出到标准输出中。
exp_internal–ffile0开启诊断模式，诊断信息放入文件但不输出到标准输出。
exp_internal–ffile1开启诊断模式，诊断信息不光写入文件，也输出到标准输出。
Øexp_pid
exp_pid命令用来获取当前spawn的进程号，他支持-i选项，用来指定具体的spawn进程，使用方法就像像下面这样：
setpid[exp_pid–i$spawn_id]
Øsend_user
send_user命令用来把后面的参数输出到标准输出中去，默认的send、exp_send命令都是将参数输出到程序中去的，用起来就像这样：
send_user“Pleaseinputpasswd：
”
这个语句就可以在标准输出中打印Pleaseinputpasswd:
字符了。
Øsend_error
send_error命令用来把后面的参数输出到标准错误输出中去，相比send_user来说它们的最终去向不同。
Øsend_log
send_log命令用来把后面的内容输出到log记录文件中去，这个命令需要与log_file命令配合使用，如果log_file命令指定了一个文件记录程序输出，那么send_log命令则可以自己在文件中添加一些内容。
如果没有log_file，那么send_log是无效的，里面的内容不会被打印到标准输出中去。
Øclose
close命令用来关闭连接，它支持-i选项，用来关闭指定句柄的过程，如果不带任何选项，则关闭当前$spawn_id变量指定的过程。
Øwait
wait命令与close命令相似，都是用来关闭连接的，但wait命令是等待系统主动返回eof，也就是结束信号后才关闭，而不是像close那样无条件关闭，与close命令一样，它也支持-i选项。
Ølog_user
log_user命令用来指定Expect输出的位置，默认情况下log_user的值是1，表示所有输出都放在标准输出中（一般是显示器，如果采用重定向也可以定位到文件中），如果将这个值赋值为0就表示不需要任何输出。
Ølog_file
log_file命令用来将输出记录到一个文件中去，使用格式如下：
log_file<选项>文件名
选项包括下面几种：
-open当一个文件已经被打开时，使用这个选项可以往这个文件里继续添加内容，这个选项一般用于windows系统，因为windows系统中文件是独占的，Linux系统中就不存在这个问题了。
-leaveopen当文件已经被打开时，不继续向这个文件中添加内容。
-noappend如果文件已存在，那么清空文件中的内容，然后再写入。
-a如果文件已存在，则将新内容附加到当前文件的末尾。
当这个命令带有文件名时，表示将spawn程序的标准输出记录到文件中，只使用log_file命令但不带文件名则表示关闭记录，这样你就可以只记录自己感兴趣的部分了。
Øremove_nulls
expect中，默认会去掉返回中的控制符，注意：
不要将控制符与空白符搞混，控制符主要是信号，他们是不会显示在屏幕上的，比如使用ctrl+c（中断）、ctrl+d（终止）等组合键发送的信号，信号是ASCII码表中01-31区间中的字符；空白符则是可以显示出来的空白符号，比如空格、回车、换行、制表等一系列符号。
remove_nulls命令可以控制是否去掉返回中的控制符，使用方法如下：
remove_nulls0#关闭自动去掉控制符的功能
remove_nulls1#开始知道去掉控制符的功能，这是默认值。
Ømatch_max
match_max用来设置expect_out（buffer）变量的缓存大小，默认情况下expect_out（buffer）变量缓存是2000个字符，你可以设置这个大小来设置更符合实际的缓存，使用方法如下：
match_max65535
这是一般的方法，它还支持2个选项，其中-d表示设置为默认值，也就是default的意思，-i则表示设置某个spawn_id指定的进程缓存，使用方法如下：
match_max-d1048576
match_max-ilo_spawnid
使用-d选项一般是用于多个spawn进程同时运行的情况。
Øtrap
在脚本运行期间监听系统信号，系统信号支持3种方式：
C语言方式，比如SIGINT、SIGHUP等；简略方式，比如-INT、-SIGHUP；Linux系统的kill模式，比如9、15等；监听到这些信号之后就执行规定的动作。
使用方法就象这样：
trap{
send_user“byebye\r”
exit
}SIGINT
上面的脚本中，在脚本运行期间一旦用户发送了SIGINT信号（一般都是ctrl+c），就会打印byebye字符，然后退出脚本。
信号的具体表格请查阅其他资料，而且建议使用C语言方式，因为这是目前使用最广泛的，比较容易做代码移植。
如果希望一次性监听多个信号，则可以把信号一次性的赋给trap命令，比如：
trapintproc{SIGINTSIGHUPSIGQUIT}
trap支持2个选项：
-name–number，分别返回监听到的信号名称及数值，使用方法如下：
trap{
send_user“signalnameis[trap–name]”
send_user“signalintegeris[trap–number]”
exit
}{SIGINTSIGHUPSIGQUIT}
如果希望取消某些信号，则有一个特殊关键字SIG_IGN来做这件是，比如：
trapSIG_IGN{SIGINTSIGHUPSIGQUIT}
这样在脚本运行期间即使用户输入这些信号也会被忽略掉。
有时候希望在脚本前半部分忽略信号，但后半部分不忽略，使用特殊关键字SIG_DFL可以恢复这些信号的功能：
trapSIG_IGN{SIGINTSIGHUPSIGQUIT}#取消这些信号功能
..................
trapSIG_DFL{SIGINTSIGHUPSIGQUIT}#恢复这些信号功能
Øexit
exit命令功能很简单，就是直接退出脚本，但是你可以利用这个命令对脚本做一些扫尾工作，比如下面这样：
exit–onexit{
execrm$tmpfile
send_user“Goodbye\n”
}
Øinteract
interact命令是Expect中非常重要的命令之一，它用来在脚本中将控制权交给用户，由用户与spawn生成的进程进行交互，比如登录ftp服务器并下载的过程中，登录ftp服务器的过程可以由用户输入自己的用户名和密码，然后用户再输入q字符将控制权交给脚本，由脚本完成后面的交互动作，这个功能的实现代码如下：
spawnftp172.18.1.111
interact{
"d"{puts[execdate]}
"q"{return}
}
send"\r"
expect{
ftp>{send"by\r"}
}
expect{
default{}
}
上面的代码每一行的含义如下：
第一行的spawn命令用来打开一个ftp登录过程，需要特别注意的是，interact命令是不能单独运行的，他必须在一个spawn过程中才能生效，这一点与expect命令是相同的，interact命令也支持-i参数用来做多进程控制，但目前我们不涉及这部分。
第二行的interact命令使用起来就和expect命令完全一样了，当用户输入d这个字符时，执行date命令，这里只是为了演示一下，没有实际意义，输入q字符就退出interact交互过程，这个退出交互过程是由return命令实现的，这也是要特别注意的，如果没有这个命令，则后续的命令都无法生效了，因为你没有将控制权从用户那里转交回脚本；除了d、q这2个字符，用户输入的任何其他字符都会被忠实的交给ftp过程，所以用户可以在这里进行ftp用户登录以及其他操作，操作完了按一下q就可以了，真实代码中当然不能用q来做这样的动作，因为如果用户的用户名中如果正好有这个字符可就出问题了，你可以找一个不常用的字符来代替，还需要注意一点：
interact并不是只能监听一个字符，你尽可以用一个字符串来代表交互完成，比如OK或者I’mFinished\r等，像这样的监听字符是不会显示在屏幕上面的。
下面的send\r命令很重要，因为下面的expect命令需要匹配ftp>字符，但interact过程将权限交给脚本的时候，expect的buffer是空的，必须使用send命令将程序的提示符推到buffer里面去，后面的过程就没什么重要的部分了。
interact命令也支持-gl、-ex、-re选项，而且与expect命令相似，它也有interact_out这个专用数组来做其他操作，数组包括interact_out（X,string），其中X是0-9之间的数字，比如interact_out（0,string）表示所有匹配到的字符等；但是注意interact_out这个数组中不包含interact_out（buffer）这个变量，它是与expect_out（buffer）这个变量合并的。
想看更具体的内容，请参阅第三部分。
Øinterpreter
interpreter用于在expect过程中调用解释器，执行到这一句之后，expect会暂时停下来显示解释器，可以在解释器中调试脚本中的内容，比如puts内部变量的值或者其他操作，到最后使用return命令就可以让脚本继续向下执行了。
调用解释器之后，可以使用更多的interpreter命令调用多个解释器，最后还是用return返回。
三、Expect选项
Ø-i选项
-i选项一般用于同时控制多个spawn进程，通过这个选项向不同spawn_id发送命令就可以同时控制多个进程了，它有二种使用方法：
1．直接使用：
spawnftpconnect
setspid_ftp$spawn_id
spawntelnetconnect
setspid_telnet$spawn_id
exp_send–i$spid_ftp“ftpcommand”
exp_send–i$spid_telnet“telnetcommand”
2.expect过程调用
expect{
-i$spid
-timeout"yourtimeout"
-re".+"{appendresult$expect_out（buffer）}
-re"otherexitcondition"{}
}
Ø-d选项
几乎所有expect命令都支持-d选项，d代表default，也就是设置某些命令的默认值，比如：
remove_nulls–d1
timeout–d30
Ø-f选项
f代表file，某些Expect命令支持这个选项，比如exp_internal命令，这个选项用来将某些命令的输出放入一个文件中去，因此这个选项后面必须带有文件的路径作为值。
Ø-s选项
s代表slowly，也就是发送速度，这个选项一般用于send族命令中，比如send、exp_send、send_user、send_error等等，使用这个选项之前，必须先对send_slow变量赋值，这个变量赋值方法的说明请查看第三部分。
Ø-h选项
h代表human，用来模拟人敲击键盘的动作，可以用于所有send命令族，比如exp_send、send_user等等，使用之前必须先对send_human变量赋值，这个变量的详细说明请查看第三部分。
Ø-gl选项
gl代表global，用于指定全局类型的表达式，用于expect、interact命令族中，比如expect、expect_user、expect_error等，global形式的表达式与DOS的通配符相似，用*表示任意多个任意字符，?
表示一个任意字符，这是一种很简单的表达式。
Ø-ex选项
ex代表exact，用于指定精确类型的表达式，用于expect、interact命令族中，这种类型的表达式特点就是所有字符都精确代表它本身的含义，不存在通配符。
Ø-re选项
re代表regularexpression，也就是正则表达式，用于expect、interact命令族中，这种类型的表达式具有匹配一
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