从高斯windows下的批量执行谈DOS批处理文件

从高斯windows下的批量执行谈DOS批处理文件

文/Sobereva  写于约2008年



这是个老生常谈的问题,但通过dos批处理文件,可以实现很多方便的功能,想在这里多说一下。

先从最简单的解决方法说,网上老是有人问,我以前也回答过多次。windows下高斯批量执行有三种方法

1 多个输入文件写入一个列表中,统一执行:创建.bcf文件,每一行都是C:\QCexperiment\exp3\b1.gjf , b1.out这样。没用的行开头写!注释掉。用gaussian打开此文件后,蹦出来的窗口先exit,然后点三角箭头开始运行。也可以用gaussian的Utilities-edit batch list来编辑批处理任务列表,可保存成.bcf。这个方法一个著名的问题是其中一个任务出错,整个批处理就会断掉。其实上可以在G03W界面的file-preference-Process里面设定来解决,将默认的"End Batch Run on Error"去掉,则运行中某任务出错将继续执行下面的任务。"Prompt Message"如果去掉的话,批量运行过程中将不再出现任何对话框,例如是否覆盖以前输出文件之类将不再提示,适合无人看管的情况下批量执行。

2 多个工作写入一个文件中,统一执行:写一个输入文件,里面用例如--Link1--隔开。实际就是那个addition step方法创建的。这种方式适合多个任务有明显相关性的时候,将它们和在一起。

3 用简单批处理文件完成多个任务
首先在系统-高级-环境变量里,在系统变量的PATH里面把g03的路径添加到里面,再新增GAUSS_EXEDIR环境变量也设定为g03的所在路径。这样任何目录下都可以运行g03命令了
比如在gaussian03W文件夹里面建立一个批处理文件k.bat
如果要自动计算d:\study\2.gjf和d:\study\3.gjf两个文件,然后将结果生成到e:\下面,分别叫2p.out和3p.out,那么bat文件里就写:
g03 d:\study\2 e:\2p
g03 d:\study\3 e:\3p
然后运行k.bat就可以自动计算了,只是看不到运行过程。注意别写后缀名,.gjf和.out不用写,自动默认读取.gjf和生成.out。如果不写输出文件的路径,就默认成生成和gjf同文件名的out文件在原gjf文件夹里(我现在用的E01里面写清楚输入和输出文件名的扩展名也可以运行,比如g03 1.gjf 1.out)。
使用这种方法,若某个.gjf运行失败,将自动继续运行接下来的.gjf,不会因此出错停住。


以上是最一般的方法,但是有时候需要运用类似linux的shell script来实现一些高级功能,比如执行当前文件夹所有.gjf。

最简单的方法是编写一个批处理文件k.bat,内容是:
for /f %%i in ('dir *.gjf /b') do g03 %%~ni %%~ni

然后输入k来执行,当前目录下所有.gjf都被运行,输出的.out文件文件名与.gjf相同。
for ... in ... do就是循环,/f指的是将%%i依次赋值为in后面()里面的内容,括号里面可以是一个文件,也可以是一条指令,如果是指令,需用'括起来。
dir /b指的是只显示文件名(包括扩展名),不显示文件的其它信息
%%i就是循环过程中的变量,在循环中被赋值为一个个.gjf文件。前面提到了g03后面输入输出文件不要加扩展名,%%~ni是将%%i的.gjf后缀去掉的结果。比如%%i是c60.gjf,%%~ni就是c60。


运用batch script,还可以实现更高级的功能,比如想输出每个文件运行的结果,以及运行结束的时间,可以这么写批处理文件:

@echo off
setlocal enabledelayedexpansion
for /f  %%i in ('dir *.gjf /b') do (
g03 %%~ni %%~ni&if !errorlevel!==0 (
echo Calculation of %%i finished at !date! !time!) else (
echo Calculation of %%i failed at !date! !time!))

echo off想必大家知道,可以用来屏蔽接下来运行的指令。@就是让echo off本身不显示。
echo大家也都知道,就是显示文字,也可以显示变量。
其中%%~ni&if里面的&用来将前面的语句和后面的语句连接,执行完&前面的语句再运行后面的语句。DOS批处理文件一个很不方便之处是do后面只能有一条语句,如果需要运行很多条指令,必须用&把它们连起来组成一条语句。如果为了看起来清楚需要换行,必须在括号的位置换行。
errorlevel变量指的是程序返回代码,前面的指令运行成功就是0,错误就是非0。
其中用到了分支语句if a==b (...) else (...)
date和time环境变量是系统预置的,实时更新,内容分别是日/月/年和小时/分钟/秒/毫秒。


批处理程序中的变量主要有4种,
一种是%1 %2 %3这样的,比如运行k.bat 3 8 5,那么这三个变量分别等于3 8 5,%0是自身
一种是%i%这样的,这是最普通的,可以用set设定,比如set i=5,调用时候就是%i%,比如echo %i%
一种是%%i这样的,用在随循环而变化的变量,例子中的%%i就是典型。它不断根据in后面的内容被赋值。
一种是用!括住的,比如!errorlevel!。为何要用!errorlevel!而不用%errorlevel%呢?

这个问题是时间延迟问题,批处理文件中默认情况下,只有每运行完一条语句才更新一次变量的值,比如
set i=5
set i=3 & echo %i%
显示出来的是5而不是3,因为set i=3 & echo %i%是一整条语句,设置i=3之后并没有立刻生效,所以显示的%i%还是上面那条语句设的5。
这是批处理文件和其它语言的一个很显著差别。为了避免这种情况,需要加上setlocal enabledelayedexpansion。这样之后用!括住的变量数值都是使用即时的值。比如上面例子改成set i=3 & echo !i!,那么得到的就是3而不是5。

之所以要用!errorlevel!,就是使这个errorlevel变量是真正的它的&前面那句g03 %%~ni %%~ni返回码而非以前的。同理!date!和!time!都是为了得到当前真正的日期和时间。如果不这么设,运行结果会判断错误,而且每一条输入文件完成日期和时间都是一样的。

这样,把上面那条批处理脚本拷贝进all.bat,把它放进一个文件夹,文件夹里包含360.gjf,c60.gjf,vv60.gjf,xc0.gjf,其中360.gjf输入文件有误。运行all,得到:

Calculation of 360.gjf failed at 01/11/2008  2:17:27.91
Calculation of c60.gjf finished at 01/11/2008  2:17:35.97
Calculation of vv60.gjf finished at 01/11/2008  2:17:44.07
Calculation of xc0.gjf finished at 01/11/2008  2:17:52.10

看,不错吧。运行结果和时间一目了然,很适合执行大批量任务。



实际上很多人忽视了DOS的批处理文件的强大功能,令人心寒啊。由于windows的GUI做得太好了,DOS命令恐怕现在熟悉的人已经越来越少了,至少可以说,世界上所有人的大脑里,关于DOS的知识失去得比增加得快。windows平台搞计算模拟的人熟练使用DOS批处理文件的人很少,而在linux平台上搞计算模拟的人不得不使用文本控制台(光靠linux的GUI干不了什么大事,某些廉价计算机预装linux给菜鸟用,简直是笑话),以为shell script是甚至独一无二的法宝,加上linux内置的繁多的命令,认为是windows平台远不能及的。DOS批处理脚本,虽然在一定程度上比不上linux的shell script,但是足以实现绝大多数它的功能。甚至说到上面那个高斯windows下批处理运行的问题,有人以为这是windows下绝对做不成的事,说用什么bash for windows,真是舍近求远。DOS批处理文件在某些地方用得还是很广泛的,比如hei客,这是必会的。还有一些某些人认为方便的装机工具,比如番茄花园之流也用这些。以及一些别有用心的人,verycd上renchongyi是个典型,篡改别人辛辛苦苦破解的程序,通过批处理文件自动运行一堆病毒,号称是安装程序欺骗菜鸟,这是非常卑鄙的。

总之,重拾DOS,重视起批处理文件吧!

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