從高斯windows下的批量執行談DOS批處理文件

這是個老生常談的問題，但通過DOS批處理文件，可以實現很多方便的功能，想在這里多說一下。

先從最簡單的解決方法說，網上老是有人問，我以前也回答過多次。windows下高斯批量執行有三種方法

1 多個輸入文件寫入一個列表中，統一執行：創建.bcf文件，每一行都是C:\QCexperiment\exp3\b1.gjf , b1.out這樣。沒用的行開頭寫!注釋掉。用gaussian打開此文件后，蹦出來的窗口先exit，然后點三角箭頭開始運行。也可以用gaussian的Utilities-edit batch list來編輯批處理任務列表，可保存成.bcf。這個方法一個著名的問題是其中一個任務出錯，整個批處理就會斷掉。其實上可以在G03W界面的file-preference-Process里面設定來解決，將默認的"End Batch Run on Error"去掉，則運行中某任務出錯將繼續執行下面的任務。"Prompt Message"如果去掉的話，批量運行過程中將不再出現任何對話框，例如是否覆蓋以前輸出文件之類將不再提示，適合無人看管的情況下批量執行。

2 多個工作寫入一個文件中，統一執行：寫一個輸入文件，里面用例如--Link1--隔開。實際就是那個addition step方法創建的。這種方式適合多個任務有明顯相關性的時候，將它們和在一起。

3 用簡單批處理文件完成多個任務
首先在系統-高級-環境變量里，在系統變量的PATH里面把g03的路徑添加到里面，再新增GAUSS_EXEDIR環境變量也設定為g03的所在路徑。這樣任何目錄下都可以運行g03命令了
比如在gaussian03W文件夾里面建立一個批處理文件k.bat
如果要自動計算d:\study\2.gjf和d:\study\3.gjf兩個文件，然后將結果生成到e:\下面，分別叫2p.out和3p.out，那么bat文件里就寫：
g03 d:\study\2 e:\2p
g03 d:\study\3 e:\3p
然后運行k.bat就可以自動計算了，只是看不到運行過程。注意別寫后綴名，.gjf和.out不用寫，自動默認讀取.gjf和生成.out。如果不寫輸出文件的路徑，就默認成生成和gjf同文件名的out文件在原gjf文件夾里（我現在用的E01里面寫清楚輸入和輸出文件名的擴展名也可以運行，比如g03 1.gjf 1.out）。
使用這種方法，若某個.gjf運行失敗，將自動繼續運行接下來的.gjf，不會因此出錯停住。


以上是最一般的方法，但是有時候需要運用類似linux的shell script來實現一些高級功能，比如執行當前文件夾所有.gjf。

最簡單的方法是編寫一個批處理文件k.bat，內容是：
for /f %%i in ('dir *.gjf /b') do g03 %%~ni %%~ni

然后輸入k來執行，當前目錄下所有.gjf都被運行，輸出的.out文件文件名與.gjf相同。
for ... in ... do就是循環，/f指的是將%%i依次賦值為in后面()里面的內容，括號里面可以是一個文件，也可以是一條指令，如果是指令，需用'括起來。
dir /b指的是只顯示文件名（包括擴展名），不顯示文件的其它信息
%%i就是循環過程中的變量，在循環中被賦值為一個個.gjf文件。前面提到了g03后面輸入輸出文件不要加擴展名，%%~ni是將%%i的.gjf后綴去掉的結果。比如%%i是c60.gjf，%%~ni就是c60。


運用batch script，還可以實現更高級的功能，比如想輸出每個文件運行的結果，以及運行結束的時間，可以這么寫批處理文件：

@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，可以用來屏蔽接下來運行的指令。@就是讓echo off本身不顯示。
echo大家也都知道，就是顯示文字，也可以顯示變量。
其中%%~ni&if里面的&用來將前面的語句和后面的語句連接，執行完&前面的語句再運行后面的語句。DOS批處理文件一個很不方便之處是do后面只能有一條語句，如果需要運行很多條指令，必須用&把它們連起來組成一條語句。如果為了看起來清楚需要換行，必須在括號的位置換行。
errorlevel變量指的是程序返回代碼，前面的指令運行成功就是0，錯誤就是非0。
其中用到了分支語句if a==b (...) else (...)
date和time環境變量是系統預置的，實時更新，內容分別是日/月/年和小時/分鐘/秒/毫秒。


批處理程序中的變量主要有4種，
一種是%1 %2 %3這樣的，比如運行k.bat 3 8 5，那么這三個變量分別等于3 8 5，%0是自身
一種是%i%這樣的，這是最普通的，可以用set設定，比如set i=5，調用時候就是%i%，比如echo %i%
一種是%%i這樣的，用在隨循環而變化的變量，例子中的%%i就是典型。它不斷根據in后面的內容被賦值。
一種是用!括住的，比如!errorlevel!。為何要用!errorlevel!而不用%errorlevel%呢？

這個問題是時間延遲問題，批處理文件中默認情況下，只有每運行完一條語句才更新一次變量的值，比如
set i=5
set i=3 & echo %i%
顯示出來的是5而不是3，因為set i=3 & echo %i%是一整條語句，設置i=3之后并沒有立刻生效，所以顯示的%i%還是上面那條語句設的5。
這是批處理文件和其它語言的一個很顯著差別。為了避免這種情況，需要加上setlocal enabledelayedexpansion。這樣之后用!括住的變量數值都是使用即時的值。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!，就是使這個errorlevel變量是真正的它的&前面那句g03 %%~ni %%~ni返回碼而非以前的。同理!date!和!time!都是為了得到當前真正的日期和時間。如果不這么設，運行結果會判斷錯誤，而且每一條輸入文件完成日期和時間都是一樣的。

這樣，把上面那條批處理腳本拷貝進all.bat，把它放進一個文件夾，文件夾里包含360.gjf，c60.gjf，vv60.gjf，xc0.gjf，其中360.gjf輸入文件有誤。運行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，不錯吧。運行結果和時間一目了然，很適合執行大批量任務。



實際上很多人忽視了DOS的批處理文件的強大功能，令人心寒啊。由于windows的GUI做得太好了，DOS命令恐怕現在熟悉的人已經越來越少了，至少可以說，世界上所有人的大腦里，關于DOS的知識失去得比增加得快。windows平臺搞計算模擬的人熟練使用DOS批處理文件的人很少，而在linux平臺上搞計算模擬的人不得不使用文本控制臺（光靠linux的GUI干不了什么大事，某些廉價計算機預裝linux給菜鳥用，簡直是笑話），以為shell script是甚至獨一無二的法寶，加上linux內置的繁多的命令，認為是windows平臺遠不能及的。DOS批處理腳本，雖然在一定程度上比不上linux的shell script，但是足以實現絕大多數它的功能。甚至說到上面那個高斯windows下批處理運行的問題，有人以為這是windows下絕對做不成的事，說用什么bash for windows，真是舍近求遠。DOS批處理文件在某些地方用得還是很廣泛的，比如hei客，這是必會的。還有一些某些人認為方便的裝機工具，比如番茄花園之流也用這些。以及一些別有用心的人，verycd上renchongyi是個典型，篡改別人辛辛苦苦破解的程序，通過批處理文件自動運行一堆病毒，號稱是安裝程序欺騙菜鳥，這是非常卑鄙的。

總之，重拾DOS，重視起批處理文件吧！