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Programação em Bash Shell
(Bash Shell)
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Os
objectivos deste módulo são os seguintes: ·
Programação do Bash Shell ·
Estruturas de Controlo if e case ·
Repetição |
Referências
https://www.panix.com/~elflord/unix/bash-tute.html
http://www.tldp.org/LDP/abs/html/
1 Introdução
O bash shell é
antes de mais um interpretador de comandos. Efectua a leitura de comandos
introduzidos na linha de comando e interpreta-os.
A interpretação significa uma ou mais acções do sistema operativo, por exemplo
executar o comando que foi escrito! Resumindo, os interpretadores de comandos
de linha, tipo Bash Shell, são uma
maneira de efectuar a interface entre o utilizador e o sistema operativo.
No caso dos
sistemas Linux/Unix, o interpretador de comandos afecto a cada utilizador por
defeito encontra-se no ficheiro /etc/passwd. Execute, por exemplo, o comando
finger para ver a sua informação.
Um Shell Script é um conjunto de comandos
escritos numa linguagem de script.
Uma linguagem script permite uma
interpretação mais complexa dos nossos comandos. Portanto um shell script
poderá ser apenas uma sequência de comandos existentes ou através de uma
linguagem própria podemos usar variáveis, ciclos de repetição e outras
estruturas de controlo típicos de qualquer linguagem imperativa, até há
linguagens criptas baseados em outras paradigmas de programação utilizando por
exemplo objectos. Normalmente os shell
scripts são utilizados na construção de pequenas aplicações de auxílio à
administração de sistemas e aos programadores experientes. São utilizados para
automatizar tarefas diárias tais como realização de cópias de segurança, gestão
de contas, remoção automática de determinado tipo de recursos, pesquisa de
informação, etc. Também podem ser utilizados para prototipagem rápida de
aplicações mais complexas, gerir projectos de programação e como partes
pequenas de sistemas sofisticados.
1.1 O Primeiro Script
Um shell script não é mais do
que uma sequência de comandos interpretados um após o outro pelo sistema
operativo. Existem varias linguagens cada uma com o seu próprio sintaxe e nomes
pelos vários comandos e funcionalidades do sistema operativo.
A primeira linha dum ficheiro “script” indica a linguagem que será
utilizada para interpretar o script. De facto indica ao interpretador actual qual
a aplicação a utilizar. Na figura 1 a aplicação indicada é /bin/bash (bourne
again shell) - o ficheiro bash no directório /bin.
A segunda linha é apenas um comentário e será ignorado.
As restantes linhas são todas comandos que podiam ter sido introduzidos
directamente na linha de comando.
#!/bin/bash
#primeiro script - ola.sh
echo ola $USER
pwd
date
Figura 1. Um Exemplo
Simples - o ficheiro “ola.sh”
1.2 Atribuição de permissões de execução
Para executar o ficheiro é necessário atribuir
permissões de execução, usando o comando chmod ou via o GUI.
Usando a notação + à adicionar execução
alunos:~/scripts crocker$
chmod +x <nome_ficheiro_shell_script>
Usando a notação numérica
alunos:~/scripts crocker$ chmod 744 ola.sh
Figura 2 – Atribuição
de permissões de execução
1.3 Execução.
Neste momento o ficheiro ola.sh pode ser executado, ou melhor dito
“interpretado”, escrevendo simplesmente
o seu nome.
Exemplo
completo em baixo:
prompt> gedit ola.sh & //eu
usei o vi para criar o ficheiro
prompt> ls -l ola.sh //ver
detalhes do ficheiro sem o “x”
prompt> ola.sh -bash: ola.sh:
command not found //
problema com o ‘path’. Não está incluído o diretório atual o “ponto”
prompt>./ola.sh -bash:./ola.sh: Permission denied //problema com a permissão
prompt>
chmod +x ola.sh //mudar permissão ficheiro agora executável.
prompt> ls -l ola.sh ////ver detalhes do ficheiro agora com o “x”
prompt> ./ola.sh à Finalmente vemos
o resultado do nosso primeiro shell
script.
2 Variáveis.
2.1 Variáveis Simples (escaleres)
A sintaxe de declaração duma variável: <nome_variável>=<valor>
· Não são permitidos espaços antes nem depois do
carácter =
· Apenas caracteres alfanuméricos podem ser
utilizados como identificadores válidos de variáveis.
· Os valores do tipo string que contenham
espaços devem ser especificados entre aspas como no exemplo em baixo
· A sua utilização (aceder ao valor) $nome ou
${nome} para ser mais explicito
#!/bin/bash
var1=123
var2=Ola
var_ia_vel="Ola Mundo"
Figura 3: Exemplo Simple de variáveis
Exercício 1: Faça
um bash shell script para experimentar com variáveis como no exemplo em baixo.
#!/bin/bash
# variáveis de ambiente
echo $USER $HOME
echo $PATH
# ver todas as variáveis do ambiente com o comando “env”
#variaveis locais
ola="bom dia"
echo "$ola
Paulo"
echo "$olaPaulo" #Texto
Pegado a variavel .. não funcione..
echo "${ola}Paulo" #proteger
a variável com as chavetas..ok
mesg="$ola
$USER"
echo $mesg
# input usando read
echo "Introduza qualquer Coisa"
read var
echo "Introduziu
$var"
#variaveis especiais
echo "Numero de Arguments para este script $#"
echo "Todos os argumentos para este script $*"
echo "O primeiro
$1 e segundo $2 argumentos para
este script"
echo "O nome deste ficheiro $0"
echo "O Processo ID
deste script $$"
echo "Exit status do comando anterior $?"
Figura 4: Exemplo de variáveis
2.2 Substituição de Comandos
Esta
facilidade do Bash Shell permite atribuir o output dum comando a uma variável.
Isto é feito
usando (a) tradicionalmente plicas (acento) à volta do comando pretendido
.. `comando` .
Ou usando a
forma mais moderna $(comando) . Veja o exemplo seguinte
data=`date` #ou data=$(date) atribuição
echo $data
#um exemplo misturando vários comandos e variáveis.
info=`echo $HOME ; echo
" estamos no directorio ";
pwd`
echo $info
2.3 Variáveis Estruturados- Vectores (Arrays)
O Bash Shell
permite a utilização de variáveis do tipo Array, apenas com uma dimensão
(Vector).
Os elementos
dum Array podem ser definidos usando a
sintaxe variable[índice]- onde indice é um
valor inteiro 0,1,2..etc.
Para obter o valor
dum elemento dum array utilize-se a sinatxe${variable[xx]}.
v[2]=1
v[3]=ola
v[4]=12 #elementos dum array podem não ser
consecutivas ou do mesmo tipo
v[7]="ola mundo" #pode deixar buracos no array
echo
${v[2]}
dias=(
domingo segunda terca quarta )
#declaração e inicialização dum array
indice=0
echo
"Hoje é ${dias[indice]}"
Figura 5: Exemplos de Arrays
files=$(ls)
#output do comando ls passado para um vector
echo
${files[@]} – o array todo
echo
${files[2]} – o valor do índice 2
echo
${#files[@]} -- numero de elementos do
array
Figura 6: Exemplo de
definição dum Array usando substituição dum comando.
3 Operadores
3.1 Operadores Aritméticos
+
Soma - Subtracção
* Multiplicação / Divisão
** Exponencial % Módulo(Resto
da Divisão)
Exercício 2: Para avaliar uma expressão
aritmética utiliza-se a função let Experimente com let
#!/bin/bash
x=1
let
x=x*2+3
echo
"x=$x" #output 5
let
x--
echo
"x=$x" #output
4
y=2 ; let x=x + 3**y
echo "x=$x" #output 13
3.2 Lógicos
&& AND E || Or
Ou
3.3 Comparação de Inteiros
-eq Equal Igual
-ne
Not Equal Diferente
-gt Greater than Maior que
-ge Gretaer or equal Maior ou igual a
-lt Less
than Menor que
-le Less
than or equal Menor ou igual a
3.4 Comparação de strings
=
Igual
!=
Diferente
<
Menor que
>
Maior que
-z
String nula, ou seja, tamanho = 0
-n
String não é nula
3.5 Ficheiros
-e
Devolve verdade caso o ficheiro
exista
-f
Devolve verdade se o ficheiro é
regular e não uma directoria
-d Devolve verdade caso se trate de uma
directoria
#Exemplo 1
num=42
if [ $((num % 2)) == 0 ] && [ $((num % 7))
== 0 ]; then
echo "$num é par e
divisivel por 7"
fi
#Exemplo 2 se o numero de argumentos é 1 e é um diretorio
if [ $# -eq 1 ] && [ -d $1 ] ; then
pastaInicial=$1
else
pastaInicial=$HOME
fi
4. As Estruturas de Controlo de decisão “if” e “case”
4.1 A sintaxe do comando if
if [ condição1 ]
then
comandos no caso da condição1 ser verdadeira
elif [ condição2
]
then
comandos no caso da condição2 ser verdadeira
else
comandos no caso de nenhuma das condições ser
verdadeira
fi
Importante : Os espaços entre as palavras
chaves são importantes … if_[_condição1_]
4.2 A sintaxe do comando case
A estrutura case é similar à estrutura switch da linguagem C.
case valor_duma_variável in
constante 1)
comando1;;
constante 2)
comando2
comando3 ;;
*) comando_default ;;
esac
Exemplo 4(a): O script pass.sh
#!/bin/bash
#Script para saber se um user existe no ficheiro passwd pass.sh
echo "Intro. Nome"
read nome
grep $nome /etc/passwd > /dev/null
if[ $? -eq 0 ] ; then
echo "$nome existe no ficheiro passwd"
else
printf "%s não
está no ficherio passwd" $nome
fi
Exemplo 4(b): O script mywho
O script em baixo indicará se existe um utilizador actualmente ligado
ao computador cujo username contem o string lido para a variável nome. Se for o
caso o script executará o comando echo para imprimir uma mensagem no
ecrã.
#!/bin/bash
# script mywho.sh
echo "Introduza Nome (userid) da Pessoa "
read nome
echo "Procurando
"$nome
# comando who seguido por um filtro.
who| grep $nome > /dev/null
# Nota : exit status of previous command
is stored in $?
# Valor por defeito é zero. Zero indique sucesso.
if [ $? -eq 0 ] ; then
echo "$nome está ligado "
else
echo "$nome Não está ligado a esta maquina "
fi
echo
Implemente e Experimente
o script “mywho”.
A seguir modifique-o para aceitar um string como
parâmetro em vez de ser lido do teclado. Se o username (string) for encontrado
então o script deverá adicionalmente executar o comando finger
filtrando o output pelo valor do string.
Solução: Em vez de
ler o “nome” com o comando read utilizar-se-á a variável $1.
Exercício 4: Menu de Calendários
a)
Faça um
bash shell script que apresente ao utilizador um menu onde o utilizador pode
escolher entre duas opções. A primeira opção deverá mostrar o calendário do mês
actual e a segunda a data actual
Utilize a estrutura de decisão
if..else e os comandos “date” e“cal”. Se
o utilizador escolher outra opção então o programa dever responder com o texto
“Opçao inválida”
b)
Mudar a
estrutura de decisão para “case”
c)
Adicione
mais três opções, “calendário do ano actual”, “o numero de segundos desde 1970”
e a “o calendário do ano 1752”. Se o utilizador escolhe ruma opção inválida
deverá aparecer a mensagem “opção invalida”. Terá que investigar antes os comandos
cal e date usando o comando man ou info
d)
Adicione
mais uma opção – “A data em português”
.. “Hojé é quarta-feira, dia 15
de Março de 2007”
5 Estruturas de Repetição
Existem os seguinte ciclos de repetição:
Ø ciclos for
Ø ciclos while
Ø ciclos until
5.1 O comando for
A sintaxe do comando for:
for variável in Lista_de_Valores do .. done
#!/bin/bash
for X in red green blue 11 21 23
do
echo $X
done
Exemplo : imprimir cores e números numa lista simples
#!/bin/bash
for i in *.c
do
cp $i ~/backup/
done
Exemplo: Copiar todos
os ficheiro de C para um directório de backup
#!/bin/bash
y="ola bom dia"
for i in $y
do
echo $y
done
Exemplo: Copiar todos
os ficheiro de C para um directório de backup
#!/bin/bash
y="ola bom dia"
for i in $y
do
echo $y
done
A lista neste caso é
a variável y que contenha 3 strings
Exemplo: Calcular a
soma duma coluna de números inteiros contido no ficheiro valores.txt (um valor
por LINHA) passando primeiro os valores para um vector para ilustrar o uso dum
vector ao mesmo tempo.
vec=$(cat valores.txt)
sum=0
for elemento in ${vec[@]}
do
echo $elemento
let sum=$sum+$elemento
done
echo "soma = $sum"
A lista neste caso é
os valores do vector convertidos numa lista usando as aspas.
Exercício 6: Argumentos Implemente e experimente o seguinte Script args
#!/bin/bash
#script args
num=1
for x in $*
do
echo "Argumento $num
= $x"
let num++
done
Execução:
$ args 12 in ola
Argumento1 = 12
Argumento2 = in
Argumento3 = ola
Generalizar o script
anterior “mywho” para aceitar N parâmetros. Precisará da estrutura de repetição
“for”
Faça um bash shell script, fichas, que faça uma listagem dos ficheiros no directório actual na seguinte forma
[crocker@penhas p2]$ fichas
Ficheiro 1 ex1.c
Ficheiro 2 fichas
Ficheiro 3 g1.c
Ficheiro 4 tmp
Ficheiro 5 stack.c
Solução :
Utilizar uma variável para guardar os nomes dos
ficheiro f=`ls` ...
seguido por um ciclo for variavel in $f
do.. done
Implemente o script
“enquanto” em baixo que ilustre o sintaxe do comando while.
#!/bin/bash
#script contar ou not-quite-enquanto
cnt=1
while [ $cnt –le 10 ]
do
echo "cnt $cnt"
let cnt++
done
Modifique o shell script, enquanto, que faça uma
contagem apartir do valor do seu primeiro argumento até o valor do segundo.
Deverá estudar e modificar o script em baixo
[bash]$ enquanto 2 5
cnt 2
cnt 3
cnt 4
cnt 5
(a) Faça um bash shell script, wcnovo, que mostre apenas o
numero de palavras e linhas de cada ficheiro no directório actual.
(b) Altere o script
para que no fim apresente o número total de palavras elinhas de todos os
ficheiros do directório.
8 Funções
Funções são blocos
de comandos que podem ser executados em
qualquer parte do código.
Ver o exemplo em
baixo:
#!/bin/bash
#script backup
Listar()
{
echo “Opcao 1 :listar ficheiros .c
echo “Opcao 2 :listar ficheiros .txt”
readop
cd ~/backup
if [ op –eq 1 ]
ls –l *.c
else
ls –l *.txt
fi
}
Main_Menu()
{
opcao=1
while [ $opcao -ne 0 ]
do
echo "1. Backup dos
ficheiros"
echo "2. Listagem da
pasta ~/backup"
echo "0. Sair"
echo
echo -n "Introduza a
sua escolha "
read
opcao
case $opcao in
1) Backup ;;
2)
Listar ;;
0) exit ;;
*) “Opcao desconhecida”
esac
done
}
date
Main_Menu
9 Configuração e PATH
Para fazer que os
seus scripts sejam acessíveis a partir de qualquer directório do seu login
shell.
Coloca os seus
scripts no seu directório raiz: ~/bin
($HOME/bin) e altere o seu PATH para incluir este directório.
Nota
No seu ambiente de
trabalho, devem configurar a variável “PATH” para incluir o directório actual (
o símbolo “.”) e o seu directório $HOME/bin. Também devem conformar que tem um
ficheiro “.alias”, onde devem colocar comandos tipos aliases, e que este
ficheiro é lido durante o processo de iniciar uma sessão interativa..
10 Utilidades
10.1 Formatação
Poderá formatar
output no bash shell usando o comando bultin do shell“printf” ..
o sintaxe é muito
parecido com o sintaxe do printf da linguagem C. Ver Exemplo seguinte
alunos:$ printf "%s\t%f\n%f\n" "ola" 12.2 13.3
ola 12.200000
13.300000
10.2 Ordenaçao
O comando
sort (ordenar) é muito útil para ordenar usando critérios alfabéticos ou numéricos
Exemplo : Usando o ficheiro test.txt para experimentar que tem quatro campos
alunos:~/scripts$ cat test.txt
a:1:3.2
c:9:1.2
d:1:0.2
b:2:0.3
Ordenar
alfabeticamente o primeiro campo (key –k 1) -t é para indicaro separador dos
campos, neste caso o “:”
alunos:~/scripts$ sort -t ":" -k 1 test.txt
a:1:3.2
b:2:0.3
c:9:1.2
d:1:0.2
Ordenar numericamente (-n) usando o campo 2
alunos:~/scripts$ sort -n -t ":" -k 2
test.txt
a:1:3.2
d:1:0.2
b:2:0.3
c:9:1.2
Ordenar numericamente (-n) usando o campo 3
alunos:~/scripts $ sort -n -t ":" -k 3 test.txt
d:1:0.2
b:2:0.3
c:9:1.2
a:1:3.2
10.3 Cálculos Numéricos
COM INTEIROS Usando
os comandos expr e let
$expr 1 + 3
4
$ expr 10 / 2
5
$ let x=3*5
$ echo $x
15
$ let x=15/3+2
$ echo $x
7
COM REAIS
Devem ter visto que os comandos do shell "let" e
"expr"apenas permitem operações do tipo inteiro. E para efectuar
cálculos numéricos com floats ?
Opção 1 : Utilizar o programa bc - arbitary precision calculator language
y=2.2
x=2.7
echo "$x/$y"| bc -l
1.22727272727272727272
Opção 2 : Utilzar o programa awk
x=2.2
y=3.3
echo $x $y | awk
'{print $1+$2}'
Opção 3 : Escrever (em c) um comando próprio
!!!!! chamado por exemplo mylet
Utilização seria :
mylet 2.2 2.4 +
OU
mylet 2.3 4.2 *
O programa depois será qualquer coisa como ...
#include ..
main( int argc , char**argv )
{
float a,b;
a= atof(argv[1] );
b= atof( argv[1] );
if
( 0==strcmp(argv[3],"+")) printf("%f\n",a+b);
if ( 0==strcmp(argv[3],"/"))
if (b!=0) printf("%f\n",a/b); else printf(“NaN\n”);
}
cc –o mylet mylet.c
mv mylet
$HOME/bin - disponibilizar comando,
copiando para um directoria do seu path!
11 Exercícios Suplementares
NOTA: não utilizem chamadas ao sistema system
apenas os comandos e linguagem do shell.
Exercício nº1
(script)
(a)
Implemente um comando Unix, designado por wh,que
envia para o écran o path completo do comando passado como parâmetro; por exemplo, wh ls devolverá /bin/ls.
(b)
Generalize o comando para n parâmetros.
dica
which
Exercício nº2 (script)
Implemente
um comando Unix, designado por cpy, que copie a primeira metade dum
ficheiro para outro ficheiro. O ficheiro destino é um ficheiro criado pelo
próprio comando e passado como parâmetro
dica
. primeiro numero de linhas no ficheiro(wc) depois head/tail
Exercício nº3 (script)
Implemente
um comando Unix, designado por ch, que iniba recursivamente todas as
permissões, excepto as do proprietário, das diretorias – a partir dum directório
dado como parâmetro. Se for dado um segundo parâmetro o valor “read” então as
directórias deviam também ter a permissão “rx” para o grupo.
dica
chmod
Exercício nº4 (script)
Implemente
um comando Unix, designado por us, que faça uma listagem de todos os utilizadores
autorizados do sistema, incluindo os usernames, nomes completos, e estado de
utilização (IN ou OUT).
dica
ficheiro /etc/passwd e o comando finger
Exercício nº5 (script)
Implemente
um comando Unix, designado por matar, que faça uma listagem de todos os
processos do utilizador corrente (PID, nome do utilizador, e o nome do
processo). A seguir deverá pedir um “nome” e depois remover todos os processos do utilizador
com este nome.
dica
ps, kill
1.2 Atribuição de permissões de execução
2.1 Variáveis Simples (escaleres)
2.3 Variáveis Estruturados- Vectores (Arrays)
Exercício 2:
Experimente com o comando let
4. As Estruturas de Controlo de decisão “if” e “case”
Exemplo 4(a): O script pass.sh
Exercício 4: Menu de Calendários