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Programação em Bash Shell

 

(Bash Shell)

 

 

 

 

 

 

Os objectivos deste módulo são os seguintes:

 

·         Programação do Bash Shell

·         Estruturas de Controlo if e case

·         Repetição

 

 

Referências


 

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.

 

 

alunos:~/scripts crocker$  chmod +x <nome_ficheiro_shell_script>

ou

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. Ver o exemplo completo em baixo:

 

________________________________________

 

alunos:~/scripts crocker$ vi ola.sh      //criaro ficheiro

alunos:~/scripts crocker$ ls -l ola.sh   //ver detalhes do ficheiro

-rw-r--r--  1 crocker  staff  68 24 Feb11:30 ola.sh

alunos:~/scriptscrocker$ ola.sh

-bash: ola.sh: command not found                 //Problema  com o path.

//Não está incluído o directório actual o “ponto”

alunos:~/scripts crocker$ ./ola.sh 

-bash:./ola.sh: Permission denied                                                 //problema com a permissão 

alunos:~/scripts crocker$ chmod 744 ola.sh              //mudar permissão

alunos:~/scripts crocker$./ola.sh                                    

ola crocker

/Network/Servers/alunos/Volumes/alunos/Alunos/crocker/scripts

ola.sh  exemplo.sh  alunos.txt

ThuFeb 24 11:31:33 WET 2005

 

________________________________________

 

Finalmente vemos o resultado do nosso primeiro shell script.


2 Variáveis.

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

#!/bin/bash

 

var1=123

var2=Ola

var_ia_vel="Ola Mundo"

 

Figura 3: Exemplo 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


2.1 Substituição de Comandos

Esta facilidade do Bash Shell permite atribuir o output dum comando a uma variável. Isto é feito usando plicas (acento) à volta do comando pretendido ..   `comando`  ..Veja o exemplo seguinte

data=`date`    #um exemplo simples

echo $data

 

#um exemplo misturando vários comandos e variáveis.

info=`echo $HOME ;  echo " estamos no directorio  "; pwd`

echo $info

2.2 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[2]}

echo ${#files[@]}  -- numero de elementos do array

 

Figura 6: Exemplo de definição dum Array usando substituição dum comando.

3 Os Operadores

3.1 Operadores Aritméticos

+        Soma              -           Subtracção

*       Multiplicação     /          Divisão

**       Exponencial       %           Módulo(Resto da Divisão)

Para avaliar uma expressão aritmética utiliza-se a função let como no exemplo em baixo

#!/bin/bash

x=1

let  x=x*2+3            #output5

echo  "x=$x"     

let  x--                #output4

echo  "x=$x"

y=2

let  x=x + 3**y         #output 13

echo “x=$x”

Exercício 2: let  Experimente com o comando let 
3.2 Lógicos

&&       E

||       Ou

3.3 Comparação inteira ( it helps to know a little English .. )

-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

 

Consultar as referências para obter a lista completa dos operadores

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

Exercício 3: Menus 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 desconhecida”

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”

Exemplo 4: 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 : versão inicial

 

echo "Introduza Nome (userid) da Pessoa "

read nome

 

echo "Procurando  "$nome

# comando who seguido por um filtro.

who| grep $nome

 

# Nota : exit status of previous command is stored in  $? 

# Valor por defeito é zero. Zero indique sucesso.

 

if [ $? -eq 0 ] ; then

  echo "$nome  Foi Encontrado "

else

 echo "$nome  Não Foi Encontrado "

fi

echo

 

 Exercício 5: mywho

 Implemente e Experimente o script “mywho”.  A seguir  modifique-o para aceitar um string como parâmetro em vez de ser lido. 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. 


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.

 

 

Exercico 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

 

 

Exercício 7: mywho

 

Generalizar o script anterior “mywho” para aceitar N parâmetros. Precisará da estrutura de repetição “for”

Exercício 8:fichas

 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

Exercício 9: Enquanto

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

 

Exercico 10: wcnovo

 

 (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  Finalizar

Os seus scripts devem ser acessíveis a partir de qualquer directório do seu login shell.

 

Por isso coloca os seus scripts no seu directório  ~/bin e altere o seu path para incluir este directório.

 

Nota

 

No seu ambiente de trabalho, devem configurar a variável “Path” paraincluir o directório actual ( o símbolo “.”) e o seu directório $HOME/bin.Também devem conformar que tem um ficheiro “.alias”, onde devem colocarcomandos tipos aliases, e que este ficheiro é lido durante o processo de logon.

 

 

 

 

 

10  Utilidades

10.1  Formataçao

 

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.

Exemplo

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 critériosalfabéticos 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)   Implementeum comando Unix, designado por wh,que envia para o écran o pathcompleto do comando passado como parâmetro; por exemplo, wh ls devolverá /bin/ls.

(b)   Generalizeo comando para n parâmetros.

 

dica which

 

Exercício nº2 (script)

 

Implemente um comando Unix, designado por cpy, quecopie a primeira metade dum ficheiro para outro ficheiro. O ficheiro destino éum ficheiro criado pelo próprio comando e passado como parameter

 

dica . primeiro numero de linhas no ficheiro(wc) depois head/tail

 

Exercício nº3 (script)

 

Implemente um comando Unix, designado por ch, queiniba recursivamente todas as permissões, excepto as do proprietário, dasdirectorias – a partir dum directório dado como parameter. Se for dado umsegundo parameter o valor “read” então as directórias deviam também ter apermissão “rx” para o grupo.

 

dica chmod

 

Exercício nº4 (script)

 

Implemente um comando Unix, designado por us, quefaça uma listagem de todos os utilizadores autorizados do sistema, incluindo osusernames, 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, quefaça uma listagem de todos os processos do utilizador corrente (PID, nome doutilizador, e o nome do processo). A seguir deverá pedir um “nome” e depoisremover todos osprocessos do utilizador com este nome.

 

dica ps, kill

 


 

 

Referências. 1

1 Introdução. 2

1.1 O Primeiro Script 2

1.2 Atribuição de permissões de execução. 3

1.3  Execução. 3

2 Variáveis. 4

Exercício 1:  Faça. 4

2.1 Substituição de Comandos. 5

2.2 Vectores (Arrays) 5

3 Os Operadores. 5

3.1 Operadores Aritméticos. 5

Exercicio 2: let  Experimente com o comando let  3.2 Lógicos. 5

3.2 Lógicos. 6

3.3 Comparação inteira ( it helps to know a little English .. ) 6

3.4 Comparação de strings. 6

3.5 Ficheiros. 6

4. As Estruturas de Controlo de decisão “if” e “case”. 6

4.1 A sintaxe do comando  if. 6

4.2 A sintaxe do comando case. 7

Exercicio 3: Menus de Calendarios. 7

Exemplo 4: O script mywho. 7

Exercício 5: mywho. 7

5 Estruturas de Repetição. 8

Exercico 6: Argumentos    Implemente. 9

Exercício 7: 9

Exercício 8:fichas. 9

Exercício 9: Enquanto. 9

Exercico 10: wcnovo. 10

8 Funções. 11

9  Finalizar 11

10  Utilidades. 12

10.1  Formataçao. 12

10.2  Ordenaçao. 12

10.3 Calculos Numericos. 13

11 Exercícios Suplementares. 14