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Zona Programadores => Scripting => Mensaje publicado por: D3M0N en 18 de Marzo de 2011, 06:48:56 PM

Título: [NOTE] Programaciín en Bash [Practica]
Publicado por: D3M0N en 18 de Marzo de 2011, 06:48:56 PM
Un shell es un programa a medio camino entre el usuario y el sistema operativo. En UNIX hay multitud de shells, pero quizí¡ uno de los mí¡s frecuentes es el Bourne Shell y su mejora Bourne Again Shell (bash). Cada uno de los shells que existen tienen particularidades que lo hacen ínico, pero tambiín muchas similitudes que nos permiten, una vez aprendido uno, trabajar con los demí¡s sin demasiados problemas. En nuestro caso, trabajaremos con el Bourne Again Shell (bash), ya que es el shell que trae Guadalinex por defecto.

El desarrollo de esta unidad didí¡ctica o lecciín estí¡ pensado para personas que han tenido contacto con algín tipo de lenguaje de programaciín y que conoce los conceptos de variable, rutina, sentencia de control, í¡mbitos locales de declaraciín de identificadores, etc.

1.Primer contacto

En el momento en el que una persona obtiene una cuenta en una mí¡quina UNIX, el administrador le asigna una shell de trabajo que serí¡ el que le darí¡ la bienvenida cada vez que inicie una sesiín en esa mí¡quina.

Para averiguar cuí¡l es el shell de trabajo que le ha asignado su administrador tan sílo tiene que ejecutar en el terminal el siguiente comando que muestra en pantalla el contenido de la variable $SHELL. Esta es la variable es la que el sistema utiliza de forma estí¡ndar para guardar el nombre del shell de trabajo.

$ echo $SHELL

Si no aparece la cadena /bin/bash que identifica al deberí¡ cambiar su shell de trabajo para poder continuar esta lecciín. Para ello tan sílo debe ejecutar el comando chsh.

Al hacerlo aparecerí¡ una lista con los nombres completos de todos los shell disponibles en su sistema e instrucciones paso a paso que le permitirí¡n cambiarlo de una forma muy sencilla.

A lo largo de toda la lecciín iremos mostrando numerosos ejemplos que nos permitirí¡n ilustrar cada uno de los conceptos estudiados. En algunos de ellos al final de algunas lí­neas aparece un texto en castellano precedido del sí­mbolo #. Se trata de comentarios que bash shell ignora por completo.

2.Desví­o de la salida y la entrada de los comandos

El bash shell permite desviar la entrada y la salida de todos los comandos de forma que estos puedan leer o escribir sus datos en un fichero, en la pantalla, en una lí­nea de comunicaciones o en cualquier otro dispositivo sin que sea preciso cambiar una sola lí­nea del cídigo fuente.

Para desviar, por ejemplo, la salida del comando ls a un fichero llamado lst basta con teclear el siguiente comando:

$ ls -F > lst

Este comando crea primero el fichero lst y a continuaciín ejecuta ls, pero desviando toda la salida que produzca hacia este fichero. Tambiín es posible desviar la salida de un comando aíñadiíndola a un fichero ya existente. Por ejemplo, si quisiíramos aíñadir al fichero anterior la frase "estos eran mis ficheros", bastarí­a con teclear el siguiente comando:

$ echo "estos eran mis ficheros" >> lst

Si ahora mostramos en pantalla el contenido de lst obtendrí­amos el siguiente resultado:

$ cat lst
a.c b.c buf.c copia/ f1.dat f2.dat f3.dat
estos eran mis ficheros


La entrada estí¡ndar tambiín se puede desviar. Por ejemplo, si deseamos enviar al usuario juan el fichero anterior, podemos indicar al comando mail que lea el texto a enviar desde este fichero de la siguiente forma:

$ mail juan < lst

Tambiín es posible desviar la entrada usando el sí­mbolo <<, pero en este caso el resultado es diferente. Cuando tecleamos un comando de la forma

$ cmd << palabra

El shell crea un fichero temporal en el que introduce todas las lí­neas que lea de la entrada estí¡ndar hasta encontrar una que contenga tan sílo la palabra indicada. A continuaciín ejecuta el comando desviando su entrada a travís ese fichero temporal. En cierto modo, algo como:

$ mail juan << fin
Hola Juan, te he enviado el listado de mis ficheros
fin


es equivalente a la secuencia de comandos

$ echo "Hola Juan, te he enviado el listado de mis ficheros" > tmp
$ mail juan < tmp
$ rm tmp


Este tipo de desví­o se utiliza de forma casi exclusiva en los programas que construyamos en el lenguaje del shell. En sesiones interactivas prí¡cticamente no se utiliza.

3.Nombres de ficheros y metacaracteres

Todos los shell de UNIX permiten el uso de metacaracteres para representar de forma simplificada conjuntos mí¡s o menos amplios de nombres de ficheros cuyos nombres encajan en un cierto patrín. A continuaciín se muestran los cuatro metacaracteres existentes:

● *, que concuerda con cualquier cadena de caracteres, incluida la cadena vací­a.
● ?, que concuerda tan sílo con un carí¡cter.
● [a1a2 ... an], que concuerda con cualquiera de los caracteres entre los corchetes. Es posible especificar un rango separando el carí¡cter inicial y final del mismo mediante un guiín. Por ejemplo [az] encaja en cualquier letra miníscula (exceptuando la íñ).
● [!a1a2 ... an], que concuerda con cualquier carí¡cter que no aparezca entre los corchetes. Como en el caso anterior, es posible especificar rangos de caracteres usando el guiín.

A continuaciín se muestran varios ejemplos de uso de los metacaracteres:

$ ls FR
a.c b.c buf.c copia/ f1.dat f2.dat f3.dat
./copia:
a.c b.c buf.c f1.dat f2.dat f3.dat
$ # ficheros cuyo nombre terminan en .c
$ls *.c
a.c b.c buf.c
$ # ficheros .c cuyo nombre base tiene un carí¡cter
$ ls ?.c
a.c b.c
$ # ficheros cuyo nombre incluye al menos un dí­gito
$ ls *[09]*
f1.dat f2.dat f3.dat
$ # ficheros .c con nombre base de un carí¡cter bajo el directorio actual
$ ls */?.c
copia/a.c copia/b.c
$ # ficheros cuyo nombre tiene tres caracteres y el central es un punto
$ # en el directorio actual y en los inmediatamente inferiores
$ ls ?.? */?.?
a.c b.c copia/a.c copia/b.c


En el ejemplo hemos mostrado diversos usos de los patrones con el comando ls, pero se pueden utilizar casi en cualquier lugar y siempre que el shell los encuentra los sustituye de forma automí¡tica por la lista completa de nombres de ficheros que encajan en el mismo. Por ejemplo:

$ echo "Estos son los ficheros de mi directorio: " *
Estos son los ficheros de mi directorio: a.c b.c c.c


4.Comillas y caracteres de escape

Tal y como hemos podido ver hasta ahora, el shell reserva para uso propio ciertos caracteres. Algunos de ellos son poco comunes en la escritura, pero otros son de uso frecuente y se necesita del algín mecanismo que nos permita impedir al shell los interprete con su significado especial.

El primer mecanismo consiste en escribir esos caracteres entre comillas simples o dobles. En el primer caso, todo lo que escribamos entre comillas se interpretarí¡ literalmente, esto es, si aparece un * se interpretarí¡ como el carí¡cter asterisco y no como la lista de todos los nombres ficheros en el directorio actual. En el segundo caso tan sílo se interpretarí¡n literalmente los metacaracteres, mientras que las variables serí¡n sustituidas por sus valores. De momento tan sílo conocemos la variable $SHELL que nos permite conocer cuí¡l es el nombre de nuestro shell de trabajo, pero serí¡ suficiente para ilustrar el comportamiento de las comillas.

$ ls
f.dat main.c
$ echo ’$SHELL *’
$SHELL *
$ echo "$SHELL *"
/bin/bash *
$ echo $SHELL *
/bin/bash a.c b.c buf.c copia f1.dat f2.dat f3.dat


Las comillas permiten delimitar una cadena de texto. Si tan sílo queremos interpretar literalmente un carí¡cter podemos precederlo de una barra invertida.

$ ls
f.dat main.c
$ echo \$SHELL \*
$SHELL *
$ echo "\$SHELL \*"
$SHELL *
$ echo $SHELL *
/bin/bash a.c b.c buf.c copia f1.dat f2.dat f3.dat


5.Tuberí­as y comunicaciones: pipes

Situaciones en las que la salida de un comando se utiliza como la entrada de otro son muy frecuentes en la prí¡ctica. Por ejemplo, supongamos que deseamos obtener un listado ordenado alfabíticamente con informaciín acerca de todos los usuarios conectados actualmente en la mí¡quina. Sabemos que el comando who permite obtener la informaciín acerca de los usuarios conectados y que sort puede ordenarla alfabíticamente. Una posible soluciín es:

$ who > tmp
$ sort < tmp
usuario1 :0 Sep 09 19:53
usuario2 :1 Sep 09 15:45
$ rm tmp


En este caso hemos usado el fichero tmp para guardar de forma temporal la informaciín proporcionada por who antes de usar el comando sort. Una forma simplificada de hacer esto es usar tuberí­as, tal y como se muestra a continuaciín:

$ who | sort
usuario1 :0 Sep 09 19:53
usuario2 :1 Sep 09 15:45


El efecto es similar a la creaciín de un archivo temporal, con la ínica diferencia de que el uso de las tuberí­as es mucho mí¡s eficiente.

Uno de los problemas de las tuberí­as es que el usuario no puede observar cuí¡l es la informaciín que corre a travís de ellas. Para conseguirlo se puede usar el comando tee f que toma su entrada estí¡ndar y la vuelca en un fichero de nombre f al mismo tiempo que en su salida estí¡ndar. De esta forma, el comando:

$ who | tee who.txt | sort
usuario1 :0 Sep 09 19:53
usuario2 :1 Sep 09 15:45


muestra efectivamente la informaciín ordenada alfabíticamente acerca de los usuarios conectados, pero tambiín la vuelca el listado (sin ordenar) en el fichero who.txt.

$ cat who.txt
usuario2 :1 Sep 09 15:45
usuario1 :0 Sep 09 19:53


6.Sustituciín de comandos por su salida

Las tuberí­as nos proporcionan un mecanismo sencillo para utilizar la salida de un comando como entrada de otro. Pero existen multitud de ocasiones en las que lo que realmente necesitamos es usar la salida de uno o varios comandos como parí¡metros para ejecutar otro comando, no como su entrada estí¡ndar.

En estos casos es posible utilizar la tícnica conocida como sustituciín de un comando por su salida. Esto se consigue ejecutando el comando entre tildes graves (`) y toda la informaciín que muestre en su salida estí¡ndar sustituirí¡ a la cadena entre las tildes graves.

Por ejemplo:
$ echo La fecha de hoy es ‘date‘
La fecha de hoy es vie sep 09 20:08:54 CEST 2005


El comando date se ha ejecutado entre tildes graves, por lo que todo aquello que produzca en su salida estí¡ndar es capturado y colocado en su lugar.

Es posible combinar tantas sustituciones de comando como sean precisas. Por ejemplo, el siguiente comando muestra la fecha actual y el nímero de usuarios conectados en la mí¡quina.

$ echo Hoy es ‘date‘ y hay ‘who | wc l‘ usuarios
Hoy es vie sep 09 20:08:54 CEST 2005 y hay 2 usuarios


Este tipo de sustituciones resultan muy potentes y ítiles en multitud de ocasiones. Por ejemplo, si quisiíramos editar todos aquellos ficheros .txt que contengan la palabra fecha bastarí­a con ejecutar el siguiente comando:

$ vi ‘grep l fecha *.txt‘

grep l fecha *.txt muestra en su salida estí¡ndar el nombre de todos aquellos ficheros en el directorio actual terminados en .txt que contienen la cadena de caracteres fecha. Por lo tanto, escribir este comando es equivalente a escribir detrí¡s de vi los nombres de todos esos ficheros.

7.Secuencias de comandos

Para ejecutar varios comandos uno detrí¡s de otro, la forma mí¡s sencilla es escribirlos en varias lí­neas, introduciendo un retorno de carro al final de cada uno. Pero existen situaciones en las que tenemos que escribir necesariamente dos comandos en una misma lí­nea.

Por ejemplo supongamos que el comando morosos produce un listado con las direcciones de correo electrínico de todos los morosos de nuestra empresa en el fichero morosos.txt. Si deseamos enviar una carta a todos ellos podemos usar la siguiente sustituciín de comando:

$ morosos
$ mail ‘cat morosos.txt‘ < carta


morosos no produce la lista de morosos en su salida estí¡ndar, sino en el fichero morosos.txt, por lo que una vez ejecutado el comando es necesario usar cat para obtener las direcciones de la lista. Esto exige ejecutar en secuencia dos comandos y para ello podemos usar el punto y coma como separador en vez de teclear dos lí­neas.

$ morosos; mail ‘cat morosos.txt‘ < carta

Pero pensemos por un momento en que el comando morosos falla por cualquier razín y no produce el fichero morosos.txt. En este caso el comando cat fallarí­a tambiín al no encontrarlo o bien leerí­a un ficheros de morosos resultado de una ejecuciín previa del comando. Es evidente que tan sílo debe enviarse la carta si el programa de morosos se ha ejecutado correctamente.

En estos casos podemos usar la composiciín secuencial de comandos con el sí­mbolo &&. cmd1 && cmd2 && … && cmdn ejecuta en secuencia los comandos indicados hasta que falle alguno de ellos. En ese caso los comandos que vienen a continuaciín no se ejecutan.

De esta forma, el comando que buscí¡bamos para enviar nuestras cartas a los morosos serí­a el siguiente:

$ morosos && mail ‘cat morosos.txt‘ < carta

Otra posibilidad para ejecutar comandos en secuencia es separí¡ndolos con el sí­mbolo ||. cmd1|| cmd2 || … || cmdn ejecuta los comandos especificados hasta que uno de ellos no falle. De esta forma si queremos mostrar un mensaje de error en caso de que no se haya podido enviar la carta a todos los morosos, podemos usar el siguiente comando:

$ ( morosos && mail ‘cat morosos.txt‘ < carta ) || echo Error

Fí­jese en que hemos utilizado paríntesis para agrupar los comandos delante del sí­mbolo ||. Estos hacen que los comandos en su interior se agrupen y se ejecuten como si de un ínico comando se tratase. De esta forma si cualquiera de los dos falla aparecerí¡ en pantalla el mensaje Error.

8.Expresiones

Bash shell proporciona un rudimentario lenguaje de expresiones con el que podemos llevar a cabo las operaciones aritmíticas, lígicas o de cadena mí¡s comunes. En esta secciín las estudiaremos todas empezando por las mí¡s sencillas de todas, las variables.

   8.1 Variables

Al igual que cualquier otro lenguaje de programaciín, los programas escritos en bash shell pueden usar variables para almacenar informaciín de forma temporal. La ínica diferencia entre estas variables y las de cualquier otro lenguaje de programaciín de uso habitual es que todas se tratan como si de cadenas de caracteres se tratase y ademí¡s pueden contener datos de longitud arbitraria. Esto significa que aunque una variable contenga el valor 123, el shell interpretarí¡ ese valor como una cadena de tres caracteres, nunca como un nímero entero.

Existen dos tipos principales de variables, las de entorno y las locales. No existe diferencia alguna entre ellas desde el punto de vista de su uso. La ínica diferencia es que cuando un shell invoca a otro, las primeras son heredadas de forma automí¡tica por el shell hijo, mientras que las del segundo grupo no. Por ejemplo, suponga que en su shell de trabajo actual las variables PATH y PWD son variables de entorno y L1 y L2 son variables locales.

El bash shell define automí¡ticamente algunas variables de entorno que son de gran interís. A continuaciín se muestran las mí¡s importantes:

HOME: Nombre del directorio con la cuenta del usuario.
PATH: Un conjunto de nombres de directorio separados por el sí­mbolo : en los que buscar los comandos.
LOGNAME: Nombre del usuario.
SHELL: Nombre completo del shell que se estí¡ utilizando.
TERM: Tipo de terminal que se estí¡ utilizando.

Tambiín define de forma automí¡tica diversas variables locales que toman valores por defecto cada vez que se ejecuta una copia del shell La siguiente tabla recoge las mí¡s importantes:

PPID: Nímero identificador del proceso padre.
PWD: Nombre del directorio de trabajo actual.
OLDPWD: Nombre del anterior directorio de trabajo antes de ejecutar por íltima vez el comando cd.
RANDOM: Un nímero entero generado al azar.
PS1: Cadena que presenta el shell cada vez que solicita un comando.
PS2: Cadena que presenta el shell cada vez que solicita la continuaciín de un comando que ocupa varias lí­neas de pantalla.

   8.1.1 Definiciín y consulta

En bash shell no es necesario declarar las variables. Para introducir una nueva tan sílo es necesario asignarle un valor utilizando la siguiente sintaxis (fí­jese en que no existe ningín espacio en blanco al rededor del signo =):

$ mi_nombre=juan
$ mi_maquina=bicho.es


Para la consulta de variables es necesario preceder el nombre de las variables del signo $. Por ejemplo:

$ mi_direccion=$mi_nombre@$mi_maquina
$ mi_cuenta=file://$mi_maquina/$LOGNAME
$ echo $mi_direccion
juan@bicho.es
$ echo mi_direccion
mi_direccion
$ mi_otra_direccion=mi_nombre@mi_maquina
$echo $mi_otra_direccion
mi_nombre@mi_maquina


Todas las variables que definamos usando este mítodo son variables locales, y por lo tanto no son heredadas por los shells que se ejecuten a partir del actual. Para definir una variable de entorno se debe usar el comando export. Por ejemplo:

$ export mi_direccion=$mi_nombre@$mi_maquina

crea una variable de entorno llamada mi_direccion que serí¡ heredada por cualquier subshell. Cualquier variable local puede convertirse en variable de entorno usando el comando export variable. Para ver la lista de todas las variables de entorno se puede usar el comando export sin ningín parí¡metro.

   8.1.2 Consulta avanzada de variables

Anteponer un $ al nombre de una variable es el modo de consulta mí¡s sencillo para las variables, pero existen otras mí¡s complejos que se recogen en la siguiente tabla:

(https://lh6.googleusercontent.com/_gaMXNp430hg/TYPLmMXGdQI/AAAAAAAAAX4/izQjMrJD2NU/s640/0001.PNG)

(https://lh4.googleusercontent.com/_gaMXNp430hg/TYPLmuVOJZI/AAAAAAAAAX8/6PafmG6Y8qc/s640/0002.PNG)

A continuaciín se muestra un ejemplo de uso de todos estos modos avanzados de acceso a las variables.

$ mi_nombre=juan
$ mi_maquina=bicho.es
$ mi_direccion=$mi_nombre@$mi_maquina
$ echo ${#mi_nombre}
4
$ cd trash
$ echo $PWD ${#PWD}
/home/juan/trash 16
$ echo $HOME
/home/juan
$ echo ${PWD#$HOME/}
trash
$ ls
f.dat
$ mi_fichero=f.dat
$ cp $mi_fichero ${mi_fichero%.dat}.bak
$ ls
f.dat f.bak


   8.1.3 Vectores

Bash shell ofrece la posibilidad de usar vectores de valores utilizando una sintaxis con corchetes para los subí­ndices. La ínica limitaciín en este caso es que el í­ndice de los mismos debe estar entre 0 y 511, por lo que tan sílo son posibles vectores de hasta 512 componentes.

Para crear un vector basta con asignar un valor a uno de sus componentes. Los restantes se irí¡n creando de forma diní¡mica conforme se vayan necesitando. Para acceder a una componente particular se usa la sintaxis ${v}. Por ejemplo:

$ amigos[0]=Juan
$ amigos[1]=Luí­s
$ amigos[2]=Marí­a
$ amigos[3]=Ana
$ echo ${amigos[0]} estí¡ casado con ${amigos[2]}
Juan estí¡ casado con Marí­a
$ echo Tengo ${#amigos[*]} en la agenda
Tengo 4 amigos en la agenda
$ Mis amigos son ${amigos[*]}
Mis amigos son Juan Luí­s Marí­a Ana


La notaciín ${v