Minicurso de Shell Script

O que é um Shell?

O shell é uma das ferramentas mais básicas de um sistema operacional. Ele é responsável por interpretar comandos e acessar recursos como diretórios, arquivos, executáveis e processos.

O shell não é um software em específico, existem várias implementações diferentes com funcionalidades distintas.

Em sistemas derivados do Unix, o sh e o bash são os shells mais utilizados. Há também outras implementações menos conhecidas e mais específicas, como zsh, fish, ksh, csh e tcsh. Todos estes podem ser generalizados pelo termo Unix Shells.

Neste curso, o shell utilizado será o bash, pelo motivo de estar disponível na maioria das plataformas (inclusive no Windows).

O que é o Shell Script?

Da mesma maneira que o shell pode interpretar comandos que o usuário digita interativamente no terminal, é possível desenvolver scripts para realizar tarefas mais complexas, esses scripts acabamos chamando de scripts em shell. Como qualquer outra linguagem de programação, o shell definirá como os comandos, funções, operadores, fluxo de execução e variáveis irão se comportar.

Acessando o Shell

No Ubuntu, o shell pode ser acessado abrindo o Terminal.

• Importante! - É comum confundir shell com o terminal, porém são duas aplicações completamente distintas. O terminal em si serve apenas para renderizar a saída de texto que é produzida pelo shell ou qualquer software que execute nele.

Ao acessar o shell nos deparamos com a mensagem de prompt, que precede o campo para entrar com os comandos:

Comandos

O shell faz o trabalho de mapear e disponibilizar os comandos disponíveis do sistema operacional, estes comandos podem ser:

• Aplicações executáveis (mapeadas pela variável de ambiente PATH, que veremos a seguir)
• Funções internas do shell (builtins)
• Funções criadas pelo usuário
• Aliases
• Keywords

Para verificar se um determinado comando existe e pra ver o tipo dele, utilize o comando type:

user@debian:~$ type echo
echo is a shell builtin

user@debian:~$ type man
man is /usr/bin/man

user@debian:~$ type type
type is a shell builtin

No exemplo acima, man é um binário executável que está no diretório /usr/bin, enquanto type e echo são funções builtins do shell.

Comandos básicos

Os comandos a seguir estão presentes em qualquer sistema derivado do Unix, com eles é possível interagir e navegar entre arquivos e diretórios e ter acesso a informações básicas:

Todos os comandos podem possuir parâmetros e modificadores, como por exemplo, o comando ls:

user@debian:~$ ls
Desktop  Downloads

user@debian:~$ ls -l
drwxr-xr-x 2 user user 4096 Sep 10 17:59 Desktop
drwxr-xr-x 2 user user 4096 Sep 10 17:59 Downloads

user@debian:~$ ls -la
drwx------ 4 user user 4096 Sep 10 17:59 .
drwxr-xr-x 5 root root 4096 Sep 10 17:58 ..
-rw-r--r-- 1 user user   21 Feb 14  2017 .bash_logout
-rw-r--r-- 1 user user   57 Feb 14  2017 .bash_profile
-rw-r--r-- 1 user user  141 Feb 14  2017 .bashrc
drwxr-xr-x 2 user user 4096 Sep 10 17:59 Desktop
drwxr-xr-x 2 user user 4096 Sep 10 17:59 Downloads

user@debian:~$ ls Downloads
learn-shell-script.zip

No exemplo acima o comando ls é chamado com dois modificadores diferentes, o l e o a, nota-se que também é possível passar um diretório como parâmetro.

• Dica: Veja o manual de referência do comando ls para descobrir a finalidade dos modificadores (-l e -a) utilizados acima.

Variáveis

Assim como linguagens imperativas, o shell também oferece variáveis, que podem ser atribuídas e usadas da seguinte maneira:

user@debian:~$ assunto="shell script"

user@debian:~$ echo "Olá, vamos falar de $assunto?"
Olá, vamos falar de shell script?

• Note que não podem haver espaços antes ou depois do operador de atribuição (=), caso contrário o shell interpretaria assunto como um comando, o que não é o que desejamos.

Também é bastante útil atribuir a saída de comandos a variáveis:

user@debian:~$ hoje=$(date +%d/%m/%Y)

user@debian:~$ agora=`date +%H:%M`

user@debian:~$ echo "Olá, agora são $agora horas do dia $hoje."
Olá, agora são 10:12 horas do dia 11/09/2017.

As duas maneiras acima, utilizando ` ` e $() são equivalentes.

Variáveis de Ambiente

No shell, há um conjunto de variáveis pré-definidas que são responsáveis por passar informações relevantes a programas executados por ele. Essas variáveis podem ser visualizadas com o comando env.

A definição das variáveis de ambiente dependem de quais arquivos são carregados com a inicialização do shell. No bash isso é um pouco complicado, mas se você quiser modificar ou criar uma nova variável de ambiente a nível de usuário, provavelmente você irá querer modificar os arquivos .profile ou .bashrc.

Há também variáveis especiais, como por exemplo o $RANDOM, que retorna um número aleatório a cada chamada, o $?, que guarda o código de saída do último comando e o $$, que guarda o ID de processo do shell.

Redirecionamento de IO

stdin, stdout e stderr

Chamamos de stdin a entrada padrão de dados de um processo.

Chamamos de stdout e stderr todo o texto que o processo imprime de volta para o shell. A diferença desses dois canais é que o stderr é convencionalmente utilizado para imprimir erros.

Operadores

O redirecionamento de entrada e saída dos comandos é uma funcionalidade bastante útil do shell script, com ela é possível manipular o fluxo da informação de uma maneira fácil.

Os operadores que iremos utilizar são:

A linha abaixo escreve no arquivo processos.txt a tabela atual de processos:

user@debian:~$ ps -aux > processos.txt

Se o arquivo não existir, ele será automaticamente criado no diretório atual. Se existir, seu conteúdo será substituído pela saída do comando.

Vamos supor que esse arquivo será utilizado para algo importante, nesse caso, podemos anotar a data no final dele para informar quando o conteúdo foi extraído:

user@debian:~$ echo "Tabela extraída em $(date)" >> processos.txt

Vamos supor também que você quer enviar esse arquivo por e-mail, isso é possível com:

user@debian:~$ mail -s "Processos" [email protected] < processos.txt

Para o operador de pipe |, podemos utilizar o seguinte exemplo, supondo que o arquivo lista_de_compras.txt seja uma lista com um tamanho considerável:

user@debian:~$ cat lista_de_compras.txt
Abacaxi
Arroz
Banana
Couve
...

user@debian:~$ cat lista_de_compras.txt | shuf | head -n 3
Pão
Leite
Ovo

user@debian:~$ cat lista_de_compras.txt | shuf | head -n 3
Arroz
Iogurte
Maçã

O que acontece acima? Neste exemplo podemos ver que 3 comandos são chamados, mas o que eles fazem, em qual ordem?

Para ter uma ideia, procure saber o que os comandos shuf e head fazem, você pode consultar com o comando man.

Experimente criar sua própria lista e testar o operador | (pipe) com ambos os comandos separadamente para ver o que acontece:

user@debian:~$ cat lista.txt | shuf
...

user@debian:~$ cat lista.txt | head -n 3
...