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Unformatted text preview: El shell Bash El shell Bash macprogramadores.org Acerca de este documento En este tutorial pretendemos enseñar el manejo de Bash, el Bourne Again Shell de GNU. Este shell es el que proporcionan por defecto muchos sistemas UNIX entre ellos Mac OS X o Linux. Los ejemplos se explicarán sobre Mac OS X, pero debido a la interoperatividad que caracteriza a Bash, estos ejemplos deberían ser exactamente igual de útiles en otros sistemas UNIX. Cuando existan diferencias las indicaremos para que usuarios de otros sistemas puedan seguir correctamente este documento. El tutorial asume que el lector conoce los aspectos más básicos de qué es, y para qué sirve un terminal. No pretendemos enseñar cuales son los muchos y útiles comandos a los que podemos acceder, sólo pretendemos centrarnos en el manejo, personalización y programación de scripts con el shell Bash. Aun así, a lo largo del documento comentaremos gran cantidad de comandos que están relacionados con el shell, y que ayudan a hacer que los ejemplos resulten útiles. Al acabar este tutorial el lector debería de haber aprendido a usar las principales teclas rápidas, personalizar mucho más su terminal para hacerlo más manejable, y modificar o crear los scripts que configuran su sistema. Nota legal Este tutorial ha sido escrito por Fernando López Hernández para macprogramadores.org y de acuerdo a las leyes internacionales sobre propiedad intelectual, a la Directiva 2001/29/CE del Parlamento Europeo de 22 de mayo de 2001 y al artículo 5 de la Ley 22/1987 de 11 de Noviembre de Propiedad Intelectual Española, el autor prohíbe la publicación de este documento en cualquier otro servidor web, así como su venta, o difusión en cualquier otro medio sin autorización previa. Sin embargo el autor anima a todos los servidores web a colocar enlaces a este documento. El autor también anima a cualquier persona interesada en conocer el shell Bash, y que ventajas que aporta tanto al usuario como al programador, a bajarse o imprimirse este tutorial. Madrid, Septiembre 2005 Para cualquier aclaración contacte con: fernando@DELITmacprogramadores.org Pág 2 El shell Bash macprogramadores.org Tabla de contenido TEMA 1: Introducción a Bash 1. 2. El shell que estamos usando ................................................................ 8 Expansión de nombres de ficheros y directorios .................................. 10 2.1. Los comodines ........................................................................... 10 2.2. El comodín tilde.......................................................................... 11 2.3. El comodín llaves........................................................................ 12 2.4. Comodines extendidos ................................................................ 13 3. Los comandos internos de Bash ......................................................... 15 4. Redirecciones y pipes ........................................................................ 16 4.1. Operadores de redirección .......................................................... 16 4.2. Pipes ......................................................................................... 17 5. Ejecución secuencial y concurrente de comandos................................ 19 6. Caracteres especiales y entrecomillado ............................................... 20 6.1. Entrecomillado ........................................................................... 20 6.2. Caracteres de escape.................................................................. 21 6.3. Entrecomillar los entrecomillados................................................. 22 6.4. Texto de varias líneas ................................................................. 22 TEMA 2: Combinaciones de teclas 1. El historial de comandos.................................................................... 25 1.1. El comando fc........................................................................... 25 1.2. Ejecutar comandos anteriores ..................................................... 26 2. Las teclas de control del terminal ....................................................... 27 3. Modos de edición en la línea de comandos ......................................... 29 3.1. Moverse por la línea ................................................................... 29 3.2. Borrar partes de la línea ............................................................. 30 3.3. Buscar en el historial .................................................................. 30 3.4. Autocompletar con el tabulador................................................... 31 4. La librería readline ............................................................................ 32 4.1. El fichero de configuración .......................................................... 32 4.2. Asignación de teclas de sesión .................................................... 34 Pág 3 El shell Bash macprogramadores.org TEMA 3: Personalizar el entorno 1. 2. 3. 4. Los ficheros de configuración de Bash ................................................ 37 Los alias ........................................................................................... 38 Las opciones de Bash ........................................................................ 39 Las variables de entorno.................................................................... 41 4.1. Variables y entrecomillado .......................................................... 41 4.2. Personalizar el prompt ................................................................ 41 4.3. Variables de entorno internas...................................................... 44 4.4. Exportar variables ...................................................................... 44 TEMA 4: Programación básica del shell 1. Scripts y funciones ............................................................................ 46 1.1. Scripts ....................................................................................... 46 1.2. Funciones .................................................................................. 46 1.3. Orden de preferencia de los símbolos de Bash ............................. 47 2. Variables del shell ............................................................................. 49 2.1. Los parámetros posiciónales........................................................ 49 2.2. Variables locales y globales ......................................................... 50 2.3. Las variables $*, $@ y $# ........................................................... 52 2.4. Expansión de variables usando corchetes..................................... 55 3. Operadores de cadena ...................................................................... 56 3.1. Operadores de sustitución........................................................... 56 3.2. Operadores de búsqueda de patrones.......................................... 59 3.3. El operador longitud ................................................................... 62 4. Sustitución de comandos ................................................................... 63 TEMA 5: Control de flujo 1. Las sentencias condicionales.............................................................. 69 1.1. Las sentencias if, elif y else................................................. 69 1.2. Los códigos de terminación ......................................................... 69 1.3. Las sentencias return y exit................................................... 70 1.4. Operadores lógicos y códigos de terminación ............................... 72 1.5. Test condicionales ...................................................................... 73 2. El bucle for ..................................................................................... 79 3. Los bucles while y until................................................................ 82 4. La sentencia case ............................................................................ 83 5. La sentencia select ........................................................................ 85 Pág 4 El shell Bash macprogramadores.org TEMA 6: Opciones de línea de comandos, expresiones aritméticas y arrays 1. Opciones de la línea de comandos...................................................... 88 1.1. La sentencia shift.................................................................... 88 1.2. El comando interno getopts ..................................................... 90 2. Variables con tipo ............................................................................. 93 3. Expresiones aritméticas ..................................................................... 96 3.1. Similitud con las expresiones aritméticas C................................... 96 3.2. El comando interno let ............................................................. 97 3.3. Sentencias de control de flujo aritméticas .................................... 99 3.4. Arrays.......................................................................................101 TEMA 7: Redicecciones 1. Redirecciones ..................................................................................108 1.1. Los descriptores de fichero ........................................................109 1.2. El comando exec......................................................................111 1.3. Here documents........................................................................112 2. Entrada y salida de texto ..................................................................115 2.1. El comando interno echo ..........................................................115 2.2. El comando interno printf ......................................................116 2.3. El comando interno read ..........................................................119 3. Los bloques de comandos.................................................................122 4. Los comandos comand, builtin y enable.....................................125 5. El comando interno eval .................................................................126 Pág 5 El shell Bash macprogramadores.org TEMA 8: Control de procesos 1. 2. IDs de procesos y números de jobs...................................................130 Control de jobs ................................................................................131 2.1. Foreground y background ..........................................................131 2.2. Suspender y reanudar un job .....................................................132 2.3. El comando ps..........................................................................133 2.4. El comando top........................................................................135 3. Señales ...........................................................................................136 3.1. Combinaciones de teclas que envían señales...............................137 3.2. El comando interno kill ..........................................................137 4. Capturar señales desde un script.......................................................139 4.1. El comando interno trap ..........................................................139 4.2. Traps y funciones ......................................................................140 4.3. IDs de proceso..........................................................................141 4.4. Ignorar señales .........................................................................142 5. Corutinas.........................................................................................144 6. Subshells .........................................................................................146 7. La sustitución de procesos ................................................................147 TEMA 9: Depurar scripts 1. 2. Opciones de Bash para depuración....................................................149 Fake signals.....................................................................................152 2.1. La señal SIGEXIT .....................................................................152 2.2. La señal SIGERR .......................................................................153 2.3. La señal SIGDEBUG ...................................................................154 2.4. La señal SIGRETURN .................................................................154 3. Un depurador Bash ..........................................................................155 3.1. Estructura del depurador ...........................................................155 3.2. El driver ....................................................................................155 3.3. El preámbulo.............................................................................157 3.4. Funciones del depurador............................................................158 3.5. Ejemplo de ejecución.................................................................165 Referencias Pág 6 El shell Bash macprogramadores.org Tema 1 Introducción a Bash Sinopsis: Como se justifica en el acerca de, este tutorial va a omitir los aspectos más básicos del shell que es normal conocer por parte de cualquier persona que haya usado mínimamente un shell UNIX. En este primer tema vamos a repasar un conjunto de aspectos fundamentales que, aunque en parte puede conocer el lector, creemos que conviene aclarar antes de profundizar. Por consiguiente, recomendamos empezar leyendo este primer tema, ya que sino pueden quedar ciertos aspectos sin concretar que luego podrían hacer falta para seguir más cómodamente las explicaciones. Debido a sus objetivos, este tema está escrito avanzando de forma considerablemente más rápida y superficial que en resto de temas. Pág 7 El shell Bash macprogramadores.org 1. El shell que estamos usando Mac OS X trae preinstalado el shell Bash desde la versión 10.2, antes traía instalado el shell tcsh, pero debido a que Bash es el shell que GNU eligió para el software libre, Apple decidió dar el salto. Linux lógicamente también usa este shell, con lo cual parece ser que Bash es el shell de los sistemas UNIX más utilizados, y tiene un futuro muy prometedor. Si queremos saber que versión de shell tenemos instalado podemos usar el comando: $ echo $SHELL /bin/bash Este comando nos indica que shell estamos usando y en que directorio está instalado. Si queremos conocer la versión de Bash podemos usar el comando: $ echo $BASH_VERSION 2.05b.0(1)-release También podemos saber donde está instalado Bash con el comando: $ whereis bash /bin/bash Puede conocer todos los shell de que dispone su máquina con el comando: $ cat /etc/shells /bin/bash /bin/csh /bin/sh /bin/tcsh /bin/zsh Si por alguna razón no está usando Bash, pero lo tiene instalado (o lo acaba de instalar) en su máquina, puede hacer que Bash sea el shell por defecto de su cuenta usando el comando: $ chsh -s /bin/bash Si prefiere usar una versión más moderna de shell que la que viene preinstalada con Mac OS X puede bajársela del proyecto Fink1: 1 Si no tiene Fink instalado puede bajárselo de http://fink.sourceforge.net/ Pág 8 El shell Bash macprogramadores.org $ fink list bash Information about 4975 packages read in 12 seconds. bash 3.0-2 The GNU Bourne Again Shell bash-completion 20041017-1 Command-line completions ... bash-doc 3.0-1 Extra documentation for ... $ fink install bash Y cambiar a este shell con: $ chsh -s /sw/bin/bash Pero antes deberá introducir este shell en /etc/shells, o chsh no se lo aceptará como un shell válido. Si ahora nos logamos de nuevo con el comando login y preguntamos por la versión de Bash: $ echo $BASH /sw/bin/bash $ echo $BASH_VERSION 3.00.0(1)-release Vemos que estamos trabajando con Bash 3.0. En este tutorial supondremos que tenemos la versión 3.0 de Bash, si alguien está usando la versión 2.05, o alguna anterior, puede que no le funcionen todos los ejemplos que hagamos. Pág 9 El shell Bash macprogramadores.org 2. Expansión de nombres de ficheros y directorios 2.1. Los comodines Para referirnos a varios ficheros es muy típico usar los comodines de la Tabla 1.1. Un sitio típico donde se usan los comodines es el comando ls. Este comando sin argumentos lista todos los ficheros del directorio, pero le podemos pasar como argumentos los nombres de los ficheros que queremos listar: $ ls carta.txt leeme.txt Si lo que le damos son los nombres de uno o más directorios lo que hace es listar su contenido. Comodín ? * [conjunto] [!conjunto] Descripción Uno y sólo un carácter Cero o más caracteres Uno los caracteres de conjunto Un carácter que no este en conjunto Tabla 1.1: Comodines de fichero Muchas veces queremos referirnos a un conjunto de ficheros para lo cual usamos comandos de la forma: $ ls *.txt Que lista todos los ficheros acabados en .txt. * representa cero o más caracteres, con lo que *ed encontraría el fichero ed. Otro comodín menos usado es ? que sustituye por un sólo carácter, por ejemplo: $ ls carta?.txt Listaría ficheros como carta1.txt, carta2.txt, pero no carta10.txt. El tercer comodín permite indicar un conjunto de caracteres que son válidos para hacer la sustitución, p.e. c[ao]sa encontraría el fichero casa y cosa, pero no cesa. Además podemos indicar un conjunto de caracteres ASCII consecutivos, por ejemplo [a-z] serían todas las letras minúsculas, [!0-9] Pág 10 El shell Bash macprogramadores.org serían todos los caracteres ASCII excepto los dígitos, y [a-zA-Z0-9] serían todas las letras mayúsculas, minúsculas y los dígitos. La razón por la que este comodín no ha sido tan usado como se esperaba es que expande por un, y sólo un dígito, por ejemplo programa.[co] encontraría programa.c y programa.o, pero no programa.cpp. Es importante tener en cuenta que los comandos cuando se ejecutan no ven los comodines sino el resultado de la expansión. Por ejemplo si ejecutamos el comando: $ cp g* /tmp g* se expande por todos los ficheros que cumplen el patrón, y esto es lo que se pasa al comando cp, pero si no existiera ningún fichero cuyo nombre cumpliese el patrón g*, este valor no se expande sino que se pasa tal cual al comando, y éste será el que fallará: $ cp g* /tmp/ cp: g*: No such file or directory Es decir, como podríamos pensar, al fallar no se pasa una lista vacía al comando. Piense por un momento lo que ocurriría con algunos comandos si se hubiese diseñado así. Este funcionamiento es ligeramente distinto al de tcsh, donde si no se expande el comodín no se ejecuta el comando, en Bash se ejecuta el comando aunque luego éste produzca un error. 2.2. El comodín tilde El comodín tilde ~ se usa para referirse al directorio home de los usuarios (/Users en Mac OS X o /home en la mayoría de las máquinas UNIX), por ejemplo si usamos ~carol/carta.txt nos lo expande por /Users/carol/carta.txt. Además podemos usar el comodín tilde para referirnos a nuestro propio directorio, el cuyo caso debemos de precederlo por una barra, p.e. ~/carta.txt se expande por el nombre de mi directorio, en mi caso /Users/fernando/carta.txt. Observe la diferencia entre poner la barra y no ponerla, si no la hubiera puesto (hubiera puesto ~carta.txt), me habría expandido por la ruta /Users/carta.txt, y si no existe un usuario con el nombre carta.txt hubiera producido un error indicando que no existe el directorio. Pág 11 El shell Bash macprogramadores.org 2.3. El comodín llaves El comodín llaves, a diferencia de los anteriores, no estudia el nombre de los ficheros existentes en disco para nada, simplemente expande una palabra por cada una de las cadenas de caracteres que contiene, por ejemplo: $ echo c{ami,ontamina,}on camion contaminaon con Es posible incluso anidarlo y genera el producto cartesiano de combinaciones: $ echo c{a{min,nt}a,ose}r caminar cantar coser En el apartado 2.1 comentamos que un problema que tenía el comodín corchete es que expandía por un y sólo un carácter, lo cual era problemático si queríamos referirnos por ejemplo a todos los ficheros de un programa, ya que *.[coh] nos permite referirnos a los fichero .c, .o y .h, pero no a los .cpp. Usando el comodín llave podemos superar esta dificultad: *.{h,c,cpp,o} espadería en todos los ficheros con estas extensiones, aunque ahora surge un nuevo problema y es que, debido a que el comodín llave no mira que ficheros hay en disco, si no existe un fichero con alguna de las extensiones indicadas, la expansión del * no se produce, y encontraríamos un mensaje de error. Por ejemplo: $ ls *.{h,c,cpp,o} ls: *.c: No such file or directory ls: *.o: No such file or directory clave.cpp clave.h Se puede usar .. para hacer algo similar a lo que hacen los corchetes obteniendo todos lo caracteres ASCII entre dos letras. Por ejemplo: $ echo l{a..e} la lb lc ld le Obsérvese que, en el caso de los corchetes, lo que obtendríamos no son un conjunto de cinco palabras, sino una expansión por un fichero existente: $ echo cl[a-e]ve.h clave.h O la cadena sin expandir si no se encuentra el fichero: $ echo cl[e-i]ve.h Pág 12 El shell Bash macprogramadores.org cl[e-i]ve.h Por último comentar que la llave debe contener al menos dos cadenas, sino no se realiza la expansión: $ echo ca{a}sa ca{a}sa De nuevo este comportamiento difiere con el de tcsh, donde la expansión se realiza aunque haya una sola cadena dentro de las llaves. 2.4. Comodines extendidos Bash permite usar un conjunto de comodines extendidos, pero para poder usarlos debemos de activar la opción ext_glob de Bash (véase el apartado 3 del Tema 3) con el comando: $ shopt -s extglob En este caso se pueden usar uno de estos cinco nuevos tipos de patrones: ?(pattern-list) Cero o una ocurrencia de pattern-list *(pattern-list) Cero o más ocurrencias de pattern-list +(pattern-list) Una o más ocurrencias de pattern-list @(pattern-list) Exactamente uno de los patrones de la lista !(pattern-list) Cualquier cosa excepto uno de los patrones de la lista pattern-list recibe uno o más patrones separados por |. Cada patrón de esta lista puede contener comodines, por ejemplo +([0-9]) busca cadenas formadas por uno o más dígitos. En el apartado 2.1 vimos que un problema que presentaba el comodín ? era que carta?.txt listaría ficheros como carta1.txt, carta2.txt, pero no carta10.txt. Esto lo podemos solucionar con el comodín extendido +(pattern-list) de la forma: carta+([0..9]).txt Pág 13 El shell Bash macprogramadores.org También vimos en el apartado 2.1 que *.[cho] encontraría los ficheros con extensión .c, .o y .h, pero no había forma de encontrar los .cpp ya que el corchete sólo aceptaba un carácter. Ahora podemos usar el comodín @(pattern-list) para indicar la lista de extensiones a aceptar. Por ejemplo *.@(c|o|h|cpp) encontraría correctamente estos ficheros: $ ls *.@(c|o|h|cpp) clave.cpp clave.h También hubiera sido equivalente usar @(*.c|*.o|*.h|*.cpp) ya que los patrones pueden estar anidados. Si lo que hubiéramos querido es encontrar todos los ficheros excepto los .gif, los .jpg y los .html podríamos haber usado el patrón !(*.html|*gif|*jpg). Sin embargo, en este caso no podríamos haber usado *.!(html|gif|jpg) Un último ejemplo, si queremos borrar todos los ficheros excepto los que empiezan por vt seguido por uno o más dígitos podemos usar el comando: $ rm !(vt+([0-9])) Pág 14 El shell Bash macprogramadores.org 3. Los comandos internos de Bash Bash busca los comandos a ejecutar en los directorios indicados en la variable de entorno $PATH, pero además existen una serie de comandos que no corresponden a ficheros del disco duro, sino que son internos a Bash y están siempre cargados en su memoria. Ejemplos de estos comandos son cd, chdir, alias, set o export. Puede obtener una lista completa de estos comandos con su descripción ejecutando: $ man builtin Y puede obtener ayuda de estos comandos usando el comando help: $ help alias alias: alias [-p] [name[=value] ... ] `alias' with no arguments or with the -p option prints the list of aliases in the form alias NAME=VALUE on standard output. Otherwise, an alias is defined for each NAME whose VALUE is given. A trailing space in VALUE causes the next word to be checked for alias substitution when the alias is expanded. Alias returns true unless a NAME is given for which no alias has been defined. Pág 15 El shell Bash macprogramadores.org 4. Redirecciones y pipes 4.1. Operadores de redirección UNIX está basado en una idea muy simple pero muy útil: Tratar todos las entrada y salidas como streams (flujos) de bytes. Cada programa va a tener asociadas siempre una entrada estándar (por defecto el teclado), una salida estándar (por defecto la consola), y una salida de errores estándar (por defecto también la consola). Si queremos, podemos cambiar la entrada estándar para que el programa reciba datos de un fichero usando el operador de redirección <. Por ejemplo el comando cat, si no recibe argumentos, lee del teclado por la entrada estándar y lo pasa a la salida estándar: $ cat Esto es una linea acabada en intro Esto es una linea acabada en intro ^D Podemos indicar el final de un stream desde el teclado con la combinación de teclas Ctrl+D como se muestra en el ejemplo. Podemos cambiar la entrada estándar de cat para que lea de un fichero con: $ cat < clave.h #ifndef CLAVE_H_ ····· En el caso concreto del comando cat, también puede recibir como argumento el nombre del fichero a pasar a la salida estándar, con lo que en el caso del comando cat nos podríamos haber ahorrado el operador <: $ cat clave.h #ifndef CLAVE_H_ ····· UNIX dispone de un gran número de comandos que leen de la entrada estándar, realizan una operación con el texto, y escriben en la salida estándar (o en la salida de errores si se produce un error): cat, grep, soft, cut, sed, tr,... El operador de redirección de salida > permite cambiar la salida estándar de un comando, por ejemplo: Pág 16 El shell Bash macprogramadores.org $ date > ahora Envía el día y hora actuales al fichero ahora. También podemos cambiar a la vez la entrada y salida estándar de un programa usando ambos operadores de redirección. Por ejemplo: $ cat < ficheroa > ficherob También podemos cambiar la salida de errores estándar con el operador de redirección 2>. Por ejemplo: $ cat < ficheroa > ficherob 2>errores Copia el ficheroa en el ficherob, y si se produce algún error lo escribe en el fichero errores. Si no queremos sobrescribir un fichero de salida sino añadir el contenido al final podemos usar el operador de redirección >> para la salida estándar o 2>> para los errores estándar. Por ejemplo: $ ls p* >>ficheros 2>>errores Añadiría los ficheros que lista ls al fichero ficheros, y si se produjesen errores los añadiría al fichero errores. El operador de redirección 2>> es especialmente útil para almacenar los conocidos logs de errores. Muchas veces no se quiere que un programa muestre mensajes en la consola del usuario, en este caso es muy común redirigir su salida estándar y salida de errores estándar al fichero /dev/null: $ gcc *.cpp > /dev/null 2> /dev/null 4.2. Pipes Es posible redirigir la salida estándar de un programa a la entrada estándar de otro usando el operador | (pipeline). more es uno de los comandos típicos que lo usan. Este comando lo que hace es recoger la entrada estándar y irla mostrando poco a poco (página a página), luego si por ejemplo tenemos un directorio con muchos ficheros podemos hacer: $ ls -la | more y se irán mostrando página a página los ficheros. Pág 17 El shell Bash macprogramadores.org Según vayamos avanzando podremos ir viendo ejemplos más complejos, por ejemplo: $ cut -d: -f1 < /etc/passwd | sort Nos muestra los nombres de todos los usuarios de la máquina ordenados alfabéticamente. Téngase en cuenta que el operador | separa el comando en varios comandos antes de ejecutarlo, con lo que el operador de redirección tiene efecto sólo para el comando cut. Pág 18 El shell Bash macprogramadores.org 5. Ejecución secuencial y concurrente de comandos Podemos ejecutar un comando que tarde mucho en ejecutarse y dejarlo ejecutando en background precediéndolo por &. Por ejemplo para compilar un conjunto de ficheros fuente de un programa C++ podemos hacer: $ gcc *.cpp & Aunque el proceso se sigue ejecutando en background, los mensajes que produce salen en la consola impidiéndonos trabajan cómodamente. Para evitarlo podemos enviar los mensajes a /dev/null: $ gcc *.cpp > /dev/null & Aunque si se produce un error, éste irá a la salida de errores estándar, con lo que seguiría saliendo en consola. Podríamos evitarlo redirigiendo también la salida de errores estándar, pero quizá sea mejor que se nos informase del error. Otras veces lo que queremos es esperar a que se acabe de ejecutar un comando para ejecutar el siguiente, en este caso podemos usar el operador ; (punto y coma), por ejemplo, podríamos querer compilar el comando clave para luego ejecutarlo: $ gcc clave.cpp -o clave ; clave Este comando primero compila el programa, y cuando acaba de compilarlo lo ejecuta. Pág 19 El shell Bash macprogramadores.org 6. Caracteres especiales y entrecomillado Los caracteres <, >, |, & *, ? , ~, [, ], {, } son ejemplos de caracteres especiales para Bash que ya hemos visto. La Tabla 1.2 muestra todos los caracteres especiales de Bash. Más adelante veremos otros comandos tienen sus propios caracteres especiales, como puedan ser los comandos que usan expresiones regulares o los operadores de manejo de cadenas. Carácter ~ ` # $ & ; * ? / ( ) \ < > | [ { } ' " ! Descripción Directorio home Sustitución de comando Comentario Variable Proceso en background Separador de comandos Comodín 0 a n caracteres Comodín de un sólo carácter Separador de directorios Empezar un subshell Terminar un subshell Carácter de escape Redirigir la entrada Redirigir la salida Pipe Empieza conjunto de caracteres comodín Acaba conjunto de caracteres comodín Empieza un bloque de comando Acaba un bloque de comando Entrecomillado fuerte Entrecomillado débil No lógico de código de terminación Tabla 1.2: Caracteres especiales de Bash 6.1. Entrecomillado Aunque los caracteres especiales son muy útiles para Bash, a veces queremos usar un carácter especial literalmente, es decir sin su significado especial, en este caso necesitamos entrecomillarlo (quoting). Por ejemplo si queremos escribir en consola el mensaje: 2*3>5 es una expresión cierta, podemos usar el comando echo así: Pág 20 El shell Bash macprogramadores.org $ echo 2*3>5 es una expresion cierta Al ejecutarlo podemos observar que no da ninguna salida, pero realmente ha creado el fichero 5 con el texto 2*3 es una expresion cierta. La razón está en que >5 ha sido entendido como redirigir al fichero 5, y además se ha intentado ejecutar el carácter especial *, pero al no encontrar ningún fichero que cumpliera el patrón no se ha expandido y se ha pasado el parámetro a echo tal cual. Sin embargo si entrecomillamos usando ', el carácter de entrecomillado fuerte obtenemos el resultado esperado: $ echo '2*3>5 es una expresion cierta' 2*3>5 es una expresion cierta Un ejemplo más práctico del entrecomillado es el comando find que nos permite buscar ficheros por muchos criterios. Por ejemplo para buscar por nombre usa el argumento -name patron. Si por ejemplo queremos buscar todos los ficheros .c en nuestra máquina podemos intentar hacer: $ find / -name *.c Pero si tenemos la mala suerte de que en el directorio actual exista algún fichero .c, sustituirá el comodín y buscará el nombre de el/los ficheros de nuestro directorio actual en el disco duro. Para evitarlo es recomendable entrecomillarlo: $ find / -name '*.c' En la Tabla 1.2 aparece el entrecomillado débil ", el cual pasa sólo por algunos de los pasos del shell, o dicho con otras palabras, interpreta sólo algunos caracteres especiales. Más adelante veremos cuando es preferible usar este tipo de entrecomillado, de momento usaremos sólo el entrecomillado fuerte. 6.2. Caracteres de escape Otra forma de cambiar el significado de un carácter de escape es precederlo por \, que es lo que se llama el carácter de escape. Por ejemplo en el ejemplo anterior podríamos haber hecho: $ echo 2\*3\>5 es una expresion cierta 2*3>5 es una expresion cierta Pág 21 El shell Bash macprogramadores.org Donde hemos puesto el carácter de escape a los caracteres especiales para que Bash no los interprete. También este carácter se usa para poder poner espacios a los nombres de ficheros, ya que el espacio es interpretado por Bash como un separador de argumentos de la línea de comandos, si queremos que no considere el espacio como un cambio de argumento podemos preceder el espacio por \. Por ejemplo el fichero Una historia.avi lo reproduzco en mi ordenador con mplayer así: $ mplayer Una\ historia.avi Si queremos que Bash no interprete el carácter de escape podemos entrecomillarlo '\', o bien hacer que él se preceda a si mismo \\. 6.3. Entrecomillar los entrecomillados Podemos usar el carácter de escape para que no se interpreten los entrecomillados simples o dobles, es decir: $ echo \"2\*3\>5\" es una expresion cierta "2*3>5" es una expresion cierta $ echo \'2\*3\>5\' es una expresion cierta '2*3>5' es una expresion cierta 6.4. Texto de varias líneas Otro problema es como escribir un comando que ocupa varias líneas. Bash nos permite utilizar el carácter de escape para ignorar los retornos de carro de la siguiente forma: $ echo En un lugar de la Mancha de cuyo nombre no \ > quiero acordarme no a mucho tiempo vivía un \ > hidalgo caballero. En un lugar de la Mancha de cuyo nombre no quiero acordar no a mucho tiempo vivía un hidalgo caballero. Al pulsar intro Bash nos devuelve el segundo prompt, que por defecto es >, y nos permite seguir escribiendo. Una segunda opción es entrecomillar y no cerrar las comillas, con lo que Bash nos pide que sigamos escribiendo sin necesidad de poner un carácter de escape a los retornos de carro: $ echo 'En un lugar de la Mancha de cuyo nombre no Pág 22 El shell Bash macprogramadores.org > quiero acordarme no a mucho tiempo vivía un > hidalgo caballero.' En un lugar de la Mancha de cuyo nombre no quiero acordar no a mucho tiempo vivía un hidalgo caballero. La diferencia está en que en el primer caso los retornos de carro son eliminados, y en el segundo caso no. Pág 23 Tema 2 Combinaciones de teclas Sinopsis: Nada es más útil a la hora de manejar de forma frecuente un programa que saber manejar un buen conjunto de combinaciones de teclas que nos ayuden a realizar operaciones frecuentes rápidamente. En el caso de Bash es fácil identificar cuando un usuario conoce estas combinaciones de teclas: Nos sorprende ver con que velocidad escribe en su consola. En este tema comentaremos las combinaciones de teclas más útiles. Le recomendamos que intente recordarlas y que vuelva a consultar este tema cuantas veces haga falta hasta que las utilice de forma mecánica, verá como aumenta su productividad. El shell Bash macprogramadores.org 1. El historial de comandos Bash mantiene un histórico de comandos el cual lee al arrancar del fichero situado en el directorio home .bash_history, durante su ejecución va almacenando en memoria los comandos ejecutados, y al acabar la sesión los escribe al final del fichero .bash_history. En principio podemos modificar el fichero que usa Bash para guardar el histórico indicándolo en la variable de entorno BASH_HISTORY. Aunque raramente será útil hacer esto. Puede usar el comando history para obtener un listado de su historial. La forma más cómoda de referirse a comandos previamente utilizados es usar las teclas del cursor flecha arriba y flecha abajo. Si aún no las conocía pruébelas. En los siguientes subapartados comentaremos más a fondo como aprovechar al máximo su histórico de comandos. 1.1. El comando fc El comando fc (fix command) es un clásico del C Shell traído al mundo de Bash. fc es un comando tan importante que es un comando interno de Bash que podemos usar para examinar los últimos comandos, y para editar uno de ellos. Al ser un comando interno no use man para obtener información sobre él, utilice el comando: $ help fc Podemos obtener un listado de los últimos comandos usados junto con su numero usando: $ fc -l Vemos que este comando es equivalente a history, excepto que lista sólo los últimos comandos del historial y no todos. Para editar uno de ellos indicamos su número a fc: $ fc 42 fc abre el comando en el editor que tengamos predefinido en la variable EDITOR y nos permite editarlo. Pág 25 El shell Bash macprogramadores.org El principal problema de diseño que tiene este comando es que al acabar de editar el comando (al salir del editor) lo ejecuta, comportamiento que puede ser muy peligroso dependiendo del comando que hayamos editado. 1.2. Ejecutar comandos anteriores La Tabla 2.1 muestra otro conjunto de comandos internos de Bash (también heredados de C Shell) que permiten ejecutar comandos del histórico. Comando !! !n !cadena Descripción Ejecutar el último comando Ejecutar el comando número n Ejecutar el último comando que empiece por cadena Tabla 2.1: Comandos internos para ejecutar comandos del histórico El más útil de ellos es !cadena, ya que con dar las primeras letras de un comando que hayamos ejecutado previamente lo busca en el historial y lo ejecuta. Tengase en cuenta que ejecuta el comando más reciente que empiece por cadena. Si hemos consultado el historial, con history o fc -l, podemos ejecutar un comando por número usando !n. Pág 26 El shell Bash macprogramadores.org 2. Las teclas de control del terminal Las teclas de control del terminal son combinaciones de teclas que interpreta el terminal (no Bash). Podemos preguntar por las teclas de control del terminal usando el comando: $ stty all speed 9600 baud; 24 rows; 80 columns; lflags: icanon isig iexten echo echoe -echok echoke -echonl echoctl -echoprt -altwerase -noflsh -tostop -flusho pendin -nokerninfo -extproc iflags: -istrip icrnl -inlcr -igncr ixon -ixoff ixany imaxbel -ignbrk brkint -inpck -ignpar -parmrk oflags: opost onlcr -oxtabs -onocr -onlret cflags: cread cs8 -parenb -parodd hupcl -clocal -cstopb -crtscts -dsrflow -dtrflow -mdmbuf discard dsusp eof eol eol2 erase intr ^O ^Y ^D <undef> <undef> ^? ^C kill lnext min quit reprint start status ^U ^V 1 ^\ ^R ^Q <undef> stop susp time werase ^S ^Z 0 ^W El comando, aparte de darnos ciertos flags sobre distintos aspectos del comportamiento del terminal, nos muestra las combinaciones de teclas que tenemos asignadas a las tareas más frecuentes (recuérdese que ^X significa Ctrl+X). Algunas de estas combinaciones de teclas están obsoletas, y no merece mucho la pena recordarlas, pero otras, las que se muestran en la Tabla 2.2, si que son muy útiles: Combinación de tecla Ctrl+C Ctrl+\ Ctrl+D Ctrl+U Ctrl+W Nombre Descripción stty intr Para el comando actual quit Fuerza la parada del comando actual (usar si Ctrl+C no responde) eof Final del flujo de entrada kill Borra desde la posición actual al principio de la línea werase Borra desde la posición actual al principio de la palabra Tabla 2.2: Teclas de control del terminal Para detener un comando es muy típico usar la combinación de teclas Ctrl+C, ésta manda un mensaje al programa para que pueda terminar liberando Pág 27 El shell Bash macprogramadores.org correctamente los recursos asignados. Si este programa por alguna razón no termina (ignora el mensaje que le envía Ctrl+C) siempre podemos usar Ctrl+\, el cual termina el programa sin esperar a que este libere recursos, con lo que esta combinación de teclas sólo debe ser usada cuando Ctrl+C no ha funcionado. Otra combinación de teclas que ya hemos visto en el apartado 4.1 es Ctrl+D, que nos permitía indicar un fin de flujo, cuando el flujo procedía del teclado. Las otras combinaciones de teclas que vamos a estudiar en esta sección son las que nos permiten borrar "hacia tras" una palabra Ctrl+W, o toda la frase Ctrl+U. Pruébelas en su consola y procure recordar estas combinaciones de teclas, son muy útiles cuando se equivoca o quiere cambiar el comando que está usando. Pág 28 El shell Bash macprogramadores.org 3. Modos de edición en la línea de comandos ¿Por qué no puedo editar mis comandos Bash de la misma forma que edito texto en un editor de texto? Esta es una idea introducida por Bash. En concreto existen los modos de edición de los dos editores más conocidos en el mundo UNIX: vi y emacs. Por defecto Bash utiliza las teclas del modo de edición de emacs, pero puede cambiar a las teclas del modo de edición de vi usando el comando: $ set -o vi Y volver a la combinación de teclas por defecto con: $ set -o emacs Nosotros en está sección veremos sólo las teclas de edición de emacs que se pueden usar también en Bash, si no conoce emacs le recomendamos que aprenda a usarlo, porque es, y será durante muchos años, un clásico del mundo de UNIX. Si es usted un amante de vi sólo le diremos que tiene que preceder las teclas rápidas por la tecla de escape, y pulsar i para volver a escribir. 3.1. Moverse por la línea Algo que se hace muy a menudo es moverse por la línea de edición, puede ir al principio y final de la línea usando las combinaciones de tecla Ctrl+A (ir al principio) y Ctrl+E (ir al final), si lo que quiere es moverse una palabra hacía atrás o una palabra hacia adelante utilice Esc+B y Esc+F respectivamente. También puede moverse una letra atrás o adelante con Ctrl+B y Ctrl+F, pero desde que los teclados tienen cursores estas teclas han perdido su utilidad real. Estas teclas se resumen en la Tabla 2.3. Combinación de teclas Ctrl+A Ctrl+E Esc+B Esc+F Ctrl+B Ctrl+F Descripción Ir Ir Ir Ir Ir Ir al principio de la línea al final de la línea una palabra hacia atrás (backward) una palabra hacia adelante (forward) una letra hacia atrás una letra hacia adelante Tabla 2.3: Combinaciones de teclas para moverse por la línea Pág 29 El shell Bash macprogramadores.org 3.2. Borrar partes de la línea Otra operación que es muy común es querer borrar partes de la línea. Las combinaciones de teclas que vamos a comentar se resumen en la Tabla 2.4. En el apartado 2 ya vimos que combinaciones de tecla proporcionaba el terminal, y vimos que con Ctrl+U podíamos borrar desde la posición del cursor al principio de la línea. Si lo que queremos es borrar hasta el final de la línea podemos usar la combinación de tecla emacs Ctrl+K. Si lo que queremos es borrar sólo desde a posición actual del cursor hasta el principio de la palabra donde estemos situados, vimos que podíamos usar Ctrl+W. Si lo que queremos es borrar de la posición del cursor actual hasta el final de la palabra donde estemos situados podemos usar Esc+D. Para borrar una sola letra es muy típico que la tecla de borrar hacía atrás ← sí que funcione, pero normalmente la tecla DEL no suele funcionar, y en su lugar podemos usar Ctrl+D. La última operación de borrado se puede deshacer siempre con la tecla Ctrl+Y. Combinación de teclas Ctrl+U Ctrl+K Ctrl+W Esc+D Ctrl+D Ctrl+Y Descripción Borra de la posición actual al principio de la línea Borra de la posición actual al final de la línea Borra de la posición actual al principio de la palabra Borra de la posición actual al final de la palabra Borra el carácter actual hacia adelante Deshace el último borrado (Yank) Tabla 2.4: Combinaciones de teclas para borrar 3.3. Buscar en el historial Ya comentamos que las teclas del cursor nos permitían movernos por el histórico de comandos, pero si queremos buscar un determinado comando podemos usar Ctrl+R, que nos permite buscar hacía atrás en el historial un comando que contenga un determinado texto. Al pulsar esta combinación de teclas el prompt cambia de forma, y según vamos escribiendo nos va indicando el comando del histórico que cumple el patrón dado: (reverse-i-search)`yuvs': result.yuv > result2.yuv yuvscaler Pág 30 -O SIZE_600x400 < El shell Bash macprogramadores.org Si pulsamos intro se ejecutará el comando actualmente encontrado. Si por contra pulsamos Esc pasaremos a poder editar el comando encontrado. Por último si pulsamos Ctrl+G se abortará la búsqueda y la línea de edición quedará limpia. Estas combinaciones de teclas se resumen en la Tabla 2.5. Combinación de teclas Ctrl+R Intro Esc Ctrl+G Descripción Realiza una búsqueda hacia atrás (Reverse) Ejecuta el comando encontrado Pasa a editar el comando encontrado Cancela la búsqueda y deja limpia la línea de edición Tabla 2.5: Combinaciones de teclas para búsquedas 3.4. Autocompletar con el tabulador Una tecla muy conocida en Bash es el tabulador que nos ayuda a terminar de rellenar un comando con el nombre de un comando, de una variable, de un fichero o directorio, o con el nombre de una función Bash. Para ello se siguen las siguientes regla cuando se pulsa el tabulador: 1. Si no hay nada que empiece por el texto de la palabra que precede al cursor se produce un pitido que informa del problema. 2. Si hay un comando (en el PATH), una variable (siempre precedida por $), un nombre de fichero o función Bash que comienza por el texto escrito, Bash completa la palabra. 3. Si hay un directorio que comienza por el nombre escrito, Bash completa el nombre de directorio seguido por una barra de separación de nombres de directorios /. 4. Si hay más de una forma de completar la palabra el shell completa lo más que puede y emite un pitido informando de que no la pudo terminar de completar. 5. Cuando Bash no puede completar una cadena (por haber varias posibles que empiezan igual), podemos pulsar dos veces el tabulador y se nos mostrará una lista con las posibles cadenas candidatas. Pág 31 El shell Bash macprogramadores.org 4. La librería readline La librería readline es una librería GNU que permite editar líneas de texto usando los modos de emacs y vi. Aunque originariamente creada por Bash, actualmente la utilizar multitud de comandos GNU. Esto permite estandarizar las combinaciones de teclas entre muchos comandos. readline se puede personalizar usando ficheros de configuración o bien asignando combinaciones de teclas para la sesión. En los siguientes subapartados estudiaremos cada una de estas formas de configurarla. 4.1. El fichero de configuración readline tiene un fichero de configuración global que debe ser colocado en /etc/inputrc, y otro para cada usuario que por defecto se llama .inputrc y que se debe colocar en el directorio home de cada usuario. Podemos cambiar este fichero usando la variable de entorno INPUTRC para indicar una ubicación distinta. Cuando Bash arranca lee estos ficheros (si existen) y carga sus valores. Dentro del fichero puede haber comentarios (precedidos por #), combinaciones de teclas y asignaciones a variables de readline. 4.1.1. Combinaciones de teclas El primer tipo de entradas que puede haber en este fichero son asignaciones de combinaciones de teclas a funciones de readline. Readline tiene un conjunto grande de funciones que podemos encontrar documentadas en info readline o en man bash. Estas funciones realizan multitud de operaciones comunes. Para listar estas variables podemos crear el fichero .inputrc en nuestro directorio home y añadir la siguiente entrada: # Lista las funciones y variables de readline "\C-x\C-f": dump-functions "\C-x\C-v": dump-variables Como el fichero .inputrc no se lee hasta logarnos de nuevo en Bash podemos usar la combinación de teclas Ctrl+X Ctrl+R para que readline vuelva a leer este fichero. Ahora hemos indicado que la combinación de teclas Ctrl+X Ctrl+F muestre las funciones de readline (ejecute la función dump-variables() de readline), y que Ctrl+X Ctrl+V muestre las variables de readline. Pág 32 El shell Bash Secuencia \C\M\e \\ \" \' macprogramadores.org Descripción Tecla Ctrl Tecla de escape (Meta) Secuencia de escape El carácter \ literal El carácter " literal El carácter ' literal Tabla 2.6: Secuencias usadas en el fichero de configuración de readline La Tabla 2.6 muestra como representar las combinaciones de teclas: Ctrl se representa con \C- como hemos visto, la tecla de escape (Meta) con \M-, y por último si queremos referirnos a teclas especiales podemos usar secuencias de escape que se representan con \e. Por ejemplo, vimos que para borrar una línea de la posición del cursor al principio de la línea usábamos Ctrl-U, y para borrarlo de la posición actual al final de la línea Ctrl+K, pero desafortunadamente por defecto no hay ninguna combinación de teclas que borre toda la línea (adelante y atrás). Podemos inventarnos la combinación de teclas Esc+K, que llama a la función killwhole-line() de readline, modificando el fichero de configuración de readline como se muestra más abajo. Otro problema que tiene el terminal es que normalmente la teclas DEL no funciona correctamente, en este caso necesitamos usar una secuencia de escape para hacer que esta tecla llame a la función delete-char() de readline. # Borra toda la linea "\M-k": kill-whole-line # Borra con la tecla DEL "\e[3~": delete-char 4.1.2. Variables de readline readline tiene una serie de variables, que aparecen documentadas junto con las funciones de readline (y que también puede consultar usando Ctrl+X Ctrl+V del ejemplo del apartado anterior), a las cuales podemos asignar un valor en le fichero de configuración de readline con set. Por ejemplo, una opción que algunas personas encuentran interesante en Mac OS X es evitar que al completar con tabulador distingan minúsculas de mayúsculas. Es decir, si escribimos: $ cd mus <TAB> Nos expanda a: Pág 33 El shell Bash macprogramadores.org $ cd Music/ Para ello podemos añadir la siguiente línea al fichero de configuración de readline: # Ignora diferencias de mayusculas/minusculas al # completar con tabulador set completion-ignore-case on 4.2. Asignación de teclas de sesión Si lo que queremos es probar combinaciones de teclas que no queremos almacenar de forma permanente podemos usar el comando bind, cuya sintaxis es similar a la del fichero de configuración, pero tenemos que encerrar cada asignación entre comillas blandas o fuertes. Por ejemplo: $ bind "\"\C-x\C-g\": dump-functions" Si queremos ver las asignaciones de teclas que hay hechas a cada función de readline podemos usar el comando: $ bind -P Este comando es muy útil para que no asignemos una combinación de teclas a otra que ya existe. Por ejemplo, en el apartado anterior para sacar las funciones de readline creamos la combinación de teclas Ctrl+X Ctrl+F, pero al usar este comando descubrimos que ya existía la combinación Ctrl+G que hace lo mismo: $ bind -P ·················· dump-functions can be found on "\C-g", "\C-x\C-f". ·················· De hecho también podríamos haber sacado las funciones de readline usando el comando: $ bind -l Podemos sacar todas las asignaciones de teclas en formato inputrc usando el comando: $ bind -p En este caso sería muy útil enviar esta salida a un fichero para posterior edición: Pág 34 El shell Bash macprogramadores.org $ bind -p > .inputrc Por último comentar que podemos asignar combinaciones de teclas que ejecutan comandos comunes con la opción -x: $ bind -x "\"\C-l\": ls -la" Ejecutará ls -la al pulsar Ctrl+L. Pág 35 El shell Bash macprogramadores.org Tema 3 Personalizar el entorno Sinopsis: En este tema veremos como hacer el entorno más agradable personalizando distintos aspectos de Bash. Empezaremos viendo los ficheros que configuran Bash siempre que nos logamos. También veremos como personalizar distintos aspectos del comportamiento de Bash, y que variables de entornos participan en esta personalización. Este es el último tema que dedicamos a aprender a manejar el terminal, el resto del tutorial enseñara aspectos más relativos a la programación de scripts con Bash. Pág 36 El shell Bash macprogramadores.org 1. Los ficheros de configuración de Bash Cada vez que nos logamos en la cuenta se ejecuta el contenido del fichero /etc/profile, y luego se mira a ver si en el directorio home existe el fichero .bash_profile, de ser así se ejecuta su contenido para personalizar aspectos de nuestra cuenta. Cualquier configuración que añadamos a .bash_profile no será efectiva hasta que salgamos de la cuenta y volvamos a logarnos, si hacemos cambios en este fichero y queremos verlos sin salir de la cuenta podemos usar el comando source, el cual ejecuta el contenido del fichero que le digamos: $ source .bash_profile Alternativamente al comando source está el comando punto (.), con lo que el contenido de .bash_profile también se podría haber ejecutado así: $ . .bash_profile Bash permite usar dos nombres alternativos para .bash_profile por razones de compatibilidad histórica: .bash_login, nombre derivado del fichero .login del C Shell, y .profile nombre usado por el Bourne Shell y el Korn Shell. En cualquier caso, sólo uno de estos ficheros será ejecutado: Si .bash_profile existe los demás serán ignorados, sino Bash comprueba si existe .bash_login y, sólo si éste tampoco existe, comprueba si existe .profile. La razón por la que se eligió este orden de búsqueda es que podemos almacenar en .profile opciones propias del Bourne Shell, y añadir opciones exclusivas de Bash en el fichero .bash_profile seguido del comando source .profile para que Bash también cargue las opciones del fichero .profile. .bash_profile se ejecuta sólo al logarnos, si abrimos otro shell (ejecutando bash o su) desde la línea de comandos de Bash lo que se intenta ejecutar es el contenido de .bashrc. Si .bashrc no existe no se ejecutan configuraciones adicionales al abrir un nuevo shell. Este esquema nos permite separar configuraciones que se hacen una sola vez, al logarnos, de configuraciones que se cambian cada vez que se abre un nuevo shell. Si hay configuraciones en .bashrc que también queremos ejecutar al logarnos podemos poner source .bashrc dentro del fichero .bash_profile. Por último, el fichero .bash_logout es un fichero que, de existir, contiene ordenes que se ejecutarán al abandonar la cuenta, por ejemplo eliminar ficheros temporales o almacenar datos de actividad de usuarios en un fichero de log. Pág 37 El shell Bash macprogramadores.org 2. Los alias Un alias es un nombre más corto para un comando que usamos muy a menudo. Un ejemplo clásico de alias que se suele encontrar muchas veces en /etc/profile es: $ alias ll='ls -laF' Ahora podemos usar el alias ll para hacer un listado detallado del directorio. Los alias son recursivos con lo que por ejemplo podemos hacer: $ alias l='ll' Aunque los alias sólo pueden ser usados para representar comandos, si por ejemplo intentamos representar un directorio largo con un alias, para luego meternos en el con cd, el comando fallará: $ alias ASCII='/usr/share/misc/ascii' $ cat ASCII cat: ASCII: No such file or directory Existe un oscuro truco en Bash que permite hacer esto. Si la parte derecha de la asignación del alias acaba con un espacio, entonces Bash intenta hacer sustitución de alias en la siguiente palabra del comando. Por ejemplo si hacemos: $ alias cat='cat ' $ cat ASCII Obtendremos la tabla ASCII en pantalla. Si usamos el comando alias sin parámetros, obtenemos un listado de todos los alias definidos. Si queremos conocer el valor de un determinado alias podemos usar el comando alias seguido del nombre del alias sin símbolo = ni valor. $ alias ll alias ll='ls -laF' Por último, si queremos borrar la definición de un alias podemos usar el comando unalias: $ unalias ll Pág 38 El shell Bash macprogramadores.org 3. Las opciones de Bash Las opciones del shell es una forma de poder modificar el comportamiento de éste. Para fijar estas opciones usamos el comando shopt (shell option). Si ejecutamos este comando sin argumentos obtendremos un listado de todas las opciones del shell y su valor actual. Todas estas variables son booleanas y tienen valor de on/off. Podemos activar estas opciones con shopt -s opcion y desactivarlas con shopt u opcion. La Tabla 3.1 muestra las principales opciones de shopt junto con una descripción de su propósito. Opción cdable_vars Descripción Permite que cd use los valores de las variables como nombres de directorios. cdspell Ignora pequeños errores en los cambios de directorio con cd. Sólo en la ejecución interactiva. cmdhist Guarda los comandos que hemos escrito en varias líneas en una sola línea del historial. dotglob Incluye en la expansión de comodines los ficheros que empiezan por punto (.). expand_aliases Expande un alias cuando lo ejecuta. extglob Utiliza extensiones de los comodines. Véase apartado 2.4 del Tema 1. El término "glob" también se usa a veces para referirse a los comodines. failglob Si falla la expansión de un comodín porque no encuentra nada falla el comando (como hace el C Shell). force_fignore Los sufijos especificados en la variable de entorno FIGNORE no se usan para completar palabras con tabulador. hostcomplete Se intenta completar nombres de host al pulsar tabulador cuando la palabra contiene una @. interactive_comments Permite que dentro de un comando de sesión interactiva haya comentarios (precedidos por #) login_shell Variable de sólo lectura que indica si Bash ha sido lanzado como un shell de login nocaseglob Indica si los comodines expanden sin sensibilidad a mayúsculas/minúsculas. No confundir con la variable completionPág 39 El shell Bash nullglob sourcepath macprogramadores.org ignore-case de inputrc que lo que hacía era expandir con tabulador. Hace que cuando un patrón no encuentra ficheros, se expandan por la cadena vacía en vez de por el patrón sin expandir. Hace que el comando interno source busque el argumento en los directorios que indique PATH Tabla 3.1: Principales opciones de shopt Una opción que resulta muy útil es cdable_vars, la cual permite que el comando cd use los valores de las variables como nombres de directorios. Esto se usa cuando hay un directorio al que solemos movernos mucho. Por ejemplo si tenemos el directorio /usr/local/mldonkey/incomming al que solemos ir muy a menudo desde la consola podemos definir en los ficheros de configuración de Bash: # Para ir a mldonkey export DONKEY=/usr/local/mldonkey/incomming shopt -s cdable_vars Y ahora para movernos a este directorio basta con hacer: $ cd DONKEY Obsérvese que DONKEY no va precedida por $. Otra opción muy útil es cdspell que permite que se ignoren pequeños errores en los directorios que indicamos a cd. Por ejemplo este pequeño baile de letras es corregido por cd: $ cd /usr/locla/share/ /usr/local/share/ Esta opción sólo funciona en modo interactivo. Pág 40 El shell Bash macprogramadores.org 4. Las variables de entorno Las variables de entorno nos ayudan a configurar el entorno en el que se ejecutan los programas. Para declararlas es importante recordar que las variables de entorno no pueden tener espacios, y si queremos asignar un valor con espacio debemos de entrecomillarlo, o bien preceder el espacio por un carácter de escape: $ NOMBRE='Fernando Lopez' $ echo $NOMBRE Fernando Lopez $ NOMBRE=Fernando\ Lopez $ echo $NOMBRE Fernando Lopez Como sabemos, para obtener el valor de una variable debemos de precederla por $. Obsérvese que las comillas o el carácter de escape no forman parte del valor de la variable una vez que se realiza la asignación. Para eliminar una variable de entorno podemos usar el comando unset. Por ejemplo: $ unset NOMBRE 4.1. Variables y entrecomillado En el apartado 6.1 del Tema 1 comentamos que las comillas dobles (las débiles) interpretaban algunos de los caracteres que contenían. Uno de ellos es el carácter $, el cual nos permite expandir el valor de una variable dentro de una cadena. Por ejemplo: $ articulo='Zapatos negros' $ precio=20.5 $ echo "El articulo $articulo cuesta $precio euros" El articulo Zapatos negros cuesta 20.5 euros 4.2. Personalizar el prompt Podemos personalizar el prompt de Bash usando las variables de entorno PS1, PS2, PS3 y PS4. La Tabla 3.2 muestra las opciones de personalización que podemos usar en cualquiera de los prompt. Pág 41 El shell Bash macprogramadores.org En el prompt podemos encontrar mucha opciones que nos ayudan a trabajar, quizá la más usada es \w que muestra le directorio donde estamos situados en cada momento. $ PS1='\w->' ~-> Donde ~ significa que estamos en el directorio home. Es muy típico querer saber si somos root o cualquier otro usuario de la máquina, para lo cual se usa la opción \$ que muestra una # si somos root, o un $ en cualquier otro caso. ~->PS1='\w\$' ~$ Muchas veces el prompt nos ayuda a saber en que máquina situados, esto es útil por ejemplo cuando tenemos la costumbre muchos telnet o ssh a otras máquinas. En este caso podemos usar \H que nos da el nombre de la máquina donde estamos situados, o \h que nos da el nombre de la máquina sólo hasta el primer punto: estamos de hacer la opción la opción ~$ PS1='\h\w\$' macbox~$ PS1='\H\w\$' macbox.macprogramadores.org~$ Aunque en Mac OS X no es muy útil, cuando trabajamos con una máquina UNIX en modo sólo consola solemos poder movernos por un conjunto de 6 terminales virtuales usando las teclas Ctrl+F1 hasta Ctrl+F6 (o Alf+F1 hasta Alf+F6 en algunas configuraciones). En estos casos sí que es recomendable conocer el nombre del terminal con la opción \l. Por ejemplo en mi FreeBSD tengo este prompt: [root@freebsd@ttyv0]~# echo $PS1 [\u@\h@\l]\w\$ Donde me indica el usuario con el que estoy logado (opción \u), la maquina donde estoy, y el terminal virtual donde estoy trabajando. En mi Mac OS X tengo este otro prompt: $ echo $PS1 [\u@\h]\w\$ [fernando@macbox]~$ Donde me indica el usuario con el que estoy logado y el host, pero no el terminal virtual. Pág 42 El shell Bash macprogramadores.org Si estamos trabajando con el comando fc (véase apartado 1.1 del Tema 2) podría ser útil usar \! que nos va dando el número histórico del comando que vamos a ejecutar. Opción \a \A \d \D {formato} \e \H \h \j \l \n \r \s \t \T \u \v \w \W \# \! \$ \nnn \\ \[ \] Descripción El carácter ASCII bell (007) La hora en formato HH:MM La fecha en formato semana mes dia Nos permite personalizar más la fecha El carácter de escape ASCII (033) Hostname El nombre de la máquina hasta el primer punto Número de jobs hijos del shell Nombre del terminal en el que estamos trabajando (p.e. ttyp2) Retorno de carro y nueva línea Retorno de carro Nombre del shell Hora en formato HH:MM:SS con 12 horas Hora en el formato anterior pero con 24 horas Nombre de usuario Versión de Bash Ruta del directorio actual Nombre del directorio actual (sin ruta) Número de comandos ejecutados Número histórico del comando # si somos root, o $ en caso contrario Código de carácter a mostrar en octal La barra hacía atrás Empieza una secuencia de caracteres no imprimibles, como los caracteres de control de secuencias del terminal Acaba una secuencia de caracteres no imprimibles Tabla 3.2: Opciones de personalización del prompt PS2 es el prompt secundario y por defecto vale >. Se usa cuando escribimos un comando inacabado, por ejemplo vimos: $ echo En un lugar de la Mancha de cuyo nombre no \ > quiero acordarme no a mucho tiempo vivía un \ > hidalgo caballero. En un lugar de la Mancha de cuyo nombre no quiero acordar no a mucho tiempo vivía un hidalgo caballero. Por último, PS3 y PS4 son prompts de programación y depuración que estudiaremos en temas posteriores. Pág 43 El shell Bash macprogramadores.org 4.3. Variables de entorno internas Existen una serie de variables de entorno, las cuales se resumen en la Tabla 3.3, que no las fijamos nosotros sino que las fija el shell, y cuyo valor es de sólo lectura. Variable SHELL LINES COLUMNS HOME PWD OLDPWD USER Descripción Path del fichero que estamos usando Líneas del terminal en caracteres Columnas del terminal en caracteres Directorio home del usuario Directorio actual Anterior directorio actual Nombre de usuario en la cuenta donde estamos logados Tabla 3.3: Variables de entorno internas Algunas variables se actualizan dinámicamente, por ejemplo LINES y COLUMNS en todo momento almacenan en número de filas y columnas de la pantalla, y las usan algunos programas como vi o emacs para modificar su apariencia. 4.4. Exportar variables Las variables de entorno que definimos dentro de una sesión de Bash no están disponibles para los subprocesos que lanza Bash (sólo las puede usar Bash y nuestros comandos interactivos y scripts) a no ser que las exportemos con el comando export. Por ejemplo: $ EDITOR=/sw/bin/joe $ export EDITOR También podemos exportar una variable de entorno a la vez que la asignamos un valor así: $ export EDITOR=/sw/bin/joe Podemos obtener un listado de las variables exportadas usando el comando env o el comando export sin argumentos. Para obtener las variables tanto exportadas como no exportadas debemos usar el comando set sin argumentos. Pág 44 El shell Bash macprogramadores.org Tema 4 Programación básica del shell Sinopsis: Este tema introduce los conceptos más básicos de la programación de scripts y funciones con Bash. En este momento debería de ser capaz de manejarse con el terminal (el modo interactivo) con más soltura que antes de leer este tutorial. Ahora pretendemos empezar a entender los scripts que configuran su máquina, y a que sea capaz de crear sus propios scripts. El tema supone que el lector conoce los conceptos básicos de programación en algún lenguaje estructurado (C, Pascal, Basic). Bash no usa los conceptos de programación orientada a objetos, pero si conoce este tipo de programación (p.e. Java) también le servirá aquí, ya que la programación estructurada es un subconjunto de la orientada a objetos. Bash es un lenguaje muy críptico, con lo que sería recomendable que se fijara bien en la sintaxis, y que intentara hacer los ejercicios que proponemos en su ordenador con el fin de consolidad las ideas básicas que vamos a desarrollar en este tema. Pág 45 El shell Bash macprogramadores.org 1. Scripts y funciones 1.1. Scripts Un script es un fichero que contiene comandos Bash ejecutables. Los ficheros de configuración de Bash como .bash_profile o .bashrc, vistos en el apartado 1 del Tema 3, son ejemplos de scripts. Para crear un script use su editor de texto favorito, y guardelo en un fichero. Una vez creado el script existen dos formas de ejecutarlo: La primera consiste en ejecutarlo con el comando source fichero, el cual carga el fichero en la memoria de Bash y lo ejecuta. La segunda forma implica poner al fichero permiso de ejecución (con el comando chmod +x fichero). Una vez puesto este permiso, podremos ejecutarlo siempre que esté en alguno de los directorios indicados en la variable de entorno PATH. De hecho muchos comandos comunes (p.e. spell o man) están implementados como scripts Bash, y no como programas C ejecutables. Es muy típico en este caso empezar el script poniendo en la primera línea #! /bin/bash, de esta forma indicamos que el script se debe ejecutar con Bash, a pesar de que Bash no fuera el shell por defecto. Otros scripts para otros lenguajes como awk, ksh o perl también se escriben empezando la primera línea por el path del shell a utilizar. Hay otra diferencia entre estas dos formas de ejecutarlo: Cuando ejecutamos un script con source, éste se ejecuta dentro del proceso del shell, mientras que si lo ejecutamos como un fichero ejecutable se ejecuta en un subshell. Esto implica que sólo las variables de entorno exportadas son conocidas por el nuevo subshell que ejecuta el programa. De hecho, cada vez que un script llama a un comando también se ejecuta en un proceso aparte, excepto con los comandos internos que se ejecutan dentro del proceso del script, lo cual les hace más rápidos y les permite acceder a las variables de entorno no exportadas. 1.2. Funciones Las funciones de Bash son una extensión de las funciones que existen desde el Bourne Shell. Éstas, a diferencia de los scripts, se ejecutan dentro de la memoria del propio proceso de Bash, con lo que son más eficientes que ejecutar scripts aparte, pero tienen el inconveniente de que tienen que estar siempre cargadas en la Pág 46 El shell Bash macprogramadores.org memoria del proceso Bash para poder usarse. Actualmente, debido a la gran cantidad de memoria que tienen los ordenadores, el tener funciones cargadas en la memoria de Bash tiene un coste insignificante, con lo que no debería de preocuparle el tener cargadas gran cantidad de estas en su entorno. Para definir una función existen dos formatos: El estilo del Bourne Shell; O el estilo del C Shell: function nombrefn { ··· comandos bash ··· } nombrefn() { ··· comandos bash ··· } No existe diferencia entre ellos, y usaremos ambos indistintamente. Para borrar una función podemos usar el comando unset -f nombrefn. Cuando definimos una función se almacena como una variable de entorno (con su valor almacenando la implementación de la función). Para ejecutar la función simplemente escribimos su nombre seguido de argumentos, como cuando ejecutamos un comando. Los argumentos actúan como parámetros de la función. Podemos ver que funciones tenemos definidas en una sesión usando el comando declare -f. El shell imprime las funciones, y su definición, ordenadas alfabéticamente. Si preferimos obtener sólo el nombre de las funciones podemos usar el comando declare -F. Si una función tiene el mismo nombre que un script o ejecutable, la función tiene preferencia: Esta regla se ha usado muchas veces para, engañando a los usuarios, violar la integridad de su sistema. 1.3. Orden de preferencia de los símbolos de Bash A continuación se enumera el orden de preferencia que sigue Bash a la hora de resolver un símbolo: 1. 2. 3. 4. 5. Alias. Palabras clave (keywords) como function, if o for. Funciones Comandos internos (p.e. cd o type). Scripts y programas ejecutables, para los cuales se sigue el orden en que se dan sus directorios en la variable de entorno PATH. Pág 47 El shell Bash macprogramadores.org Aunque no es muy común, a veces conviene cambiar estos ordenes usando los comandos internos command, builtin y enable. Esto nos permite tener alias y scripts con el mismo nombre y elegir cual de ellos ejecutar. En posteriores temas veremos su utilidad. Si nos interesa conocer la procedencia de un comando podemos usar el comando interno type. Si le damos un comando nos indica cual es su fuente, si le damos varios nos indica la fuente de cada no de ellos. Por ejemplo: $ type ls ls is /bin/ls $ type ls ll ls is /bin/ls ll is aliased to `ls -laF' Si tenemos un script, una función y un alias llamados hazlo, type nos dirá que está usando hazlo como alias, ya que los alias tienen preferencia sobre el resto de símbolos: $ type hazlo hazlo is aliased to `rm *' type también tiene opciones que nos permiten obtener detalles de un símbolo. Si queremos conocer todas las definiciones de un símbolo podemos usar type -a. Por ejemplo: $ type -a hazlo hazlo is aliased to `rm *' hazlo is a function hazlo () { rm * } hazlo is ./hazlo Podemos conocer el tipo de un símbolo con la opción -t: Nos devolverá alias, keyword, function, builtin o file. Por ejemplo: $ type -t cd builtin $ type -t cp file Pág 48 El shell Bash macprogramadores.org 2. Variables del shell Principalmente Bash utiliza variables de tipo cadena de caracteres. Esto le diferencia de otros lenguajes de programación donde las variables tienen distintos tipos. Aunque éste es el tipo por defecto de las variables de Bash, más adelante veremos que las variables en Bash también pueden tener otros tipos, como por ejemplo enteros con los que realizar operaciones aritméticas. Por convenio las variables de entorno exportadas (las que pasamos a los subprocesos) se escriben en mayúsculas, y las que no exportamos en minúsculas. Esta regla, más que por el modo interactivo, es especialmente seguida por los scripts y funciones que vamos a empezar a programar ahora. 2.1. Los parámetros posiciónales Los parámetros posiciónales son los encargados de recibir los argumentos de un script y los parámetros de una función. Sus nombres son 1, 2, 3, etc., con lo que para acceder a ellos utilizaremos, como normalmente, el símbolo $ de la forma $1, $2, $3, etc. Además tenemos el parámetro posicional 0 que almacena el nombre del script donde se ejecuta. Por ejemplo imaginemos que creamos el script del Listado 4.1: #!/bin/bash # Ejemplo de script que recibe parametros y los imprime echo "El script $0" echo "Recibe los argumentos $1 $2 $3 $4" Listado 4.1: Script que recibe argumentos Si lo hemos guardado en un fichero llamado recibe con el permiso x activado podemos ejecutarlo así: $ recibe hola adios El script ./recibe Recibe los argumentos hola adios Como los argumentos $3 y $4 no los hemos pasado son nulos que dan lugar a una cadena vacía que no se imprime. Para definir una función podemos escribirla en un fichero y cargarla en el shell usando el comando source, o bien definirla directamente en modo interactivo: Pág 49 El shell Bash macprogramadores.org $ function recibe > { > echo "La funcion $0" > echo "Recibe los argumentos $1 $2 $3 $4" > } $ recibe buenos dias Bash La funcion -bash Recibe los argumentos buenos dias Bash Como los nombres de funciones tienen preferencia sobre los de los scripts ahora se ejecuta la función recibe() y no el script recibe. Vemos que ahora $0 no se ha sustituido por el nombre de la función sino por -bash, esto es así porque $0 siempre se sustituye por el nombre de script (no el de la función), o -bash si lo ejecutamos directamente desde la línea de comandos. Por último comentar que no podemos modificar el valor de las variables posiciónales, sólo se pueden leer, si intentamos asignarlas un valor se produce un error. 2.2. Variables locales y globales Por defecto los parámetros posiciónales son locales al script o función y no se pueden acceder o modificar desde otra función. Por ejemplo en el Listado 4.2 vemos un script, que guardaremos en el fichero saluda, que llama a una función para que salude al nombre que pasamos al script como argumento en $1: # Script que llama a una funcion para saludar function DiHola { echo "Hola $1" } DiHola Listado 4.2: Script que llama a una función para saludar Al ejecutarlo obtenemos: $ saluda Fernando Hola Vemos que el argumento pasado en $1 no a sido cogido por la función, eso es porque $1 es local al script, y si queremos que lo reciba la función tendremos que pasárselo como muestra el Listado 4.3. Pág 50 El shell Bash macprogramadores.org # Script que llama a una funcion para saludar function DiHola { echo "Hola $1" } DiHola $1 Listado 4.3: Script que pasa el argumento a una función para que salude A diferencia de los parámetros posiciónales, el resto de variables que definimos en un script o función son globales, es decir una vez definidas en el script son accesibles (y modificables) desde cualquier función. Por ejemplo, en el Listado 4.4 se muestra un script llamado dondeestoy, en el que la variable donde está definida por el script y modificada por la función. # Ejemplo de variable global function EstasAqui { donde='Dentro de la funcion' } donde='En el script' echo $donde EstasAqui echo $donde Listado 4.4: Ejemplo de variable global Al ejecutarlo obtenemos: $ dondeestoy En el script Dentro de la funcion Si queremos que una variable no posicional sea local debemos de ponerla el modificador local, el cual sólo se puede usar dentro de las funciones (no en los scripts). Por ejemplo en el Listado 4.5 ahora la función se crea su propia variable local donde y no modifica la global del script. # Ejemplo de variable global function EstasAqui { local donde='Dentro de la funcion' } Pág 51 El shell Bash macprogramadores.org donde='En el script' echo $donde EstasAqui echo $donde Listado 4.5: Ejemplo de variable local y global con el mismo nombre Al ejecutarlo obtenemos: $ dondeestoy En el script En el script Por último comentar que las variables globales también se pueden definir dentro de una función. Por ejemplo, en el Listado 4.6 se muestra como definimos la variable global quiensoy dentro de la función EstasAqui() y la usamos más tarde desde el script. # Ejemplo de variable global function EstasAqui { local donde='Dentro de la funcion' quiensoy=Fernando } donde='En el script' echo $donde EstasAqui echo $donde echo "Soy $quiensoy" Listado 4.6: Ejemplo de variable global definida dentro de una función Al ejecutar el script del Listado 4.6 obtenemos: $ dondeestoy En el script En el script Soy Fernando 2.3. Las variables $*, $@ y $# La variable $# almacena el número de argumentos o parámetros recibidos por el script o la función. El valor es de tipo cadena de caracteres, pero más adelante veremos como podemos convertir este valor a número para operar con él. Pág 52 El shell Bash macprogramadores.org Tanto $* como $@ nos devuelven los argumentos recibidos por el script o función. Como ejemplo, el script recibe del Listado 4.1 lo vamos a modificar tal como muestra el Listado 4.7 para que use esta variable para sacar los argumentos recibidos. Ejemplo de script que recibe parametros y los imprime echo "El script $0 recibe $# argumentos:" $* echo "El script $0 recibe $# argumentos:" $@ Listado 4.7: Ejemplo de uso de $* y $@ Al ejecutarlo obtenemos: $ recibe hola adios El script ./recibe recibe 2 argumentos: hola adios El script ./recibe recibe 2 argumentos: hola adios Aunque cuando no entrecomillamos $* o $@ no existen diferencias entre usar uno y otro, cuando los encerramos entre comillas débiles existen dos diferencias que conviene resaltar: La primera es que podemos cambiar el símbolo que usa $* para separar los argumentos indicándolo en la variable de entorno IFS (Internal Field Separator), mientras que $@ siempre usa como separador un espacio. Por ejemplo si hacemos el siguiente script: IFS=',' echo "El script $0 recibe $# argumentos: $*" echo "El script $0 recibe $# argumentos: $@" Al ejecutarlo obtenemos: $ recibe hola adios El script ./recibe recibe 2 argumentos: hola,adios El script ./recibe recibe 2 argumentos: hola adios La segunda diferencia se produce al recoger los argumentos para pasárselos a una función. Imaginemos que tenemos definida la siguiente función: function CuentaArgumentos { echo "Recibidos $# argumentos" } Pág 53 El shell Bash macprogramadores.org Ahora podemos pasar los argumentos recibidos por el script a la función usando cualquiera de las dos variables: CuentaArgumentos $* CuentaArgumentos $@ Y al ejecutarlo obtenemos: $ recibe hola adios Recibidos 2 argumentos Recibidos 2 argumentos Pero el no encerrar tanto $* como $@ entre comillas al llamar a una función tiene un efecto lateral por el que no se recomienda. Este efecto se produce cuando recibimos argumentos que contienen espacios: $ recibe "El perro" "La casa" Recibidos 4 argumentos Recibidos 4 argumentos El problema está en que se pierden las comillas de las variables y se interpreta cada palabra como un parámetro de la función. Sin embargo, si entrecomillamos $* y $@: CuentaArgumentos "$*" CuentaArgumentos "$@" Obtenemos el siguiente resultado: $ recibe "El perro" "La casa" Recibidos 1 argumentos Recibidos 2 argumentos Es decir, entrecomillar $* tiene el efecto de que se convierte en una sola palabra, mientras que si entrecomillamos $@ cada argumento es una palabra. En consecuencia obtenemos las siguentes reglas generales: 1. Siempre conviene entrecomillar las variables $* y $@ para evitar que los argumentos que contengan espacios sean mal interpretados. 2. Si queremos cambiar el delimitador que separa los argumentos (usando IFS) debemos utilizar @* entrecomillado. 3. Si lo que queremos es pasar los argumentos a una función debemos de usar $@ entrecomillado. Pág 54 El shell Bash macprogramadores.org 2.4. Expansión de variables usando llaves Realmente la forma que usamos para expandir una variable $variable es una simplificación de la forma más general ${variable}. La simplificación se puede usar siempre que no existan ambigüedades. En este apartado veremos cuando se producen las ambigüedades que nos obligan a usar la forma ${variable}. La forma ${variable} se usa siempre que la variable vaya seguida por una letra, dígito o guión bajo (_), en caso contrario podemos usar la forma simplificada $variable. Por ejemplo si queremos escribir nuestro nombre (almacenado en la variable nombre) y nuestro apellido (almacenado en la variable apellido) separados por un guión podríamos pensar en hacer: $ nombre=Fernando $ apellido=Lopez $ echo "$nombre_$apellido" Lopez Pero esto produce una salida incorrecta porque Bash ha intentado buscar la variable $nombre_ que al no existir la ha expandido por una cadena vacía. Para solucionarlo podemos usar las llaves: $ echo "${nombre}_$apellido" Fernando_Lopez Otro lugar donde necesitamos usar llaves es cuando vamos a sacar el décimo parámetro posicional. Si usamos $10, Bash lo expandirá por $1 seguido de un 0, mientras que si usamos ${10} Bash nos dará el décimo parámetro posicional. Pág 55 El shell Bash macprogramadores.org 3. Operadores de cadena Los operadores de cadena nos permiten manipular cadenas sin necesidad de escribir complicadas rutinas de procesamiento de texto. En particular los operadores de cadena nos permiten realizar las siguientes operaciones: • • • • Asegurarnos de que una variable existe (que está definida y que no es nula). Asignar valores por defecto a las variables. Tratar errores debidos a que una variable no tiene un valor asignado Coger o eliminar partes de la cadena que cumplen un patrón Vamos a empezar viendo los operadores de sustitución, para luego ver los de búsqueda de cadenas. 3.1. Operadores de sustitución La Tabla 4.1 muestra los operadores de sustitución. Operador $ {var:-valor} 1 $ {var:+valor} 1 $ {var:=valor} 1 $ {var:?mensaje} 1 $ {var:offset:longitud} Descripción Si var existe y no es nula retorna su valor, sino retorna valor. Si var existe y no es nula retorna valor, sino retorna una cadena nula. Si var existe y no es nula retorna su valor, sino asigna valor a variable y retorna su valor. Si var existe y no es nula retorna su valor, sino imprime var:mensaje y aborta el script que se esté ejecutando (sólo en shells no interactivos). Si omitimos mensaje imprime el mensaje por defecto parameter null or not set. Retorna una subcadena de var que empieza en offset y tiene longitud caracteres. El primer carácter de var empieza en la posición 0. Si se omite longitud la subcadena empieza en offset y continua hasta el final de var. Tabla 4.1: Operadores de sustitución 1 Los dos puntos (:) en este operador son opcionales. Si se omiten en vez de comprobar si existe y no es nulo, sólo comprueba que exista (aunque sea nulo). Pág 56 El shell Bash macprogramadores.org $ {var:-valor} se utiliza para retornar un valor por defecto cuando el valor de la variable var está indefinido. Por ejemplo ${veces:-1} devuelve 1 si el valor de veces está indefinido o es nulo. $ {var:+valor} por contra se utiliza para comprobar que una variable tenga asignado un valor no nulo. Por ejemplo ${veces:+1} retorna 1 (que se puede interpretar como verdadero) si veces tiene un valor asignado. Los dos operadores de cadena anteriores no modifican el valor de la variable var, simplemente devuelven un valor, si queremos modificar var podemos usar $ {var:=valor} que asigna un valor a la variable si ésta está indefinida. Por ejemplo $ {veces:=1} asigna 1 a veces si ésta no tiene valor. También podemos querer detectar errores producidos porque una variable no tenga valor asignado, en este caso usamos $ {var:?mensaje} que detecta si var no tiene valor asignado y produce un mensaje de error. Por ejemplo $ {veces:?'Debe tener un valor asignado'} imprime veces: Debe tener un valor asignado si veces no tiene valor asignado. Por último podemos coger partes de una cadena usando $ {var:offset: longitud}. Por ejemplo si nombre vale Fernando Lopez, $ {nombre:0:8} devuelve Fernando y $ {nombre:9} devuelve Lopez. Ejercicio 4.1 Imaginemos que tenemos un fichero con el saldo y nombre de un conjunto de clientes de la forma: $ cat clientes 45340 Jose Carlos Martinez 24520 Mari Carmen Gutierrez 450 Luis Garcia Santos 44 Marcos Vallido Grandes 500 Carlos de la Fuente Lopez Escribir un script que imprima los N clientes que más saldo tengan. El script recibirá como primer argumento el fichero de clientes y, opcionalmente como segundo argumento, el número N de clientes a imprimir. Si no se proporciona N, por defecto será 5. Luego la forma del comando podría ser: mejoresclientes fichero [cuantos] Para ello podemos usar el comando sort el cual ordena líneas, y después el comando head que saca las primeras líneas de la forma: sort -nr $1 | head -${2:-5} Pág 57 El shell Bash macprogramadores.org La opción -n dice a sort que ordene numéricamente (no alfabéticamente) y la opción -r dice a sort que saque los elementos ordenados de mayor a menor. head recibe como argumento el número de líneas a mostrar, por ejemplo head -2 significa coger las primeras 2 líneas. Este script aunque funciona es un poco críptico, y vamos a hacer unos cambios con vistas a mejorar su legibilidad. Por un lado vamos a poner comentarios (precedidos por #) al principio del fichero, y vamos a usar variables temporales para mejorar la legibilidad del programa. El resultado se muestra en el Listado 4.8. # Script que saca los mejores clientes # Tiene la forma: # mejoresclientes <fichero> [<cuantos>] fichero=$1 cuantos=$2 defecto=5 sort -nr $fichero | head -${cuantos:-$defecto} Listado 4.8: Script que lista los mejores clientes Estos cambios que hemos hecho mejoran la legibilidad del script, pero no su tolerancia a errores, ya que si por ejemplo no pasamos el argumento $1, con el nombre del fichero, se ejecutará el script así: sort -nr | head -$5 Y sort se quedará esperando a que entren datos por su entrada estándar hasta que el usuario pulse Ctrl+D o Ctrl+C. Esto se debe a que, aunque controlamos que el segundo argumento no sea nulo, no controlamos el primero. En este caso podemos usar el operador de cadena :? para dar un mensaje de error cambiando: fichero=$1 Por: fichero=${1:?'no suministrado'} Ahora, si no suministrados el argumento se produce el mensaje: ./mejoresclientes: 1: no suministrado Podemos mejorar la legibilidad de este mensaje si hacemos: Pág 58 El shell Bash macprogramadores.org fichero_clientes=$1 fichero_clientes=${fichero_clientes:?'no suministrado'} Ahora si olvidamos proporcionar el argumento vemos el mensaje: ./mejoresclientes: fichero_clientes: no suministrado Para ver un ejemplo del operador de cadena := podríamos cambiar: cuantos=$2 Por: cuantos=${2:=5} Pero esto no funciona porque estamos intentando asignar un valor a un parámetros posicional (que son de sólo lectura). Lo que sí podemos hacer es: cuantos=$2 ········· sort -nr $fichero_clientes | head -${cuantos:=$defecto} El Listado 4.9 muestra el resultado de hacer nuestro script más tolerante a errores: # Script que saca los mejores clientes # Tiene la forma # mejoresclientes <fichero> [<cuantos>] fichero_clientes=$1 fichero_clientes=${fichero_clientes:?'no suministrado'} cuantos=$2 defecto=5 sort -nr $fichero_clientes | head -${cuantos:=$defecto} Listado 4.9: Script que lista los mejores clientes mejorado 3.2. Operadores de búsqueda de patrones En la Tabla 4.2 se muestran los operadores de búsqueda de patrones existentes y una descripción de su comportamiento. Un uso frecuente de los operadores de búsqueda de patrones es eliminar partes de la ruta de un fichero, como pueda ser el directorio o el nombre del fichero. Vamos a exponer algunos ejemplos de cómo funcionan estos operadores: Supongamos que tenemos la variable ruta cuyo valor es: Pág 59 El shell Bash macprogramadores.org ruta=/usr/local/share/qemu/bios.core.bin Y ejecutamos los siguientes operadores de búsqueda de patrones, entonces los resultados serían los siguientes: Operador ${ruta##/*/} ${ruta#/*/} ruta ${ruta%.*} ${ruta%%.*} Resultado bios.core.bin local/share/qemu/bios.core.bin /usr/local/share/qemu/bios.core.bin /usr/local/share/qemu/bios.core /usr/local/share/qemu/bios En la búsqueda de patrones se pueden usar tanto los comodines tradicionales que vimos en el apartado 2 del Tema 1, como los comodines extendidos que vimos en el apartado 2.4 de ese mismo tema. Operador ${var#patron} Descripción Si patron coincide con la primera parte del valor de var, borra la parte más pequeña que coincide y retorna el resto. ${var##patron} Si patron coincide con la primera parte del valor de var, borra la parte más grande que coincide y retorna el resto. ${var%patron} Si patron coincide con el final del valor de var, borra la parte más pequeña que coincide y retorna el resto. ${var%%patron} Si patron coincide con el final del valor de var, borra la parte más grande que coincide y retorna el resto. ${var/patron/cadena} La parte más grande de patron que coincide ${var//patron/cadena} en var es reemplazada por cadena. La primera forma sólo reemplaza la primera ocurrencia, y la segunda forma reemplaza todas las ocurrencias. Si patron empieza por # debe producirse la coincidencia al principio de var, y si empieza por % debe producirse la coincidencia al final de var. Si cadena es nula se borran las ocurrencias. En ningún caso var se modifica, sólo se retorna su valor con modificaciones. Tabla 4.2: Operadores de búsqueda de patrones Pág 60 El shell Bash macprogramadores.org Ejercicio 4.2 En el mundo de GNU existen unas herramientas llamadas NetPBM1 que permiten convertir entre muchos formatos gráficos. La herramienta suele convertir de formatos conocidos (gif, bmp, jpg) a un formato interno, o bien del formato interno a los formatos conocidos. Los formatos internos que utiliza son .ppm (Portable Pixel Map) para imágenes en color, .pgm (Portable Gray Map) para imágenes en escala de grises, y .pbm (Portable Bit Map) para imágenes formadas por bits de blanco y negro. A veces estos formatos aparecen bajo la extensión general .pnm, que abarca a todos ellos. Nuestro objetivo es hacer un script llamado bmptojpg que reciba uno o dos nombres de fichero, el primero de tipo .bmp y el segundo de tipo .jpg. Si no se suministra el segundo argumento, el nombre del fichero será el mismo que el del primer argumento pero con la extensión .jpg. Para realizar las conversiones usaremos los comandos de NetPBM bmptoppm y ppmtojpeg. Los comandos reciben como argumento el fichero origen y emiten por la salida estándar el fichero en el formato destino. Para obtener el primer argumento, o dar error si no se nos suministra, podemos usar el operador :? así: fichero_entrada=${1:?'falta argumento'} Para obtener los nombres de fichero intermedio y de salida usamos: fichero_intermedio=${fichero_entrada%.bmp}.ppm fichero_salida=${2:-${fichero_intermedio%.ppm}.jpg} Obsérvese que para el nombre de salida usamos el operador :- para que si no se ha suministrado el segundo argumento usemos el nombre del fichero de entrada, pero con la extensión cambiada. Luego el script que realiza esta operación se muestra en el Listado 4.10. # Convierte un .bmp en un .jpg fichero_entrada=${1:?'falta argumento'} fichero_intermedio=${fichero_entrada%.bmp}.ppm fichero_salida=${2:-${fichero_intermedio%.ppm}.jpg} bmptoppm $fichero_entrada > $fichero_intermedio ppmtojpeg $fichero_intermedio > $fichero_salida Listado 4.10: Script que convierte un .bmp en un .jpg 1 El paquete se encuentra en http://netpbm.sourceforge.net. En el caso de Mac OS X puede descargarlo directamente del proyecto Fink. Pág 61 El shell Bash macprogramadores.org Este ejercicio, tal como está ahora, puede producir situaciones extrañas si el fichero de entrada no tiene la extensión .bmp, además el comando fallaría si el fichero de entrada no existe. En el siguiente tema usaremos los nuevos conocimientos que desarrollemos para arreglar estos problemas. Ejercicio 4.3 Los directorios de búsqueda que almacena la variable de entorno PATH a veces resultan difíciles de ver debido a que cuesta encontrar el delimitador dos puntos (:). Escribir un script llamado verpath que muestre los directorios del PATH uno en cada línea. Para hacer esto podemos sustituir el símbolo dos puntos (:) por un símbolo de nueva línea '\n' usando un operador de búsqueda de patrones de la forma: $ echo -e ${PATH//:/'\n'} /sw/bin /sw/sbin /bin /sbin /usr/bin /usr/local/bin /usr/sbin /sw/bin /usr/X11R6/bin . 3.3. El operador longitud El operador longitud nos permite obtener la longitud (en caracteres) del valor de una variable. Tiene la forma ${#var} donde var es la variable cuyo valor queremos medir. Por ejemplo si la variable nombre vale Fernando, ${#nombre} devolverá 8. Pág 62 El shell Bash macprogramadores.org 4. Sustitución de comandos La sustitución de comandos nos permite usar la salida de un comando como si fuera el valor de una variable. La sintaxis de la sustitución de comandos es: $(comando) En el Bourne Shell y el C Shell se utiliza la comilla hacía atrás, o comilla grave, es decir `comando` para realizar la sustitución de comandos. Aunque Bash mantiene esta sintaxis por compatibilidad hacía atrás, la forma recomendada es mediante el uso de paréntesis, que permiten anidar sustituciones de comandos. Un ejemplo de uso de la sustitución de comandos es $(pwd), que nos devuelve el directorio actual, y es equivalente a leer la variable de entorno $PWD. Otro ejemplo es el uso de $(ls $HOME), esta sustitución de comandos nos devuelve una variable con todos los ficheros del directorio home: $ midir=$(ls $HOME) $ echo $midir Desktop Documents Library Movies Music Pictures Public Sites autor jdevhome tmp xcode También podemos cargar el contenido de un fichero en una variable de entorno usando $(<fichero), donde fichero es el fichero a cargar. Por ejemplo, para cargar el contenido del fichero copyright.txt en la variable de entorno copyright hacemos: $ copyright=$(<copyright.txt) El comando type -path fichero nos da la ruta donde se encuentra el fichero. La opción -path hace que se ignoren keywords, comandos internos, etc. Si queremos obtener información detallada del fichero bmptoppm podemos usar el comando: $ ls -l $(type -path bmptoppm) -rwxr-xr-x 1 root admin 8 12 Jan 2004 /sw/bin/bmptoppm Si tenemos un conjunto de ficheros de la forma tema*.txt podemos usar la sustitución de comandos para abrir todos los que traten de Bash así: $ emacs $(grep -l 'bash' tema*.txt) Pág 63 El shell Bash macprogramadores.org La opción -l hace que grep devuelva sólo los nombres de fichero donde ha encontrado la palabra 'bash'. La sustitución de comandos se realiza dentro de las comillas dobles (o débiles) con lo que podemos extender las regla que vimos en el apartado 4.1 del Tema 3 para utilizar comillas fuertes siempre que dentro no tengamos una variable o sustitución de comando que queramos ejecutar. Ejercicio 4.4 El comando ls no tiene ninguna forma de seleccionar ficheros por una determinada fecha de modificación. Hacer una función que nos devuelva los ficheros del directorio actual cuya fecha de modificación sea la dada en un argumento. Hacer luego un script llamado lsfecha al que le pasemos una fecha y nos devuelva los ficheros de ese directorios modificados en esa fecha. La función que lista los ficheros modificados en una fecha podría buscar la fecha en la salida de ls -lad usando grep, es decir si ejecutamos: $ ls -lad * -rw-r--r--rwxr-xr-x -rw-r--r--rw-r--r--rw-r--r-- | 1 1 1 1 1 grep "3 Aug" fernando admin 6148 fernando admin 327 fernando admin 75688 fernando admin 0 fernando admin 0 3 3 3 3 3 Aug Aug Aug Aug Aug 18:44 18:20 18:18 18:19 18:20 .DS_Store bmptojpg casa.bmp casa.jpg casa.ppm Sólo obtendremos los ficheros con fecha de modificación "3 Aug". Si ahora con cut cortamos de la columna 54 al final obtenemos los nombres de los ficheros con esta fecha de modificación. Esto es lo que hace la función ListaFecha() del Listado 4.11. # Script que encuentra los ficheros modificados en una # determinada fecha con el formato '14 Jun' que usa # ls -lad para dar las fechas de modificacion # Funcion que lista ficheros del directorio # actual modificados en la fecha $1 function ListaFecha { ls -lad * | grep "$1" | cut -c54} ls -lad $(ListaFecha "$1") Listado 4.11: Script que lista los ficheros modificados en la fecha indicada Para hacer el script tenemos que volver a ejecutar el comando ls -la, pero pasándole ahora como argumento los nombres de los ficheros que queremos Pág 64 El shell Bash macprogramadores.org listar (los de la fecha que nos interese). Para ello podemos usar una sustitución de comando que ejecute la función ListaFecha con el argumento que recibe el script. Obsérvese que "$1" aparece entrecomillado, esto es necesario porque sino la fecha (p.e. 3 Aug), al tener un espacio, hace que pasemos dos parámetros a ListaFecha (3 en $1, y Aug en $2). Ejercicio 4.5 Para acabar el tema vamos a realizar un ejercicio más completo que usa todo lo aprendido hasta ahora, y que vamos a continuar en el Tema 5 y Tema 6 con los nuevos conceptos de programación que veamos. Bash dispone de los comandos internos pushd y popd que nos permiten movernos por los directorios de la siguiente forma: Al ejecutar pushd directorio nos movemos a ese directorio (como con cd) y el directorio anterior se guarda en una pila de forma que la hacer un popd regresamos al directorio que está en la cima de la pila. El comando dirs nos permite ver la pila de directorios que tenemos en cada momento. En parte, estos comandos son parecidos a el comando cd -, que nos lleva al anterior directorio en el que estábamos (al guardado en la variable de entorno OLDPWD), sólo que pushd y popd nos permiten almacenar cualquier número de directorios en la pila. Nosotros en este ejercicio vamos a hacer los comandos ira directorio y volver que serían equivalentes a pushd y popd. Para almacenar la pila de directorios vamos a usar la variable de entorno PILADIR en la que almacenaremos los directorios separados por un espacio. Aunque en principio el espacio puede formar parte del nombre de un directorio, hasta que no avancemos más, y veamos los arrays en el Tema 6, vamos a utilizar esta forma de guardar la pila de directorios. A continuación se muestra un ejemplo de ejecución de estos comandos: Comando ira /usr ira /Volumen ira /tmp volver volver volver PILADIR /usr /Users/fernando /Volumen /usr /Users/fernando /tmp /Volumen /usr /Users/fernando /Volumen /usr /Users/fernando /usr /Users/fernando /Users/fernando Directorio resultante /usr /Volumen /tmp /Volumen /usr ~ La forma de funcionar es la siguiente: 1. La primera vez que se ejecuta ira() (cuando PILADIR está vacía) se guarda el directorio actual en PILADIR, se hace un cd al directorio indicado, y se guarda el nuevo directorio en PILADIR. Pág 65 El shell Bash macprogramadores.org 2. Las demás veces que se llama a ira() se guarda el directorio destino en la pila. 3. Cuando se llama a volver() se saca un directorio de la pila, y se va al directorio que esté en la cima de la pila. El Listado 4.12 muestra nuestra versión inicial de estas funciones. Podemos cargar el contenido de este fichero en el entorno con: $ source piladir Suponiendo que las funciones están guardadas en el fichero piladir. # Funciones que implementan un movimiento en pila # por los directorios # Funcion que recibe en $1 el directorio al que cambiar, # cambia y lo almacena en la pila PILADIR function ira { PILADIR="$1 ${PILADIR:-$PWD}" cd ${1:?"falta el directorio como argumento"} echo $PILADIR } function volver { PILADIR=${PILADIR#* } cd ${PILADIR%% *} echo $PILADIR } Listado 4.12: Versión inicial de las funciones ira y volver Vemos que el contenido de las funciones no es muy amplio. Vamos a comentarlo un poco: La primera línea de la función ira() lo que hace es guardar el directorio destino $1 al principio de la pila, además el operador :nos permite asignar el valor por defecto $PWD a PILADIR si ésta está vacía. La segunda línea cambia al directorio $1, y en caso de que el argumento $1 no se haya suministrado el operador :? da un mensaje de error. Recuérdese que comentamos que el operador :? siempre sale del script en los shells no interactivos, pero en los shells interactivos (como desde donde nosotros lo ejecutamos) no abandona el shell, simplemente abandona la función. Respecto a la función volver(), su primera línea saca de la pila el directorio de la cima, y la segunda línea coge en nuevo directorio de la cima como directorio destino del comando cd. Pág 66 El shell Bash macprogramadores.org Tal como están ahora nuestras funciones tenemos algunos problemas que solucionaremos más adelante: • ¿Qué pasa si el usuario da a ira() un directorio que no existe? • ¿Qué pasa si el usuario intenta hacer un volver() cuando la pila está vacía? • El otro problema es que, tal como están ahora las funciones, estas no funcionan si un directorio tiene un espacio dentro de su nombre. Pág 67 El shell Bash macprogramadores.org Tema 5 Control de flujo Sinopsis: Las sentencias de control de flujo es un denominador común de la mayoría de los lenguajes de programación, incluido Bash. En este tema veremos las sentencias de control de flujo (if, else, for, while, until, case y select). Supondremos que el lector ya conoce lo que son, hipótesis bastante fácil de asumir teniendo en cuenta su gran difusión. Lo que vamos a hacer a lo largo de este tema es resaltar sus peculiaridades en el caso de Bash, y mostrar ejemplos de su funcionamiento con ejemplos que ayuden a recordar las muchas variantes que de ellas existen. Pág 68 El shell Bash macprogramadores.org 1. Las sentencias condicionales 1.1. Las sentencias if, elif y else La sentencia condicional tiene el siguiente formato: if condicion then sentencias elif condicion then sentencias else sentencias fi Este lenguaje nos obliga a que las sentencias estén organizadas con estos retornos de carro, aunque algunas personas prefieren poner los then en la misma línea que los if, para lo cual debemos de usar el separador de comandos, que en Bash es el punto y coma (;) así: if condicion ; then sentencias elif condicion ; then sentencias else sentencias fi 1.2. Los códigos de terminación En UNIX los comandos terminan devolviendo un código numérico al que se llama código de terminación (exit status) que indica si el comando tuvo éxito o no1. Aunque no es obligatorio que sea así, normalmente un código de terminación 0 significa que el comando terminó correctamente, y un código entre 1 y 255 corresponde a posibles códigos de error2. En cualquier caso siempre conviene consultar la documentación del comando para interpretar mejor sus códigos de terminación. Por ejemplo el comando diff devuelve 0 cuando no encuentra diferencias entre los ficheros comparados, 1 cuando hay 1 Para los programadores C, este código coresponde con el retorno de la función main() El código de terminación 127 lo usa el shell para indicar que el comando no ha sido encontrado, con lo que no debe usase por los comandos para evitar confusiones 2 Pág 69 El shell Bash macprogramadores.org diferencias, y 2 cuando se produce algún error (p.e que uno de los ficheros pasados como argumento no se puede leer). La sentencia if comprueba el código de terminación de un comando en la condicion, si éste es 0 la condición se evalúa como cierta. Luego la forma normal de escribir una sentencia condicional if es: if comando ; then Procesamiento normal else Procesamos el error fi En el ejercicio 4.5 del apartado 4 del Tema 4 vimos que la función: function ira { PILADIR="$1 ${PILADIR:-$PWD}" cd ${1:?"Falta el directorio como argumento"} echo $PILADIR } Siempre metía el directorio en la pila, incluso si el directorio no existía y el cambio de directorio fallaba. Vamos a aprovechar el código de terminación del comando cd para no meter este directorio en la pila si el cambio falla: function ira { if cd ${1:?"Falta el directorio como argumento"} ; then PILADIR="$1 ${PILADIR:-$OLDPWD}" echo $PILADIR else echo "Directorio $1 no valido" fi } Ahora se nos informa del error si cd falla, y no se actualiza la pila. Obsérvese que ahora el cambio de directorio con cd se produce antes de actualizar PILADIR, con lo que hemos cambiado $PWD por $OLDPWD. 1.3. Las sentencias return y exit Los comandos UNIX retornan un código de terminación indicando el resultado de una operación, pero qué pasa si estamos haciendo una función: ¿Cómo retornamos el código de terminación?. Pág 70 El shell Bash macprogramadores.org Para ello podemos usar la variable especial ?, cuyo valor es $?, y que indica el código de terminación del último comando ejecutado por el shell. Por ejemplo: $ cd direrroneo -bash: cd: direrroneo: No such file or directory $ echo $? 1 Al haber fallado el último comando $? vale 1. Sin embargo, si el comando se ejecuta bien $? valdrá 0: $ cd direxistente $ echo $? 0 La variable ? debe ser leída junto después de ejecutar el comando, luego es muy típico guardar su valor en una variable ct=$? para su posterior uso. El otro elemento que necesitamos para devolver el código de terminación de una función es la sentencia return [ct], la cual hace que abandonemos la función devolviendo el código de terminación que pasemos en ct. El parámetro ct es opcional y se puede omitir, en cuyo caso se devuelve el valor de la variable ? en el momento de ejecutarse return, es decir, el código de terminación del último comando ejecutado. Si la función termina sin la sentencia return (como ha pasado hasta ahora), la función también devuelve el código de terminación de la última sentencia ejecutada. return puede ser usada sólo dentro de funciones y scripts ejecutados con source. Por contra, la sentencia exit [ct] puede ser ejecutada en cualquier sitio, y lo que hace es abandonar el script (aunque se ejecute dentro de una función). La sentencia exit suele usarse para detectar situaciones erróneas que hacen que el programa deba detenerse, aunque a veces se utiliza para "cerrar" un programa. Ejercicio 5.1 Hacer una función llamada cd() que sustituya al comando interno cd de forma que al ejecutar cd, además de cambiar de directorio, se de un mensaje que indique el antiguo y nuevo directorio. En principio podríamos hacer la función: cd() { builtin cd "$@" echo "$OLDPWD -> $PWD" Pág 71 El shell Bash macprogramadores.org } Como la función cd() tiene preferencia sobre el comando interno cd, en principio al llamar a cd desde la función cd() se ejecuta la función y no el comando, con lo que entraríamos en un bucle infinito. Para ejecutar el comando interno y no la función podemos usar el comando interno builtin. Obsérvese que, tal como se explicó en el apartado 2.3 del Tema 4, entrecomillar "$@" es necesario por si el nombre de directorio tiene espacios. Tal como está ahora la función, cambia de directorio e imprime el mensaje pero no devuelve el código de terminación del comando interno cd. Para ello tendríamos que modificar la función de la siguiente forma: cd() { builtin cd "$@" local ct=$? echo "$OLDPWD -> $PWD" return $ct } Obsérvese que tenemos que guardar el código de terminación en una variable, porque sino devolveríamos el código de terminación del comando echo y no del comando cd. 1.4. Operadores lógicos y códigos de terminación Podemos combinar varios códigos de terminación de comandos mediante los operadores lógicos and (representada con &&) or (representada con ||) y not (representada con !). Estas operaciones, al igual que en otros lenguajes como C o Java, funcionan en shortcut, es decir el segundo operando sólo se evalúa si el primero no determina el resultado de la condición. Según esto la operación: if cd /tmp && cp 001.tmp $HOME ; then ···· fi Ejecuta el comando cd /tmp, y si éste tiene éxito (el código de terminación es 0), ejecuta el segundo comando cp 001.tmp $HOME, pero si el primer comando falla ya no se ejecuta el segundo porque para que se cumpla la condición ambos comandos deberían de tener éxito (si un operando falla ya no tiene sentido evaluar el otro). Pág 72 El shell Bash macprogramadores.org Muchas veces se utiliza el operador && para implementar un if. Para ello se aprovecha el hecho de que si el primer operando no se cumple, no se evalua el segundo. Por ejemplo si queremos imprimir un mensaje cuando elementos sea 0 podemos hacer: [ elementos = 0 ] && echo "No quedan elementos" El operador || por contra ejecuta el primer comando, y sólo si éste falla se ejecuta el segundo. Por ejemplo: if cp /tmp/001.tmp ~/d.tmp || cp /tmp/002.tmp ~/d.tmp then ···· fi Aquí si el primer comando tiene éxito ya no se ejecuta el segundo comando (ya que tiene éxito el primer comando, con que se cumple uno de sus operandos). Obsérvese que a diferencia de C, el código de terminación 0 es el que indica verdadero, y cualquier otro código indica falso. Por último el operador ! niega un código de terminación. Por ejemplo: if ! cp /tmp/001.tmp ~/d.tmp; then Procesa el error fi 1.5. Test condicionales La sentencia if lo único que sabe es evaluar códigos de terminación. Pero esto no significa que sólo podamos comprobar si un comando se ha ejecutado bien. El comando interno test nos permite comprobar otras muchas condiciones, que le pasamos como argumento, para acabar devolviéndonos un código de terminación. Una forma alternativa al comando test es el operador dentro del cual metemos la condición a evaluar, es decir, test cadena1 = cadena2 es equivalente a [ cadena1 = cadena2 ]. Los espacios entre los corchetes y los operandos, o entre los operandos y el operador de comparación = son obligatorios. Con lo que es coherente con la sintaxis de if que hemos visto en el apartado anterior. Usando los test condicionales podemos evaluar atributos de un fichero (si existe, que tipo de fichero es, que permisos tiene, etc.), comparar dos ficheros para ver cual de ellos es más reciente, comparar cadenas, e incluso comparar los números que almacenan las cadenas (comparación numérica). Pág 73 El shell Bash 1.5.1. macprogramadores.org Comparación de cadenas Los operadores de comparación de cadenas se resumen en la Tabla 5.1. Las comparaciones que realizan < y > son lexicográficas, es decir comparaciones de diccionario, donde por ejemplo q es mayor que perro. Obsérvese que no existen operadores <= y >= ya que se pueden implementar mediante operaciones lógicas. Operador str1 = str2 str1 != str2 str1 < str2 str1 > str2 -n str1 -z str1 1 Verdadero si ... Las cadenas son iguales Las cadenas son distintas str1 es menor lexicográficamente a str2 str1 es mayor lexicográficamente a str2 str1 es no nula y tiene longitud mayor a cero str1 es nula (tiene longitud cero) Tabla 5.1: Operadores de comparación de cadenas Usando operadores de comparación de cadenas podemos mejorar la función volver() del Ejercicio 4.5 del Tema 4 para que si la variable de entorno PILADIR, donde guardábamos la pila de directorios, está vacía no intente cambiar de directorio e informe del problema: function volver { if [ -n "$PILADIR" ]; then PILADIR=${PILADIR#* } cd ${PILADIR%% *} echo $PILADIR else echo "La pila esta vacia, no se cambio de directorio" fi } Hemos puesto "$PILADIR" entre comillas para que cuando se expanda se expanda por una sola cadena, y no tantas como directorios haya. Hay otra razón para ponerla entre comillas que se manifestará luego, y es que si PILADIR está vacía se expandirá por [ -n ] produciendo error. Con las comillas se expandirá por [ -n "" ] que es lo que queremos. Otro ejemplo que podemos mejorar es el del Ejercicio 4.1 del Tema 4. Recuérdese que en el Listado 4.9 habíamos contemplado el caso de que no se suministrara el nombre de fichero de clientes como argumento: 1 Obsérvese que sólo hay un símbolo =, lo cual confunde a veces a los programadores C. Pág 74 El shell Bash macprogramadores.org fichero_clientes=$1 fichero_clientes=${fichero_clientes:?'no suministrado'} Aunque si no se suministraba se daba un mensaje un poco críptico para el usuario: ./mejoresclientes: fichero_clientes: no suministrado Ahora usando la sentencia if vamos a mejorar el programa para que de un mensaje más descriptivo: fichero_clientes=$1 if [ -z "$fichero_clientes" ] ; then echo 'Use: mejoresclientes <fichero_clientes> [<N>]' else cuantos=$2 defecto=5 sort -nr $fichero_clientes | head -${cuantos:=$defecto} fi Aunque normalmente se considera mejor técnica de programación el encerrar todo el código dentro de un bloque if y de otro bloque else, en este caso el bloque if corresponde a una situación de error que debería abortar todo el script, con lo que vamos a poner un exit, y dejamos el ejemplo como se muestra en el Listado 5.1. # Script que saca los mejores clientes # Tiene la forma # mejoresclientes <fichero> [<N>] fichero_clientes=$1 if [ -z "$fichero_clientes" ] ; then echo 'Use: mejoresclientes <fichero_clientes> [<N>]' exit 1 fi cuantos=$2 defecto=5 sort -nr $fichero_clientes | head -${cuantos:=$defecto} Listado 5.1: Script que lista los mejores clientes mejorado 1.5.2. Comparación numérica de enteros El shell también permite comparar variables que almacenan cadenas interpretando estas cadenas como números, para ello se deben utilizar los operadores de la Tabla 5.2. Pág 75 El shell Bash Operador -lt -le -eq -ge -gt -ne macprogramadores.org Descripción Less Than Less than or Equal EQual Greater than or Equal Greater Than Not Equal Tabla 5.2: Operadores de comparación numérica de cadenas Los test de condición (las que van entre corchetes ) también se pueden combinar usando los operadores lógicos &&, || y !. if [ condicion ] && [ condicion ]; then También es posible combinar comandos del shell con test de condición: if comando && [ condicion ]; then Además a nivel de test de condición (dentro de los ) también se pueden usar operadores lógicos, pero en este caso debemos de usar los operadores a (para and) y -o (para or). Por ejemplo, la siguiente operación comprueba que $reintegro sea menor o igual a $saldo, y que $reintegro sea menor o igual a $max_cajero: if [ $reintegro -le $saldo -a \ $reintegro -le $max_cajero ] then ···· fi Aunque el operador lógico -a tiene menor precedencia que el operador de comparación -le, en expresiones complejas conviene usar paréntesis que ayuden a entender la expresión, pero si los usamos dentro de un test de condición conviene recordar dos reglas: • Los paréntesis dentro de expresiones condicionales deben ir precedidos por el carácter de escape \ (para evitar que se interpreten como una sustitución de comandos). • Los paréntesis, al igual que los corchetes, deben estar separados por un espacio. Luego la operación anterior se puede escribir como: Pág 76 El shell Bash macprogramadores.org if [ \( $reintegro -le $saldo \) -a \ \( $reintegro -le $max_cajero \) ] then ···· fi 1.5.3. Comprobar atributos de ficheros El tercer tipo de operadores de comparación nos permiten comparar atributos de fichero. Existen 22 operadores de este tipo que se resumen en la Tabla 5.3. Operador -a fichero -b fichero -c fichero -d fichero -e fichero -f fichero -g fichero -G fichero -h fichero -k fichero -L fichero -N fichero -O -p -r -s -S -u -w -x fichero fichero fichero fichero fichero fichero fichero fichero fich1 -nt fich2 fich1 -ot fich2 fich1 -ef fich2 Verdadero si ... fichero existe fichero existe y es un dispositivo de bloque fichero existe y es un dispositivo de carácter fichero existe y es un directorio fichero existe (equivalente a -a) fichero existe y es un fichero regular fichero existe y tiene activo el bit de setgid fichero existe y es poseído por el group ID efectivo fichero existe y es un enlace simbólico fichero existe y tiene el stricky bit activado fichero existe y es un enlace simbólico fichero existe y fue modificado desde la última lectura fichero existe y es poseído por el user ID efectivo fichero existe y es un pipe o named pipe fichero existe y podemos leerlo fichero existe y no está vacío fichero existe y es un socket fichero existe y tiene activo el bit de setuid fichero existe y tenemos permiso de escritura fichero existe y tenemos permiso de ejecución, o de búsqueda si es un directorio La fecha de modificación de fich1 más moderna que (Newer Than) la de fich2 La fecha de modificación de fich1 más antigua que (Older Than) la de fich2 fich1 y fich2 son el mismo fichero (Equal File) Tabla 5.3: Operadores para comprobar atributos de fichero Pág 77 El shell Bash macprogramadores.org Usando estos operadores vamos a mejorar la función ira() del Ejercicio 4.5 del Tema 4 para que antes de entrar en un directorio compruebe que el directorio existe y que tenemos el permiso de listado (permiso x) del directorio. Además comprobaremos que el argumento que se nos ha pasado no sea el directorio donde ya estamos $PWD, para evitar meter dos veces seguidas el mismo valor en la pila. Según esto la función quedaría así: function ira { if [ -z "$1" ]; then echo "Use ira <directorio>" return 1 fi if [ "$1" -ef "$PWD" ]; then echo "Ya esta en el directorio $PWD" return 2 fi if [ \( -d "$1" \) -a \( -x "$1" \) ]; then cd $1 PILADIR="$1 ${PILADIR:-$OLDPWD}" echo $PILADIR else echo "Directorio $1 no valido" fi } Obsérvese que la comparación del directorio a donde cambia $1 con el $PWD la hemos hecho con -ef, y no con =, ya que de esta forma al ejecutar: $ ira . Ya esta en el directorio /Users/fernando Estamos comparando . con $PWD, los cuales no son iguales desde el punto de vista de = pero sí lo son desde el punto de vista de -ef. Para comprobar que $1 sea un directorio válido hemos usado los operadores -d y -x que comprueban respectivamente que sea un directorio, y que tengamos permiso de cambiar a él. Pág 78 El shell Bash macprogramadores.org 2. El bucle for El bucle for en Bash es un poco distinto a los bucles for tradicionales de otros lenguajes como C o Java, sino que se parece más al bucle for each de otros lenguajes, ya que aquí no se repite un número fijo de veces, sino que se procesan las palabras de una frase una a una. Su sintaxis es la siguiente: for var [in lista] do ····· Sentencias que usan $var ····· done Si se omite in lista, se recorre el contenido de $@, pero aunque vayamos a recorrer esta variable, en este tutorial la indicaremos explícitamente por claridad. Por ejemplo si queremos recorrer una lista de planetas podemos hacer: for planeta in Mercury Venus Terra Marte Jupiter Saturno do echo $planeta # Imprime cada planeta en una línea done La lista del bucle for puede contener comodines. Por ejemplo, el siguiente bucle muestra información detallada de todos los ficheros en el directorio actual: for fichero in * do ls -l "$fichero" done Para recorrer los argumentos recibidos por el script, lo correcto es utilizar "$@" entrecomillado, ya que como explicamos en el apartado 2.3 del Tema 4 tanto $* como $@ sin entrecomillar interpretan mal los argumentos con espacios, y "$*" entrecomillado considera un sólo elemento a todos los argumentos. Por ejemplo, en el Listado 5.2 hemos modificamos el script recibe, que hicimos en el apartado 2.3 del Tema 4, para que recorra con un bucle tanto "$*" como "$@": Pág 79 El shell Bash macprogramadores.org # Bucles que recorren los argumentos for arg in "$*" do echo "Elemento:$arg" done for arg in "$@" do echo "Elemento:$arg" done Listado 5.2: Bucle for sobre "$*" y "$@" Si ahora lo ejecutamos obtenemos la siguiente salida: $ recibe "El perro" "La casa" Elemento:El perro La casa Elemento:El perro Elemento:La casa Vemos que "$*" ha interpretado como un sólo elemento a los dos argumentos. El delimitador que usa el bucle for para la variable lista es el que indiquemos en IFS, y por defecto este delimitador es el espacio, aunque en ocasiones (com en el próximo ejercicio) conviene cambiarlo. Ejercicio 5.2 Hacer un script llamado listapath que nos liste todos los ficheros ejecutables que haya en los directorios de la variable de entorno PATH. Además deberá de avisar si encuentra en PATH un directorio que no exista. El Listado 5.3 muestra la solución que proponemos al ejercicio. Es script empieza cambiando IFS para que se use el símbolo : como separador de los elementos de la lista. El bucle for de esta forma puede recorrer todos los elementos de la variable PATH. En cada iteración del bucle principal se comprueba que el directorio exista, si es así se llama a la función ListaEjecutables(), la cual recibe el nombre de un directorio y lista sus ficheros con permiso de ejecución. Para obtener los ficheros de un directorio en una lista, la función ListaEjecutables() usa la opción -1 del comando ls, que hace que cada fichero se escriba en una línea distinta. En este caso además tenemos que cambiar el delimitador de elementos (la variable IFS) a un retorno de carro. Pág 80 El shell Bash macprogramadores.org # Script que muestra todos los ficheros ejecutables # que hay en el PATH # Funcion que lista los ejecutables de un directorio function ListaEjecutables { IFS=' ' ficheros=$(ls -1 $1) for fichero in $ficheros do path_fichero="$1/$fichero" if [ -x $path_fichero ]; then echo $path_fichero fi done IFS=':' } IFS=':' for dir in $PATH do if [ -z "$dir" ]; then echo "ENCONTRADO UN DIRECTORIO VACIO" exit 1 elif ! [ -d "$dir" ]; then echo "$dir NO ES UN DIRECTORIO VALIDO" exit 1 else ListaEjecutables $dir fi done Listado 5.3: Script que lista los ejecutables del PATH Pág 81 El shell Bash macprogramadores.org 3. Los bucles while y until Los bucles while y until serán más útiles cuando los combinemos con características que veremos en el próximo tema, como la aritmética con enteros, la entrada y salida de variables, y el procesamiento de opciones de la línea de comandos. Aun así veremos en este apartado algunos ejemplos útiles de su utilización. Su sintaxis es: while comando do ····· done until comando do ····· done En este caso el comando también puede ser una condición encerrada entre . La única diferencia entre while y until es que while se ejecuta mientras que el código de terminación del comando sea exitoso, es decir 0, mientras que until se ejecuta hasta que el código de terminación sea exitoso, según esto until se puede interpretar como ejecutar varias veces un comando hasta que tenga exito. Ejercicio 5.3 Volver a hacer un script que muestre los directorios de PATH, tal como hicimos en el Ejercicio 4.3, pero usando ahora un bucle while y aprovechando el hecho de que una cadena en un test de condición evalúa por verdadero cuando no está vacía, y por falso cuando está vacía. # Script que muestra los directorios de PATH path=$PATH while [ $path ]; do echo ${path%%:*} if [ ${path#*:} = $path ]; then path= else path=${path#*:} fi done Listado 5.4: Script que lista los directorios de PATH El Listado 5.4 muestra ${path#*:} = $path ] sin dos puntos pongamos operador de búsqueda de símbolo dos puntos (:). la solución propuesta. La comprobación [ se hace para que cuando quede un sólo directorio la variable path a vacía, ya que el patrón del patrones no se cumple si la cadena no tiene el Pág 82 El shell Bash macprogramadores.org 4. La sentencia case Mientras que esta sentencia en lenguajes como C o Java se usa para comprobar el valor de una variable simple, como un entero o un carácter, en Bash esta sentencia permite realizar una comparación de patrones con la cadena a examinar. Su sintaxis es la siguiente: case cadena in patron1) Sentencias ;; patron2) Sentencias ;; ····· esac Cada patrón puede estar formado por varios patrones separados por el carácter |. Si cadena cumple alguno de los patrones, se ejecutan sus correspondientes sentencias (las cuales se separan por ;) hasta ;;. Ejercicio 5.4 Utilizando los comandos NetPBM que vimos en el Ejercicio 4.2 hacer un script llamado tojpg que reciba uno o más nombres de ficheros con las extensiones .tga, .pcx, .xpm, .tif o .gif, y genere ficheros con el mismo nombre pero con la extensión .jpg. Puede usar los comandos tgatoppm, xpmtoppm, pcxtoppm, tifftopnm y giftopnm para generar un fichero .ppm intermedio, y luego usando ppmtojpeg obtener el fichero .jpg final. El Listado 5.5 muestra la solución propuesta. Obsérvese que como podemos recibir un número variable de ficheros como argumento hemos hecho un bucle for sobre el parámetro "$@". # Script que convierte ficheros de imagen al formato .jpg for fichero in "$@" do fichero_ppm=${fichero%.*}.ppm case $fichero in *.jpg) exit 0;; *.tga) tgatoppm $fichero > $fichero_ppm;; *.xpm) xpmtoppm $fichero > $fichero_ppm;; *.pcx) pcxtoppm $fichero > $fichero_ppm;; Pág 83 El shell Bash macprogramadores.org *.tif) tifftopnm $fichero > $fichero_ppm;; *.gif) figtoppm $fichero > $fichero_ppm;; *.pnm|*.ppm) ;; *) echo "Formato .${fichero##*.} no soportado" exit 1;; esac fichero_salida=${fichero_ppm%.ppm}.jpg pnmtojpeg $fichero_ppm > $fichero_salida if ! [ $fichero = $fichero_ppm ]; then rm $fichero_ppm fidone Listado 5.5: Script que convierte diversos formatos de imagen a .jpg Ejercicio 5.5 Escribir una función que implemente el comando del Korn Shell cd old new, donde cuando este comando recibe dos argumentos, coge el path del directorio actual y busca el patrón old , si lo encuentra lo sustituye por new y intenta cambiar a ese directorio. Cuando recibe cero o un argumentos actua como normalmente. Por ejemplo si en el directorio /Users/fernando escribimos: $ cd fernando carolina /Users/carolina Cambia fernando por carolina en el path, y cambia a ese directorio. El Listado 5.6 muestra la solución propuesta. Recuérdese que el número de argumentos recibidos venía en $#, y cuando vale 2 es cuando aplicamos la sustitución. # Funcion que se comporta como en el Korn Shell function cd { case $# in 0|1) builtin cd $@ ;; 2) destino=${PWD//$1/$2} if [ $destino = $PWD ]; then echo " sustitucion a $destino no valida" elif ! cd $destino ; then echo "Directorio $destino no valido" fi;; *) echo "Numero erroneo de argumentos";; esac } Listado 5.6: Implementación del comando cd del Korn Shell Pág 84 El shell Bash macprogramadores.org 5. La sentencia select La sentencia select nos permite generar fácilmente un menú simple. Su sintaxis es la siguiente: select variable [in lista] do Sentencias que usan $variable done Vemos que tiene la misma sintaxis que el bucle for, excepto por la keyword select en vez de for. De hecho si omitimos in lista también se usa por defecto $@. La sentencia genera un menú con los elementos de lista, donde asigna un número a cada elemento, y pide al usuario que introduzca un número. El valor elegido se almacena en variable, y el número elegido en la variable REPLY. Una vez elegida una opción por parte del usuario, se ejecuta el cuerpo de la sentencia y el proceso se repite en un bucle infinito. Aunque el bucle de select es infinito (lo cual nos permite volver a pedir una opción cuantas veces haga falta), el bucle se puede abandonar usando la sentencia break. La sentencia break, al igual que en C y Java, se usa para abandonar un bucle, y se puede usar en el caso, tanto de select, como de los bucles for, while y until. Pero a diferencia de C y Java no sirve para abandonar la sentencia case, sino que ésta se abandona usando los dos puntos comas ;;. El prompt que usa la función es el definido en la variable de entorno PS3, y es habitual cambiar este prompt antes de ejecutar select para que muestre al usuario un mensaje más descriptivo. Por defecto el valor de PS3 es #?, lo cual no es un prompt que suela gustar especialmente a los usuarios. Ejercicio 5.6 Escribir una función llamada elegirdir() que permita al usuario elegir un directorio de los disponibles en la variable de entorno PILADIR (del Ejercicio 4.5). El directorio elegido se mueve al principio de la pila PILADIR y se convierte en el directorio actual. El Listado 5.7 muestra la solución propuesta. La función cambia el prompt PS3 antes de ejecutar select. El cuerpo de select se ejecutará tantas veces haga falta, hasta que se elija una opción válida ($dir no sea nula). El resto de funcionalidad ya debería ser conocida por el lector. Pág 85 El shell Bash macprogramadores.org function elegirdir { if [ -z "$PILADIR" ]; then # Si no hay directorios error echo "No hay directorios en la pila" fi PS3='Eliga directorio:' select dir in $PILADIR do if [ $dir ]; then # Se ha elegido directorio valido if [ -z "${PILADIR%%* *}" ] then # Mas de un dir en la pila piladir=$PILADIR PILADIR="$dir ${piladir%%$dir*}" PILADIR="$PILADIR ${piladir##*$dir}" fi cd $dir echo $PILADIR break else echo "Opcion no valida" fi done } Listado 5.7: Implementación de la función elegirdir() En ejemplo de ejecución es el siguiente: $ echo $PILADIR /var/ /usr /tmp/ /Users/fernando $ elegirdir 1) /var/ 2) /usr 3) /tmp/ 4) /Users/fernando Eliga directorio:3 /tmp/ /var/ /usr /Users/fernando Pág 86 El shell Bash macprogramadores.org Tema 6 Opciones de la línea de comandos, expresiones aritméticas y arrays Sinopsis: En este momento ya somos capaces de realizar nuestros propios scripts, aunque todavía faltan por conocer como se realizan otras tareas comunes de programación. A lo largo de este tema aprenderemos a realizar dos operaciones frecuentes en la programación de scripts: La primera es recibir opciones (precedidas por un guión) en la línea de comandos. La segunda es aprender a realizar operaciones aritméticas con las variables, de esta forma superaremos la limitación que estábamos teniendo, de que todas nuestras variables sólo contenían cadenas de caracteres. Pág 87 El shell Bash macprogramadores.org 1. Opciones de la línea de comandos Es muy típico que los comandos UNIX tengan el formato: comando [-opciones] argumentos Es decir, las opciones suelen preceder a los argumentos y tienen un guión delante. Las opciones, al igual que los argumentos se reciben en las variables posiciónales, con lo que si por ejemplo ejecutamos hacer -o esto.txt aquello.txt, en $1 recibimos -o, en $2 recibimos esto.txt y en $3 recibimos aquello.txt. Luego en principio para tratar las opciones no necesitaríamos aprender nada más. El problema está en que normalmente las opciones son "opcionales", es decir, pueden darse o no, con lo que el script que procesa la opción anterior debería tener la forma: if [ $1 = -o ]; then Ejecuta la operación con $2 y $3 else Ejecuta la operación con $1 y $2 fi En consecuencia, cuando el número de opciones crece, la programación de scripts se vuelve engorrosa. 1.1. La sentencia shift Afortunadamente la sentencia shift nos permite solucionar este engorro elegantemente. Esta sentencia tiene el formato: shift [n] Donde n es el número de desplazamientos a la izquierda que queremos hacer con los argumentos. Si se omite n por defecto vale 1. Luego, en el ejemplo anterior, si ejecutamos el comando shift 1, $1 pasará a ser esto.txt, $2 pasa a ser aquello.txt, y la opción se pierde. Esto nos permite hacer es script anterior más sencillo: if [ $1 = -o ]; then Procesa -o shift fi Ejecuta la operación con $1 y $2 Pág 88 El shell Bash macprogramadores.org Podemos extender el ejemplo anterior a un comando hacer que recibe tres posibles opciones: -a, -b y -c. La forma de implementarlo sería ahora: while [ -n "$(echo $1 | grep '^-')" ] do case $1 in -a) Procesa opción -a;; -b) Procesa opción -b;; -c) Procesa opción -c;; * ) echo 'Use hacer [-a] [-b] [-c] args...' exit 1;; esac shift done Procesa los argumentos La condición del bucle busca la expresión regular '^-' que significa "cualquier cosa que empieza por guión". Obsérvese que cada vez que procesamos una opción ejecutamos shift para desplazar una vez los argumentos. Algunas opciones tienen sus propios argumentos, en cuyo caso el argumento suele preceder a la opción. Por ejemplo, imaginemos que la opción -b recibe a continuación un argumento. En este caso deberíamos de modificar el bucle anterior para leer este argumento de la siguiente forma: while [ -n "$(echo $1 | grep '^-')" ] do case $1 in -a) Procesa opción -a;; -b) Procesa opción -b $2 es el argumento de la opción shift;; -c) Procesa opción -c;; * ) echo 'Use hacer [-a] [-b arg] [-c] args...' exit 1;; esac shift done Procesa los argumentos Vemos que ahora también hacemos un shift en caso de encontrar la opción -b, ya que el argumento de la opción es un argumento más. Pág 89 El shell Bash macprogramadores.org 1.2. El comando interno getopts Cuando la complejidad de las posibles opciones y argumentos de un comando crece, el comando interno getopts nos permite procesar opciones de línea de comandos más cómodamente1. Además getopts nos permite procesar opciones cuando están agrupadas (p.e. -abc en vez de -a -b -c) y argumentos de opciones cuando estos no están separados de la opción por un espacio (-barg en vez de -b arg)2. El comando interno getopts es una evolución del antiguo comando getopt del Bourne Shell, el cual se integra mejor en la sintaxis del lenguaje y es más flexible. Generalmente el comando getopts se usa junto con un bucle while como vamos a ver. El comando getopts recibe dos argumentos: El primero es una cadena con las letras de las opciones que vamos a reconocer. Si la opción tiene un argumento se precede por dos puntos (:). El argumento de la opción lo podemos leer consultando la variable de entorno OPTARG. El comando getopts coge una de las opciones de la línea de comandos y la almacena en una variable cuyo nombre se da como segundo argumento. Mientras que el comando encuentra opciones devuelve el código de terminación 0, cuando no encuentra más opciones devuelve el código de terminación 1. En ejemplo del apartado anterior lo podemos procesar con getopts así: while getopts ":ab:c" opt do case $opt in a ) Procesa opción -a;; b ) Procesa opción -b $OPTARG es el argumento de la opción c ) Procesa opción -c;; \?) echo 'Use hacer [-a] [-b arg] [-c] args...' exit 1;; esac done shift $(($OPTIND -1)) Procesa los argumentos Obsérvese que en la variable opt obtenemos la opción sin guión delante. Por desgracia, por defecto getopts produce un error de la forma 1 Un inconveniente que tiene este comando es que las opciones deben ser de una sola letra, es decir -a sería una opción válida, pero -activa no. 2 Las Command Syntax Standard Rules del UNIX User's Manual desaconsejan esta forma de pasar argumentos a las opciones, aunque en la práctica muchos comandos UNIX la utilizan. Pág 90 El shell Bash macprogramadores.org cmd:getopts:illegal option si pasamos una opción no válida. El símbolo : delante de la cadena de opciones se usa para evitar que getopts produzca un mensaje de error si recibe una opción inválida. Lo que sí que ocurre es que al recibir una opción inválida la variable opt se queda valiendo ?, y se ejecuta el caso que informa al usuario del error. Obsérvese que ? está precedido por el carácter de escape debido a que es un carácter especial que no queremos que se interprete como parte del patrón. Obsérvese también que no hacemos shift dentro del bucle ya que getopts es lo suficientemente inteligente como para devolvernos cada vez una opción distinta. Lo que sí hemos hecho al final del bucle es desplazar tantas veces como argumentos con opciones hayamos encontrado. Para ello getopts almacena en la variable de entorno OPTIND el número del primer argumento a procesar. Por ejemplo en hacer -ab esto.txt la variable $OPTIND valdrá 3, y en hacer -a -b esto.txt la variable $OPTIND valdrá 4. La expresión $(($OPTIND -1)) es una expresión aritmética (que veremos en breve en este tema). Ejercicio 6.1 Mejorar el script tojpg del Ejercicio 5.4 para que tenga la posibilidad de redimensionar imágenes y de ponerlas borde. Para ello el comando pasará a tener el siguiente formato: tojpg [-s escala] [-b grosorborde] ficheros... Para realizar este ejercicio puede utilizar dos nuevos comandos de NetPBM: El primero es el comando ppmscale, el cual tiene la sintaxis: pnmscale scale files... Que escala las imágenes en el factor que diga scale (p.e. si scale es 2 aumenta su tamaño al doble). El otro comando es: pnmmargin borderwidth files... El cual pone un borde del grosor borderwidth a la imagen. El Listado 6.1 muestra la solución propuesta. Usando getopts almacenamos en las variables escala y grosor los valores de estas opciones. Si estos valores no se proporcionan las variables quedan vacías y durante la ejecución del bucle for principal no se tendrá en cuenta esta opción. Pág 91 El shell Bash macprogramadores.org # Script que convierte ficheros de imagen al formato .jpg # Lee las opciones while getopts ":s:b:" opt do case $opt in s ) escala=$OPTARG;; b ) grosor=$OPTARG;; \?) echo "Use: tojpg [-s escala] " \ "[-b grosorborde] ficheros..." exit 1;; esac done shift $(($OPTIND -1)) for fichero in $@ do # Convierte a .ppm fichero_ppm=${fichero%.*}.ppm case $fichero in *.jpg) exit 0;; *.tga) tgatoppm $fichero > $fichero_ppm;; *.xpm) xpmtoppm $fichero > $fichero_ppm;; *.pcx) pcxtoppm $fichero > $fichero_ppm;; *.tif) tifftopnm $fichero > $fichero_ppm;; *.gif) figtoppm $fichero > $fichero_ppm;; *.pnm|*.ppm) ;; *) echo "Formato .${fichero##*.} no soportado" exit 1;; esac # Aplica las opciones if [ $escala ]; then cp $fichero_ppm aux.$fichero_ppm pnmscale $escala aux.$fichero_ppm > $fichero_ppm rm aux.$fichero_ppm fi if [ $grosorborde ]; then cp $fichero_ppm aux.$fichero_ppm pnmmargin $grosor aux.$fichero_ppm > $fichero_ppm rm aux.$fichero_ppm fi # Genera el fichero final fichero_salida=${fichero_ppm%.ppm}.jpg pnmtojpeg $fichero_ppm > $fichero_salida if ! [ $fichero = $fichero_ppm ]; then rm $fichero_ppm fi done Listado 6.1: Script que usa opciones para procesar imágenes Pág 92 El shell Bash macprogramadores.org 2. Variables con tipo Hasta ahora todas las variables de entorno que hemos usado eran de tipo cadena de caracteres. Aunque en los primeros shells las variables slo podían contener cadenas de caracteres, después se introdujo la posibilidad de asignar atributos a las variables que indican, por ejemplo, que son enteras o de sólo lectura. Para fijar los atributos de las variables tenemos el comando interno declare, el cual tiene la siguiente sintaxis: declare [-afFirx] [-p] name[=value] ... La Tabla 6.1 describe las opciones que puede recibir este comando. Una peculiaridad de este comando es que para activar un atributo se precede la opción por un guión -, con lo que para desactivar un atributo decidieron preceder la opción por un +. Opción -a -f -F -i -r -x Descripción La variable es de tipo array Mostrar el nombre e implementación de las funciones Mostrar sólo el nombre de las funciones La variable es de tipo entero La variable es de sólo lectura Exporta la variable (equivalente a export) Tabla 6.1: Opciones del comando interno declare Si escribimos declare sin argumentos nos muestra todas las variables de entorno. Si usamos la opción -f nos muestra sólo los nombres de funciones y su implementación, y si usamos la opción -F nos muestra sólo los nombres de las funciones existentes. Las variables que se declaran con declare dentro de una función son variables locales a la función, de la misma forma que si hubiésemos usado el modificador local. La opción -i nos permite declarar una variable de tipo entero, lo cual permite que podamos realizar operaciones aritméticas con ella. Por ejemplo, si usamos variables de entorno normales para realizar operaciones aritméticas: $ var1=5 $ var2=4 $ resultado=$var1*$var2 $ echo $resultado 5*4 Pág 93 El shell Bash macprogramadores.org Sin embargo si ahora usamos variables de tipo entero: $ declare -i var1=5 $ declare -i var2=4 $ declare -i resultado $ resultado=$var1*$var2 $ echo $resultado 20 Para que la operación aritmética tenga éxito no es necesario que declaremos como enteras a var1 y var2, basta con que recojamos el valor en la variable resultado declarada como entera. Es decir, podremos hacer: $ resultado=4*6 $ echo $resultado 24 E incluso podemos recoger resultados de operaciones con variables inexistentes: $ resultado=4*var_inexistente $ echo $resultado 0 Podemos saber el tipo de una variable con la opción -p. Por ejemplo: $ declare -p resultado declare -i resultado="24" La opción -x es equivalente a usar el comando export sobre la variable. Ambas son formas de exportar una variable de entorno. La opción -r declara a la variable como de sólo lectura, con lo que a partir de ese momento no podremos modificarla ni ejecutar unset sobre ella. Existe otro comando interno llamado readonly que nos permite declarar variables de sólo lectura, pero que tiene más opciones que declare -r. En concreto readonly -p nos muestra todas las variables de sólo lectura: $ readonly -p declare -ar BASH_VERSINFO='([0]="2" [1]="05b" [2]="0" [3]="1" [4]="release" [5]="powerpc-apple-darwin7.0")' declare -ir EUID="503" declare -ir PPID="686" declare -ir UID="503" Además se nos indica si la variable es de tipo array (-a) o entero (-i). Pág 94 El shell Bash macprogramadores.org Usando la opción -f podemos hacer a una función de sólo lectura (que el usuario no pueda modificar la función). Por ejemplo: $ readonly -f ira Hace que la función ira() no se pueda modificar. Muchas veces se ataca un sistema modificando una función que se sabe que va a ejecutar un script en modo súperusuario (haciendo que la función haga algo distinto, o algo más de lo que hacía originalmente). Para evitar este ataque las funciones que van a ejecutarse en modo súperusuario se deben definir sólo dentro del script que las usa, aunque a veces se necesitan llamar desde fuera y es recomendable protegerlas con la opción -r, ya que una vez que una función se marca como de sólo lectura ya no se puede quitar este permiso. Es decir si usamos la opción -n para quitar este atributo, en principio el comando parece funcionar: $ readonly -n ira Pero si luego intentamos redefinir la función se producirá un error indicando que la función sigue siendo de sólo lectura. Pág 95 El shell Bash macprogramadores.org 3. Expresiones aritméticas Como hemos visto ya en el apartado 1.2, las expresiones aritméticas van encerradas entre $(( y ))1. Las expresiones aritméticas, al igual que las variables y la sustitución de comandos, se evalúan dentro de las comillas blandas, con lo que finalmente vamos a formular la siguiente regla: Dentro de las comillas blandas se evalúan sólo los elementos que van precedidos por un símbolo de $. Estrictamente hablando esta regla no es del todo cierta, ya que las expresiones aritméticas pueden no tener un símbolo de $ delante (podemos escribir ((OPTIND -1)) en vez de $((OPTIND -1))), pero esto no se recomienda hacerlo por uniformidad del lenguaje. Ejercicio 6.2 Basándonos en el comando date +%j, que nos devuelve el número de día Juliano, hacer un script que nos diga cuantos días quedan hasta el próximo 31 de Diciembre. El comando se puede implementar restando a 365 días el número de días transcurridos así: $ echo "$(( 365 - $(date +%j) )) dias para el 31 de Dic" 3.1. Similitud con las expresiones aritméticas C Las expresiones aritméticas de Bash se han diseñado de forma equivalente a las expresiones C2, luego si conoce C ya sabe escribir expresiones aritméticas complejas en Bash. Por ejemplo $((x+=2)) añade 2 a x. Si no conoce C o Java, le recomendamos consultar estos operadores en un manual, ya que en el resto de este tutorial vamos a suponer que el lector conoce estos operadores. Aunque algunos operadores (p.e. * o los paréntesis) son caracteres especiales para Bash, no hace falta precederlos por el carácter de escape siempre que estén dentro de $((...)). Igualmente, a las variables que están dentro de la expresión aritmética no hace falta precederlas por $ para obtener su valor. 1 También podemos encerrarlas entre $[ y ], pero esta forma está desestimada por Bash, con lo que no se recomienda usarla. 2 Además bash añade el operador ** para exponenciar que no forma parte de C. Pág 96 El shell Bash macprogramadores.org Bash además nos permite usar los operadores relacionales (<, >, <= ,>= ,== ,!=) y lógicos de C (!, &&, ||) interpretando, al igual que C, el 1 como cierto y el 0 como falso. Conviene no confundir los operadores relacionales de las expresiones aritméticas con los operadores de comparación numérica de cadenas que vimos en la Tabla 5.2. Los primeros van dentro de $((...)), mientras que los segundos forman parte de una expresión que pasamos al comando interno test o encerramos entre corchetes [...]. Lo que sí se cumple es que $((...)) devuelve el código de terminación 0 cuando la expresión se evalúa como cierta, y viceversa. 3.2. El comando interno let El comando interno let nos permite asignar el resultado de una expresión aritmética a una variable. Tiene la siguiente sintaxis: let var=expresion expresion es cualquier expresión aritmética y no necesita estar encerrada entre $((...)). El comando let, a diferencia del comando declare -i, no crea una variable de tipo entero, sino una variable de tipo cadena de caracteres normal. Por ejemplo: $ let a=4*3 $ declare -p a declare -- a="12" Vemos que a es del tipo normal. Mientras que si usamos declare -i nos la crea de tipo entero: $ declare -i a=3*4 $ declare -p a declare -i a="12" Al igual que pasa con las variables normales, las declaradas con let no pueden tener espacios entre la variable y el signo =, ni entre el signo = y el valor. Aunque sí pueden tener espacios si encerramos la expresión entre comillas: $ let x=" (9*5) / 7 " $ echo $x 6 Vemos que la aritmética entera pierde los redondeos. Pág 97 El shell Bash macprogramadores.org Ejercicio 6.3 El comando du nos dice el tamaño ocupado por cada subdirectorio de un directorio más o menos de la siguiente forma: $ du 3 512 2 536 ./X11-unix ./a503 ./Items . En principio nos da el tamaño de disco en bloques que pueden se de 1024, 2048 o 4096 bytes (en concreto en Mac OS X son de 2048 bytes). Si preferimos el tamaño ocupado en KBytes podemos usar la opción -k, y si sólo queremos un resumen (la última línea del ejemplo anterior) podemos usar la opción -s. Hacer un script llamado ocupa que nos diga el tamaño ocupado por el directorio que le pasemos como argumento en bytes, KB y MB. # Nos dice cuanto ocupa cada subdirectorio # de un directorio # Comprueba argumento if [ -z $1 ]; then echo "Use: ocupa <directorio>" exit 1 fi # Obtiene los directorios y lista=$(du -k) IFS=' ' for fila in $lista do dir=$(echo $fila|cut -f let kb=$(echo $fila|cut let b=1024*kb let mb=kb/1024 echo "$mb MB, $kb done su tamano en una lista 2) -f 1) KB, $b B $dir" Listado 6.2: Script que muestra el espacio ocupado por cada subdirectorio de un directorio El Listado 6.2 muestra la solución propuesta. Obsérvese que la variable IFS está declarada de la forma: IFS=' ' Pág 98 El shell Bash macprogramadores.org Ya que por defecto este delimitador es el espacio, y no queremos que el espacio se consideren cambio de palabra, sino que queremos que lo sea el cambio de línea. 3.3. Sentencias de control de flujo aritméticas Las expresiones aritméticas pueden usarse en las distintas sentencias de control de flujo, en cuyo caso la expresión va entre dobles paréntesis, pero sin el $ delante, por ejemplo, el if aritmético tendría la forma: if ((expresión aritmética)); then cuerpo fi O el while aritmético tendría la forma: while ((expresion aritmética)) do cuerpo done Ejercicio 6.4 Implementar un juego que genere un número aleatorio entre 0 y 99, y que nos lo pregunte hasta que lo acertemos, o fallemos 10 veces. Para ello usar un if y un while aritmético. Puede generar un número aleatorio leyendo la variable $RANDOM la cual cada vez que se lee devuelve un número distinto. let intentos=10 let solucion=$RANDOM%100 while ((intentos-->0)) do read -p "Indique un numero:" numero if ((numero==solucion)); then echo "ACERTASTE ERA $solucion, ENHORABUENA!" exit elif ((numero<solucion)); then echo "Es mayor" else echo "Es menor" fi done echo "PERDISTE POR SUPERAR LOS 10 INTENTOS" Listado 6.3: Juego de adivinar un número Pág 99 El shell Bash macprogramadores.org El Listado 6.3 muestra la solución propuesta. Obsérvese que al ser una expresión aritmética en la condición del if se usa == y no =. La expresión intentos-->0 primero comprueba que intentos sea mayor a 0, y luego le aplica el operador -- que decrementa en uno intentos. En el apartado 2 del Tema 5 vimos que el bucle for permitía recorrer los elementos de una lista. Existe otro tipo de bucle que se asemeja más a los bucles de C que es el bucle for aritmético. Este tiene la sintaxis: for (( inicialización ; condición ; actualizacion )) do cuerpo done En este caso los espacios en ((inicialización;condición; actualizacion)) no son necesarios. La Figura 6.1 muestra el flujo de control de este bucle, que es similar al de C. actualización inicialización condición Sí cuerpo No Fin Figura 6.1: Diagrama de flujo del bucle for Ejercicio 6.5 Escribir un script llamado tablamultiplicar que pida un número e imprima su tabla de multiplicar. Para pedir el número puede usar la sentencia read variable que pide un valor por teclado y lo mete en variable. El Listado 6.4 muestra la solución propuesta. En los bucles for aritméticos no es necesario utilizar expresiones aritméticas en la inicialización, condición y actualización, pero sí en el cuerpo. Pág 100 El shell Bash macprogramadores.org echo -n "Indique numero:" read n for((i=0;i<=10;i++)) do echo "${n}x$i=$(($n*$i))" done Listado 6.4: Script que imprime la tabla de multiplicar de un número 3.4. Arrays Bash introdujo los arrays en la versión 2.0. Actualmente Bash sólo soporta trabajar con arrays unidimensionales. Para declarar un array podemos usar el comando declare -a de la siguiente forma: $ declare -a A Si ahora preguntamos por la variable A, nos dice que es un array vacío: $ declare -p A declare -a A='()' Realmente no hace falta declarar un array con declare -a, podemos crearlo asignándole directamente valores así: $ B=(Jamon 4 Melon) $ declare -p B declare -a B='([0]="Jamon" [1]="4" [2]="Melon")' Los elementos en los arrays Bash empiezan a contar en 0, aunque podemos cambiar los índices de los elementos indicándolos explicitamente: $ C=([5]=Melon [0]=Jamon [3]=400) $ declare -p C declare -a C='([0]="Jamon" [3]="400" [5]="Melon")' Obsérvese que no hace falta suministrar los elementos en orden, ni suministrarlos todos, los índices donde no colocamos un valor, simplemente valdrán "cadena nula". Si sólo indicamos algunos índices, los demás los asigna continuando las cuenta desde el último índice asignado: $ C=([5]=Cosa Casa Perro) Pág 101 El shell Bash macprogramadores.org $ declare -p C declare -a C='([5]="Cosa" [6]="Casa" [7]="Perro")' Una forma útil de rellenar un array es a partir de las líneas devueltas por una sustitución de comandos usando la forma de inicialización B=(...), y dentro de los paréntesis ponemos la sustitución de comandos. Por ejemplo, para obtener un array con los nombres de ficheros de un directorio podemos usar: $ B=($(ls -1)) $ declare -p B declare -a B='([0]="Desktop" [1]="Documents" [2]="Library" [3]="Movies" [4]="Music" [5]=Pictures" Para acceder a los elementos usamos el operador corchete para indicar el índice del elemento a acceder, y en este caso es obligatorio encerrar entre llaves {} la variable: $ echo ${B[2]} Library Si no indicamos índice de elemento, por defecto nos coge el elemento de índice 0: $ echo $B Desktop Y ésta es la razón por la que hay que encerrar los elementos entre llaves, porque sino nos coge el primer elemento: $ echo $B[3] Movies[3] También podemos inicializar un array introduciendo valores directamente con el operador corchete: $ D[2]=Casa $ D[0]=Avion $ declare -p D declare -a D='([0]="Avion" [2]="Casa")' Podemos usar los índices especiales * y @, los cuales retornan todos los elementos del array de la misma forma que lo hacen los parámetros posiciónales: Cuando no están encerrados entre comillas débiles ambos devuelven una cadena con los elementos separados por espacio, pero cuando se encierran entre comillas débiles @ devuelve una cadena con los elementos separados por espacio, y * devuelve una cadena con los elementos separados por el valor de IFS. En cualquiera de los casos, el array se pierde, y lo que recibimos es una cadena de caracteres: Pág 102 El shell Bash macprogramadores.org $ IFS=, $ echo ${C[*]} Cosa Casa Perro $ echo ${C[@]} Cosa Casa Perro $ echo "${C[@]}" Cosa Casa Perro $ echo "${C[*]}" Cosa,Casa,Perro Al igual que en los parámetros posiciónales podemos iterar sobre un array con un bucle for: for e in ${C[*]} do echo $e done Donde al ser ${C[*]} una cadena de caracteres hubiéramos también podido usar ${C[@]} o "${C[@]}" pero si hacemos "${C[*]}" lo que obtenemos es una cadena con los elementos de ésta separados por el valor de IFS (coma en este ejemplo), y no por espacio. Sin embargo el bucle hubiera funcionado si los elementos están separados por el valor de IFS, y de hecho en ocasiones (p.e. cuando los elementos tienen espacios) conviene utilizar esta última solución. Los elementos de un array a los que no se asigna valor tienen una cadena nula, con lo que el bucle anterior sólo imprimiría los elementos que existan en el array C. Podemos consultar la longitud de un array usando la forma ${#array[@]}, donde array es el nombre del array a consultar su longitud. Por ejemplo, en el ejercicio anterior: $ echo ${#C[@]} 3 Nos dice que hay tres elementos aunque los índices lleguen hasta el índice 7, ya que existen posiciones sin asignar en el array, # sólo nos devuelve el número de posiciones ocupadas. También debemos tener en cuenta que dentro de los corchetes va una @, y no un índice, ya que sino nos devuelve la longitud (en caracteres) de ese elemento. Por ejemplo, si en el índice 5 teníamos la cadena "Casa": $ echo ${#C[5]} 4 Pág 103 El shell Bash macprogramadores.org Si queremos saber que elementos son no nulos en un array podemos usar la forma ${!array[@]}, donde array es el nombre del array a consultar1: $ echo ${!C[@]} 5 6 7 Si asignamos un array compuesto a un array se pierden los valores existentes, y se asignan los nuevos. Por ejemplo si a C del ejemplo anterior le asignamos: $ C=(Hola "Que tal" Adios) $ declare -p C declare -a C='([0]="Hola" [1]="Que tal" [2]="Adios")' Se pierden los elementos 5, 6 y 7 que teníamos asignados. Podemos borrar una entrada de un array usando unset sobre ese índice: $ unset C[2] $ declare -p C declare -a C='([0]="Hola" [1]="Que tal")' O bien borrar todo el array usando unset sobre el nombre del array: $ unset C $ declare -p C bash: declare: C: not found Obsérvese que este comportamiento es distinto al de asignar un valor al nombre del array, que lo que hace es asignárselo al elemento de índice 0. Por último vamos a comentar que algunas de las variables de entorno de Bash son arrays. Por ejemplo BASH_VERSINFO es un array de sólo lectura con información sobre la instancia actual de Bash: $ declare -p BASH_VERSINFO declare -ar BASH_VERSINFO='([0]="3" [1]="00" [2]="0" [3]="1" [4]="release" [5]="powerpc-apple-darwin7.9.0")' O por ejemplo PIPESTATUS es un array con los códigos de terminación de los comandos del último pipe ejecutado. Por ejemplo si ejecutamos ls|more, el comando acaba correctamente, y después consultamos este array: 1 Esta funcionalidad sólo está disponible a partir de Bash 3.0 Pág 104 El shell Bash macprogramadores.org $ declare -p PIPESTATUS declare -a PIPESTATUS='([0]="0" [1]="0")' Ejercicio 6.6 Implementar las funciones ira() , volver() y elegirdir() del Ejercicio 5.6 para que los directorios se almacenen en un array, y permitir así que los nombres de directorios tengan espacios. La solución definitiva a este ejercicio la mostramos y en el Listado 6.5. Esta solución debería ahora de se fácil de seguir por el lector. Reacuérdese que dentro de un bucle for aritmético (como el de elegirdir()) no era necesario usar expresiones aritméticas en la inicialización, condición y actualización, pero sí en el cuerpo. # Funciones que implementan un movimiento en pila por los directorios # Funcion que recibe en $1 el directorio al que cambiar, # cambia y lo almacena en la pila PILADIR function ira { if [ -z "$1" ]; then echo "Use ira <directorio>" return 1 fi if [ "$1" -ef "$PWD" ]; then echo "Ya esta en el directorio $PWD" return 2 fi if [ \( -d "$1" \) -a \( -x "$1" \) ]; then PILADIR[${#PILADIR[@]}]=$PWD cd $1 echo ${PILADIR[@]} else echo "Directorio $1 no valido" fi } function volver { if [ ${#PILADIR[@]} -gt 0 ]; then cd ${PILADIR[$((${#PILADIR[@]}-1))]} unset PILADIR[$((${#PILADIR[@]}-1))] echo ${PILADIR[@]} else echo "La pila esta vacia, no se cambio de directorio" fi } Pág 105 El shell Bash macprogramadores.org function elegirdir { # Si no hay directorios da error if [ ${#PILADIR[@]} -eq 0 ]; then echo "No hay directorios en la pila" fi PS3='Eliga directorio:' select dir in ${PILADIR[@]} do if [ $dir ]; then # Se ha elegido directorio valido # Mas de un dir en la pila if [ ${#PILADIR[@]} -gt 1 ]; then aux=${PILADIR[$(($REPLY-1))]} echo "Elegida la opcion $REPLY con $aux" n_elementos=${#PILADIR[@]} for ((i=$REPLY-1;i<n_elementos-1;i++)) do PILADIR[$i]=${PILADIR[$((i+1))]} done PILADIR[$((n_elementos-1))]=$aux fi cd $dir echo ${PILADIR[@]} break else echo "Opcion no valida" fi done } Listado 6.5: Solución a ira() volver() y elegirdir() usando arrays Pág 106 El shell Bash macprogramadores.org Tema 7 Redirecciones Sinopsis: Este tema trata diversos aspectos relacionados con las redirecciones. Empezaremos estudiando sus tipos en profundidad, para luego estudiar las operaciones de entrada/salida más comunes. En este tema también veremos los llamados bloques de comandos, que nos permiten hacer redirección a un grupo de comandos. El tema abraca otro grupo de comandos que muchas veces aparecen relacionados con problemas complejos de redirección. Acabaremos viendo formas de hacer que el shell ejecute los comandos que tenemos almacenados en una variable, lo cual nos permitirá crear programas en tiempo de ejecución. Pág 107 El shell Bash macprogramadores.org 1. Redirecciones En el apartado 4 del Tema 1 vimos los principales operadores de redirección: >, <, >>, 2> y |. Realmente existen otros muchos operadores de redirección que hemos postergado su explicación hasta ahora. Todos estos operadores están resumidos en la Tabla 7.1. Operador cmd1|cmd2 >fichero <fichero >>fichero >|fichero <>fichero n<>fichero <<etiqueta <<<texto n>fichero n<fichero n>>fichero n>|fichero n>& n<& n>&m n<&m &>fichero <&>&n>&n<&- Descripción Pipe; Coge la salida estándar de cmd1 y la envía a la entrada estándar de cmd2. Redirige la salida estándar del programa al fichero. Redirige el contenido de fichero a la entrada estándar del programa. Redirige la salida estándar del programa al fichero. Añade esta a fichero si éste ya existe. Redirige la salida estándar del programa al fichero. Sobrescribe a éste incluso si la opción noclobber está activada. Usa a fichero tanto para la entrada estándar como para la salida estándar. Usa a fichero tanto para la entrada como para la salida del descriptor de fichero n. Here document. Véase el apartado 1.3. Here string. Véase el apartado 1.3. Envía el valor del descriptor de fichero n al fichero. Obtiene el valor del descriptor de fichero n del fichero. Envía el valor del descriptor de fichero n al fichero. Añade al final del fichero si éste existe. Envía el valor del descriptor de fichero n al fichero. Sobrescribe a éste incluso si la opción noclobber está activada. Enlaza la salida estándar en el descriptor de fichero n Enalza la entrada estándar en el descriptor de fichero n Enlaza el descriptor de salida m en el descriptor de fichero n Enlaza el descriptor de entrada m en el descriptor de fichero n Redirige la salida estándar y la salida de error estándar al fichero Cierra la entrada estándar Cierra la salida estándar Cierra el descriptor de salida n Cierra el descriptor de entrada n Tabla 7.1: Operadores de redirección Pág 108 El shell Bash macprogramadores.org El operador de redirección < se pueden usar de forma aislada para hacer algo parecido al comando touch. Para ello usamos: $ > nuevo.txt Que crea el fichero nuevo.txt si no existe, o lo deja con 0 bytes si éste sí que existe. En Bash existe la opción noclobber que por defecto no está activa (y que se puede activar con el comando set -o noclobber) que hace que si intentamos sobrescribir un fichero con el operador > (redirigir a un fichero existente) el shell produzca un error y no nos deje ejecutar esta operación. Podemos forzar que se sobrescriban los ficheros, incluso con esta opción activada, con el operador >|. 1.1. Los descriptores de fichero Como ya hemos comentado en el apartado 4 del Tema 1, toda aplicación tiene siempre tres descriptores de fichero abiertos, el 0 para la entrada estándar (stderr), el 1 para la salida estándar (stdout), y el 2 para la salida de errores estándar (stderr). Nos quedan los números del 3 al 9 para abrir descriptores adicionales1. Esto se hace así porque a veces es útil asignar un número de descriptor adicional a los descriptores estándar como si fueran una copia adicional de este enlace. Otras veces resulta útil asignar un número de descriptor adicional a un fichero al que luego nos vamos a referir por su descriptor. El operador n>&m enlaza el descriptor n en el descriptor de salida m. Por ejemplo ls -yz >> resultado.log 2>&1 captura el resultado de la opción ilegal -yz y la envía por stdout, en vez de a stderr. Es decir si hacemos: $ ls -yz >> resultado.log ls: illegal option -- y usage: ls [-ABCFGHLPRSTWZabcdfghiklnoqrstuvx1] [file ...] $ ls -yz >> resultado.log 2>&1 En el primer comando stderr va a la pantalla, y en el segundo va a el fichero resultado.log. Es importante tener en cuenta que ls -yz 2>&1 >> command.log no daría el mismo resultado porque stdout se debe cambiar antes de redirigir 1 El descriptor 5 puede dar problemas ya que cuando el shell ejecuta un subshell el subproceso hereda este descriptor. Pág 109 El shell Bash macprogramadores.org stderr a stdout. Y si lo que hubiéramos ejecutado hubiera sido ls 1>&2 lo que habríamos hecho es enviar el listado de directorios (stdout) a la salida de errores estándar (stderr). El operador n<&m enlaza el descriptor n en el descriptor de entrada m. Por ejemplo el comando cat 3< clave.h 0<&3 enlaza el descriptor de entrada 3 con el fichero clave.h, y luego cambia stdin para que en vez de leer de teclado, lea del descriptor de fichero 3, con lo que el contenido de clave.h actúa como entrada al comando cat. Cuando a n>&m se le omite m (se usa n&>), se usa stdout como m, y cuando a n<&m se le omite m (se usa n<&), se usa stdin como m. Cuando un descriptor de fichero n no está asignado podemos usar n>fichero para asignar el descriptor de fichero de salida n al fichero, y n<fichero para asignar el descriptor de fichero de entrada n al fichero. Por ejemplo ls 3>mis.ficheros 1>&3 asigna el descriptor de fichero de salida 3 al fichero mis.ficheros, y después enlaza la salida estándar con el descriptor 3, con lo que la salida de ls va al fichero mis.ficheros. También podemos usar el operador n<>fichero para que n sea a la vez un descriptor de entrada y de salida para fichero. Por ejemplo el siguiente comando lee el fichero clientes.txt y luego escribe en él los clientes ordenados: $ cat clientes.txt Juan Pedro Ana $ sort 3<>clientes.txt 0<&3 1>&3 $ cat clientes.txt Juan Pedro Ana Ana Juan Pedro Obsérvese que los clientes ordenados no sobrescriben a los existentes, sino que se escriben a continuación. Esto se debe a que al leerlos, el puntero a fichero se ha colocado al final, y cuando después escribimos estamos escribiendo al final de éste. El operador n<>fichero se puede abreviar como <>fichero, en cuyo caso stdin se convierte en un descriptor de fichero de entrada/salida con fichero como fuente y destino. Es decir, el comando anterior se podría haber escrito como sort <>clientes.txt 1>&0. El final del comando 1>&0 se usa Pág 110 El shell Bash macprogramadores.org para que stdout se envíe a stdin (el fichero clientes.txt). Téngase en cuenta que: $ sort 0<clientes.txt 1>&0 sort: -: write error: Bad file descriptor Falla porque por defecto stdin es un descriptor de sólo lectura. A veces queremos enviar tanto stdout como stderr a un mismo fichero, siempre podemos redirigir ambos stream de salida así: gcc *.c 1> errores.log 2>errores.log, pero una forma alternativa más corta es usar el operador &>fichero de la forma gcc *.c &>errores.log. Si lo que queremos es que el resultado de un comando vaya a la salida de errores estándar, en vez de a la salida estándar, podemos usar &>2. Por ejemplo, para dar un mensaje en la stderr podemos hacer: echo "Operación incorrecta" &>2 1.2. El comando exec El comando interno exec nos permite cambiar las entradas y salidas de un conjunto de comandos (de todos los que se ejecuten a partir de él). Por ejemplo el Listado 7.1 hemos usado exec para que la entrada estándar la lea del fichero data-file. El operador n<&- se usa para cerrar el fichero con descriptor n. exec 6<&0 exec < data-file read a1 read a2 echo echo echo echo echo # # # # Enlaza el descriptor 6 a stdin. Esto se hace para salvar stdin Reemplaza stdin por el fichero data-file # Lee la primera línea de data-file # Lee la segunda línea de data-file "Líneas leidas del fichero" "-------------------------" $a1 $a2 exec 0<&6 6<&- # Restaura stdin Listado 7.1: Script que lee de un fichero Pág 111 El shell Bash macprogramadores.org El Listado 7.2 muestra la operación contraría, ahora pretendemos enviar todas las salidas estándar de un conjunto de comandos a un fichero. Obsérvese que el comando sólo captura las salidas estándar de los comandos, para capturar también las salidas de error estándar deberíamos de haber redirigido stderr (p.e. usando &>fichero). LOGFILE=logfile.txt exec 6>&1 # Salva stdout exec > $LOGFILE # Reemplaza stdout por # el fichero logfile.log # Todas las salidas van a logfile.log ···························· ···························· ··························· exec 1>&6 6>&# Retaura stdout y cierra el fichero Listado 7.2: Script que captura las salidas estándar 1.3. Here documents El operador <<etiqueta fuerza a que la entrada a un comando sea la stdin hasta encontrar etiqueta. Este texto que va hasta encontrar etiqueta es lo que se llama here document. Por ejemplo podemos hacer que cat recoja texto hasta que encuentre una línea con un sólo punto, y guarde este texto en el fichero mensaje.txt así: $ > > > > cat >> mensaje.txt << . Hola. Esto es un mensaje de correo Adios. . El recoger texto de stdin y mandarlo a un comando es lo que ya se hace por defecto, con lo que en principio este operador no sería muy útil, excepto por detectar el final del documento. Pero los here document muchas veces se utilizan para dar la entrada a un comando que no queremos que escriba el usuario, sino que escribimos nosotros mismos dentro de un script. Por ejemplo, el script del Listado 7.3 sube un fichero a un servidor FTP usando el comando ftp. El script recibe cinco argumentos, el fichero a subir, el servidor FTP a donde subirlo, el usuario, el password, y la ruta del servidor FTP donde depositarlo. Obsérvese que el here document puede tener variables que se expanden por su valor antes de ser pasadas a la entrada estándar del comando. Pág 112 El shell Bash # # # # # # # macprogramadores.org Script que sube un fichero a un servidor de FTP Recibe los siguientes argumentos $1 Fichero a subir $2 Servidor FTP $3 Nombre de usuario $4 Password $5 Directorio destino ftp << FIN open $1 $2 $3 cd $4 binary put $5 quit FIN Listado 7.3: Script que sube un fichero a un servidor FTP usando el comando ftp Tras ejecutar este comando en mi máquina obtengo la siguiente salida: $ subirfichero ftp.macprogramadores.org fernando *******1 /www/comun esto.txt Connected to ftp.macprogramadores.org. 220---------- Welcome to Pure-FTPd [TLS] ---------220-You are user number 4 of 50 allowed. 220-Local time is now 17:23. Server port: 21. Name (ftp.macprogramadores.org:fernando): 331 User fernando OK. Password required Password: 230-User fernando has group access to: macprog 230 OK. Current restricted directory is / Remote system type is UNIX. Using binary mode to transfer files. 250 OK. Current directory is /www/comun 200 TYPE is now 8-bit binary local: esto.txt remote: esto.txt 229 Extended Passive mode OK (|||49743|) 150 Accepted data connection 226-File successfully transferred 226 0.191 seconds (measured here), 41.96 bytes per second 8 bytes sent in 00:00 (0.02 KB/s) 221-Goodbye. You uploaded 1 and downloaded 0 kbytes. 221 Logout. 1 Aquí debería de ir el password del servidor no los asteriscos que aparecen Pág 113 El shell Bash macprogramadores.org Dejamos como ejercicio al lector el que el comando no muestre en consola la evolución del proceso, sino que sólamente diga si ha tenido éxito o no. Una variante de los here document son los here string, los cuales se llevan a cabo usando el operador <<<texto, y que simplemente envían texto a la entrada estándar del comando. Por ejemplo, si queremos añadir una línea al principio del fichero esto.txt y guardarlo en estonuevo.txt podemos usar el comando: $ titulo="Mi titulo de ejemplo" $ cat - esto.txt <<<$titulo > estonuevo.txt El guión como argumento de cat (al igual que en otros comandos como grep o sort) indica que ahí va lo que reciba por la entrada estándar (el here string en nuestro ejemplo). Obsérvese que el here string (al igual que el here document) puede contener variables, en cuyo caso las expanden por su valor antes de pasar el here document al comando. Pág 114 El shell Bash macprogramadores.org 2. Entrada y salida de texto En este apartado comentaremos detalladamente los comandos echo, printf y read, los cuales nos permiten realizar las operaciones de entrada/salida que requiere un script. 2.1. El comando interno echo Como ya sabemos, echo simplemente escribe en la salida estándar los argumentos que recibe. La Tabla 7.2 muestra las opciones que podemos pasar a echo. La única opción que resulta nueva es -e. Esta opción activa la interpretación de las secuencias de escape, que por defecto echo las ignora, es decir: $ echo "Hola\nAdios" Hola\nAdios $ echo -e "Hola\nAdios" Hola Adios Opción -e -E -n Descripción Activa la interpretación de caracteres precedidos por el carácter de escape. Desactiva la interpretación de caracteres precedidos por el carácter de escape. Es la opción por defecto. Omite el carácter \n al final de la línea (es equivalente a la secuencia de escape \c). Tabla 7.2: Opciones del comando echo La Tabla 7.3 muestra las secuencias de escape que acepta echo (cuando se usa la opción -e). Para que estas tengan éxito deben encerrarse entre comillas simples o dobles, ya que sino el carácter de escape \ es interpretado por el shell y no por echo. Secuencia de escape \a \b \c \f \n Descripción Produce un sonido "poom" (alert). Borrar hacía atrás (backspace). Omite el \n al final (es equivalente a la opción -n). Debe colocarse al final de la línea Cambio de página de impresora (formfeed) Cambio de línea Pág 115 El shell Bash \r \t macprogramadores.org Retorno de carro Tabulador Tabla 7.3: Secuencias de escape del comando echo El carácter de escape \b se puede usar para borrar texto escrito. Por ejemplo, el Listado 7.4 muestra un script que permite ir escribiendo el porcentaje realizado de un proceso. for ((i=0;i<10;i++)) do echo -n "Procesado $i" sleep 1 echo -ne "\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b\b" done Listado 7.4: Script que muestra un proceso usando \b El bucle se repite de 0 a 9, sin embargo esto se puede complicar si queremos hacerlo de 0 a 100 ya que estos números tienen distinto número de dígitos. Sin embargo podemos usar \r que retorna el cursor en el terminal sin introducir un cambio de línea (como hace \n). El Listado 7.5 muestra como podría quedar a ahora el script. for ((i=0;i<10;i++)) do echo -n "Procesado $i" sleep 1 echo -ne "\r" done Listado 7.5: Script que muestra un proceso usando \r 2.2. El comando interno printf Aunque el comando echo es suficiente en la mayoría de los casos, en ocasiones, especialmente a la hora de formatear texto en pantalla, es necesaria más flexibilidad, y en este caso se utiliza el comando printf. Este comando, en principio, puede escribir cadenas igual que echo: $ printf "Hola mundo" Hola mundo Aunque a diferencia de echo no imprime el cambio de línea del final, sino que debemos indicarlo explícitamente. Además, printf por defecto interpreta las secuencias de escape. Pág 116 El shell Bash macprogramadores.org $ printf "Hola mundo\n" Hola mundo El formato de este comando es muy parecido al de la función printf() de C: printf cadenaformato [argumentos] Dentro de la cadena de formato que recibe como primer argumento pueden aparecer especificadores de formato, los cuales empiezan por % y se describen en la Tabla 7.4. Especificador %c %d %i %e %E %f %g %G %o %s %b %q %u %x %X %% Descripción Imprime el primer carácter de una variable cadena Imprime un número decimal Igual que %d (integer) Formato exponencial b.precisione[+-]e Formato exponencial b.precisionE[+-]e Número en coma flotante b.precision El que menos ocupa entre %e y %f El que menos ocupa entre %E y %f Octal sin signo Cadena (string) Interpreta las secuencias de escape del argumento cadena Escribe el argumento cadena de forma que pueda ser usado como entrada a otro comando Número sin signo (unsigned) Hexadecimal con letras en minúscula Hexadecimal con letras en mayúscula % literal Tabla 7.4: Especificadores de formato de printf Un ejemplo de uso de los especificadores de formato es el siguiente: $ n=30 $ nombre=Fernando $ printf "El cliente %d es %s\n" $n $nombre El cliente 30 es Fernando El especificador de formato tiene el siguiente formato general: %[Flag][Ancho][.Precision]Especificador El significado de estos campos depende de si el especificador de formato es para una cadena de caracteres o para un número. Pág 117 El shell Bash macprogramadores.org En el caso de que sea una cadena Ancho se refiere al ancho mínimo que ocupa la cadena. Por ejemplo: $ printf "|%10s|\n" Hola | Hola| Si queremos indicar un máximo para la cadena debemos de usar el campo Precicion: $ printf "|%-10.10s|\n" "Fernando Lopez" |Fernando L| El Flag - se usa para indicar que queremos alienar a la izquierda: $ printf "|%-10s|\n" Hola |Hola | Dos variantes de %s son %b y %q. El especificador de formato %b hace que se interpreten las secuencias de escape de los argumentos. Es decir: $ printf "%s\n" "Hola\nAdios" Hola\nAdios $ printf "%b\n" "Hola\nAdios" Hola Adios El especificador de formato %q escribe el argumento de forma que pueda ser usado como entrada de otro comando. Por ejemplo: $ printf "%s\n" "Hola a todos" Hola a todos $ printf "%q\n" "Hola a todos" Hola\ a\ todos Bash no puede manejar expresiones con números en punto flotante, sólo enteros, pero sí puede recibir la salida de un comando que devuelva una cadena con un número en punto flotante. En este caso podemos formatear este número usando %e, %E, %f, %g, %G. Entonces Ancho es el número total de dígitos a utilizar y Precision indica el número de dígitos a la derecha del punto. Por ejemplo: $ n=123.4567 $ printf "|%9.3f|\n" $n | 123.457| $ printf "|%11.3E|\n" $n | 1.235E+02| Pág 118 El shell Bash macprogramadores.org Respecto a los Flag que puede tener un número, estos se resumen en la Tabla 7.5. Flag + espacio 0 # Descripción Preceder por + a los números positivos Preceder por un espacio a los números positivos Rellenar con 0's a la izquierda Preceder por 0 a los números en octal %o y por 0x a los números en hexadecimal %x y %X Tabla 7.5: Flags de los especificadores de formato para números Por ejemplo: $ printf "|%+10d|\n" 56 | +56| $ printf "|%010d|\n" 56 |0000000056| $ printf "|%x|\n" 56 |38| $ printf "|%#x|\n" 56 |0x38| 2.3. El comando interno read La sintaxis de este comandos es: read var1 var2... Esta sentencia lee una línea de la entrada estándar y la parte en palabras separadas por el símbolo que indique la variable IFS (por defecto espacio o tabulador). Las palabras se asignan a var1, var2, etc. Si hay más palabras que variables las últimas palabras se asignan a la última variable. Por ejemplo: $ read var1 var2 var3 Esto es una prueba $ echo $var1 Esto $ echo $var2 es $ echo $var3 una prueba Si omitimos las variables, la línea entera se asigna a la variable REPLY. Pág 119 El shell Bash macprogramadores.org La convención de la programación de shells dice que las preguntas que hagamos al usuario deben hacerse emitiendo un mensaje por la stderr. La razón de usar esta salida es que cuando los usuarios ejecutan una tarea en background suelen redirigir (a /dev/null) la stdout para evitar que en su terminal aparezcan mensajes de estado que no desea ver. Luego la forma de hacer una pregunta al usuario debería de ser: echo -n "Responda a esta pregunta: " &>2 read respuesta Resulta que el comando interno select, que vimos en el Tema 5, también pide una opción usando stderr. Aunque el comando read es una primitiva básica de la programación convencional. En este tutorial no ha aparecido hasta ahora porque es un "patito feo" de la programación de scripts, ya que los scripts deberían de ser realizados uniendo comandos independientes cut, grep, soft, que van pasándose un texto el cual van procesando. El uso de read rompe esta forma de programar, con lo que se recomienda usarlo con moderación. A lo mejor resulta más conveniente pedir un dato como argumento que pedir al usuario que lo introduzca con read. O al menos ofrecer las dos opciones. Antes de acabar con el comando read vamos a comentar las principales opciones del comando read, que se resumen en la Tabla 7.6. Opción -a -d -e -n max -p -t Descripción Permite leer las palabras como elementos de un array Permite indicar un delimitador de fin de línea Activa las teclas de edición de readline Permite leer como máximo max caracteres. Permite indicar un texto de prompt Permite indicar un timeout para la operación de lectura Tabla 7.6: Opciones del comando read La primera opción que vamos a comentar es -a, que permite leer las palabras como elementos de un array. $ read -a frase Hola que tal $ declare -p frase declare -a frase='([0]="Hola" [1]="que" [2]="tal")' La opción -d nos permite indicar un delimitador de fin de línea de forma que la línea se lee hasta encontrar este delimitador. Pág 120 El shell Bash macprogramadores.org La opción -e es recomendable usarla en general siempre, ya que permite que se puedan usar todas las combinaciones de teclas de readline en el prompt de read. La opción -n nos permite especificar un número máximo de caracteres a leer. Si se intentan escribir más caracteres que los indicados en esta opción simplemente se acaba la operación de read. La opción -p nos permite aportar un texto de prompt al comando que se imprime antes de pedir el dato: $ read -p "Cual es tu nombre:" Cual es tu nombre:Fernando Por último la opción -t nos permite dar un tiempo máximo para el prompt, momento a partir del cual se continua con el script. Esto es especialmente útil para los scripts de instalación, donde a veces el administrador no está presente esperando a que la instalación acabe. Pág 121 El shell Bash macprogramadores.org 3. Los bloques de comandos Podemos usar los operadores de redirección para cambiar la entrada o salida estándar de una función. El Listado 7.6 muestra una función que usamos para que, consultando el fichero /etc/group, nos devuelva el ID de un grupo de usuarios. Por ejemplo, si este script está almacenado en un fichero llamado iddegrupo: $ iddegrupo kmem 2 Lo peculiar de la función es que cuando la ejecutamos estamos cambiando su entrada estándar para que read lea de esta entrada. function IDdeGrupo { IFS=: while read grupo asterisco ID resto do if [ $1 = $grupo ]; then echo $ID return fi done } IDdeGrupo $1 < /etc/group Listado 7.6: Función a la que redirigimos la entrada Para que esta función use como entrada estándar el fichero /etc/group necesitamos redireccionar su entrada cuando la ejecutamos. Si queremos que la entrada estándar de una función siempre esté redirigida al mismo fichero podemos indicarlo en su implementación como muestra el Listado 7.7. function IDdeGrupo { IFS=: while read grupo asterisco ID resto do if [ $1 = $grupo ]; then echo $ID return fi done } < /etc/group Listado 7.7: Función con la entrada redirigida Pág 122 El shell Bash macprogramadores.org Ahora podemos ejecutar la función (además del script): $ source iddegrupo $ IDdeGrupo www 70 Incluso, si el único que va a utilizar esa entrada es el bucle while, podemos redirigir la entrada estándar durante la ejecución del bucle while como muestra el Listado 7.8. function IDdeGrupo { IFS=: while read grupo asterisco ID resto do if [ $1 = $grupo ]; then echo $ID return fi done < /etc/group } Listado 7.8: Redirigir la entrada de un bucle Por último, también podemos redirigir la entrada de un conjunto de comandos creando un llamado bloque de comandos, los cuales encierran un conjunto de comandos entre llaves, tal como muestra el Listado 7.9. { IFS=: while read grupo asterisco ID resto do if [ $1 = $grupo ]; then echo $ID exit fi done } < /etc/group Listado 7.9: Bloque de comandos con la entrada redirigida Lógicamente, también podemos modificar la salida estándar de un bloque de comandos. El Listado 7.10 muestra un ejemplo de como redirigir esta salida a un fichero. Pág 123 El shell Bash macprogramadores.org { IFS=: while read grupo asterisco ID resto do if [ $1 = $grupo ]; then echo $ID exit fi done } < /etc/group > idbuscado Listado 7.10: Ejemplo de redirección de la entrada y salida de un bloque de comandos También podemos redirigir la salida de un bloque de comandos a otro comando. El Listado 7.11 muestra un ejemplo de un bloque de comandos que pasa su salida a cut usando un pipe. En este caso, el bloque de comandos tiene redirigida su entrada estándar para leer de /etc/group, y la salida del bloque de comandos se envía a través de un pipe a cut. { IFS=: while read grupo asterisco ID resto do if [ $1 = $grupo ]; then echo "$grupo:$asterisco:$ID:resto" break fi done < /etc/group } | cut -d ':' -f 3 Listado 7.11: Ejemplo de redirección de la salida de un bloque de comandos con un pipe En el apartado 1.2 de este tema vimos que podíamos usar el comando exec para modificar la entrada o salida estándar de un conjunto de comandos, sin embargo el uso de bloques de comandos es una solución más elegante, y se recomienda siempre que se pueda usar. Pág 124 El shell Bash macprogramadores.org 4. Los comandos comand, builtin y enable Como vimos en el Tema 4, cuando introducimos un comando en Bash el orden de preferencia en la búsqueda del símbolo por parte de Bash es: Primero las funciones, luego los comandos internos y por último los ficheros de scripts y ejecutables del PATH. Los comandos internos command, builtin y enable nos permiten alterar este orden de preferencia. command hace que no se busquen alias ni nombres de funciones, sólo comandos internos y comandos de fichero. En el Ejercicio 5.1 redefinimos en comando cd creando la función cd(). Aunque usamos builtin para implementarlo, éste también es un buen ejemplo de lugar donde podemos usar command para evitar que la función cd() se llame a sí misma. cd() { command cd "$@" local ct=$? echo "$OLDPWD -> $PWD" return $ct } builtin es similar a command, pero es más restrictivo, sólo busca comandos internos. enable nos permite desactivar el nombre de un comando interno, lo cual permite que un comando de fichero pueda ejecutarse sin necesidad de dar toda la ruta del fichero. Un ejemplo de comando interno que muchas veces da lugar a errores durante las primeras lecciones de programación en Bash es el comando interno test. Muchas veces queremos probar algo y creamos un script con el nombre test, pero cuando vamos a ejecutarlo resulta que no funciona como esperamos porque lo que estamos haciendo es ejecutar el comando interno test, y no nuestro script de prueba. Podemos usar el comando enable -a para ver todos los comandos internos, y si están habilitados o no. Pág 125 El shell Bash macprogramadores.org 5. El comando interno eval El comando eval nos permite pasar el valor de una variable al interprete de comandos para que lo ejecute. Por ejemplo: $ eval "ls" Hace que el interprete de comandos ejecute ls. Aunque en principio puede parecer un poco extraño, el comando eval resulta muy potente ya que el programa puede construir programas en tiempo de ejecución y luego ejecutarlos. Estrictamente hablando no necesitaríamos disponer del comando eval para hacer esto con Bash, ya que siempre podemos crear un fichero con los comandos a ejecutar y luego ejecutarlo usando source. Pero eval nos evita el tedio de tener que crear un fichero. La cadena que pasemos a eval puede contener variables, lo cual aumenta su flexibilidad. Por ejemplo: $ fich=resultado.txt $ eval "ls -la > $fich" El comando que pasa eval a Bash sería ls -la > resultado.txt. El argumento de eval también se podría haber pasado entre comillas fuertes, pero en este caso Bash recibiría el comando ls -la $fich, el cual produce el mismo resultado, ya que Bash expande $fich antes de ejecutar el comando. El formato general de eval es: eval arg1 arg2 ... Con lo que también podríamos hacer omitido las comillas, y el comando hubiera funcionado igual de bien. Aunque ahora cada palabra del comando hubiera sido considerada un argumento, y eval hubiera tenido que reconstruir los argumentos. En general se recomienda entrecomillar el argumento. Ejercicio 7.1 Hacer un script llamado fondo que ejecute un comando (que recibe como argumento) en background y que redirija tanto su salida estándar como su salida de errores estándar a un fichero llamado resultado.log Pág 126 El shell Bash macprogramadores.org Por ejemplo podemos hacer: $ fondo du -d 1 / La implementación del script usando eval es tan sencilla como esta: eval "$@" > resultado.log 2>&1 & Ejercicio 7.2 Implementar la utilidad make usando un script. La utilidad make lee un fichero con una serie de reglas de la forma: target : source1 source2 Comandos a ejecutar De forma que si alguno de los ficheros source es más reciente que el target ejecuta los comandos de la regla. Un ejemplo de regla típico se muestra en el Listado 7.12: programa.o : programa.c programa.h gcc -c programa.c programa : programa.o gcc programa.o -o programa Listado 7.12: Ejemplo de fichero de make Donde si programa.c o programa.h son más recientes que programa.o, compila el fichero programa.c para generar el fichero objeto programa.o, y si el fichero objeto programa.o es más reciente que el ejecutable programa, vuelve a enlazar el fichero objeto. Podemos implementar este programa con un script como el que se muestra en el Listado 7.13. El script ejecuta la función ejecutareglas() con la entrada estándar redirigida al fichero que pasemos como argumento del script, en nuestro caso el fichero tendrá la forma del Listado 7.12. La función se ejecuta mientras que haya texto que procesar, es decir mientras que read devuelva el código de terminación 0. Para ello hemos hecho un bucle infinito que sólo se acaba al cumplirse este fin de fichero. El comando true es un comando que siempre devuelve el código de terminación 0. Ahora al ejecutarlo obtenemos: $ touch programa.c $ mimake Makefile Pág 127 El shell Bash Regla: Cmd: Regla: Cmd: macprogramadores.org programa.o : programa.c programa.h gcc -c programa.c programa : programa.o gcc programa.o -o programa function ejecutareglas { while true do # Carga la regla if ! read target dospuntos sources ; then return 0 fi # Ignora lineas en blanco, comentarios y comandos while [ "$target" = "" ] || \ ! [ "${target#'#'}" = "$target" ] || \ ! [ "$dospuntos" = ":" ] do if ! read target dospuntos sources; then return 0 fi done echo -e "Regla:\t$target $dospuntos $sources" # Comprueba si algun source es mas reciente # que el target for src in $sources do if [ $src -nt $target ]; then read comando echo -e "Cmd:\t${comando#\t}" eval "${comando#\t}" break fi done done } ejecutareglas < $1 Listado 7.13: Script que implementa el comportamiento de make Pág 128 El shell Bash macprogramadores.org Tema 8 Control de procesos Sinopsis: Una característica de UNIX es que el usuario ejerce un control sobre los procesos que en el sistema se están ejecutando. Aunque este control también sería posible tenerlo desde otros sistemas operativos más orientados al usuario doméstico, estos sistemas tradicionalmente han tratado de ocultar la gestión de procesos al usuario, en pro de la facilidad de uso. Empezaremos este tema viendo las primitivas de gestión de procesos que ofrece el shell, para centrarnos luego en estudiar las técnicas de comunicación entre procesos que podemos controlar desde Bash. Pág 129 El shell Bash macprogramadores.org 1. IDs de procesos y números de jobs Los sistemas UNIX asignan un ID de proceso a cada proceso que ejecutamos. Podemos ver este ID cuando ejecutamos un proceso en background usando &. Por ejemplo: $ esto & [1] 766 766 es el ID de proceso, y el 1 sería el número de job, el cual es asignado por el shell (no por el sistema operativo). Si ejecutamos más procesos en background el shell les va asignando números de job consecutivos. Por ejemplo: $ eso & [2] 772 $ aquello & [3] 774 El shell nos indica los números de job que van acabando: [1]+ Done esto En principio, estos mensajes se dan sólo después de haber ejecutado otro comando, pero podemos hacer que se dé el mensaje nada más acabe de ejecutarse el proceso fijando esta opción en el shell con el comando set -b. En breve explicaremos que significa el símbolo + que precede al número de job. Si un proceso acaba con un código de terminación distinto de 0, el shell nos lo indicaría: [1]+ Exit 1 esto El shell da otros tipos de mensajes cuando ocurre algo anormal a un proceso en background. Veremos estas circunstancias a lo largo de este tema. Pág 130 El shell Bash macprogramadores.org 2. Control de jobs 2.1. Foreground y background Los procesos lanzados en background pierden la entrada estándar del terminal, con lo que no pueden leer del terminal, pero mantienen la salida estándar y salida de errores estándar asociadas al terminal, con lo que si escriben un mensaje, lo veremos. Por ello, como ya hemos comentado, muchas veces los procesos se lanzan redirigiendo la salida estándar a /dev/null, y dejando que sólo la salida de errores estándar aparezca en el terminal (para detectar si el proceso tiene problemas). Una vez que lanzamos un job en background éste se está ejecutando hasta que acaba o necesita leer un valor de la entrada estándar. Podemos conocer el estado de los procesos que tengamos en background usando el comando jobs: $ jobs [1] Stopped [2]- Running [3]+ Running esto eso aquello En este caso el comando eso está ejecutando correctamente (Running), pero el proceso esto está parado (Stopped), lo cual indica que posiblemente esté esperando una entrada por teclado, y como la entrada estándar esta liberada del terminal, no puede leer. En este caso debemos de pasar el proceso a foreground, usando el comando fg, e introducir el dato que está pidiendo: $ fg %esto Indique el fichero: prueba.txt El comando fg sin argumentos pone en foreground el proceso más reciente (el 3 en este caso). Si queremos indicar un proceso a poner en foreground debemos indicar su número de job o su nombre precedidos por %1. Realmente no hace falta indicar todo su nombre, basta con indicar el principio de éste. Por ejemplo fg %aq pondría en foreground el job número 3. El + y - que parece al ejecutar jobs indican respectivamente el proceso más reciente y el anterior al más reciente. Estos símbolos también pueden usarse para referirse a los procesos. Por ejemplo fg + pondría en foreground el job 3. 1 Realmente en las versiones recientes de Bash no es necesario preceder por %, pero lo vamos a hacer por uniformidad con lo que vamos a ver más adelante Pág 131 El shell Bash macprogramadores.org El comando jobs también tiene otras opciones interesantes que vamos a comentar aquí. La opción -l hace que jobs muestre también el ID de proceso: $ jobs -l [1] 766 Stopped [2]- 772 Running [3]+ 774 Running esto eso aquello La opción -p hace que jobs muestre sólo el ID de los procesos de background (esto nos resultará útil en el Ejercicio 8.1): $ jobs -p 766 772 774 La opción -r muestra sólo los jobs que están ejecutándose (running), la opción -s muestra sólo los que están parados (stopped), y la opción -n los que han cambiando de estado desde la última vez que jobs nos los mostró. La opción -x nos permite ejecutar un proceso (en foreground). Si a esta última opción la damos un número de proceso, nos lo sustituye por su ID de proceso. Por ejemplo: $ jobs -x echo %2 772 2.2. Suspender y reanudar un job Una vez que tenemos un proceso en foreground, bien sea por haberlo puesto con fg, o por no haber usado & para que quede en background, éste tiene el control del teclado, y si el proceso es largo, conviene pasarlo a background de nuevo. Para ello podemos usar la combinación de teclas Ctrl+Z que pasa el proceso que tenga el control del teclado a background y lo deja parado. Después podemos usar el comando bg para volver a pasar el proceso a ejecución. Por ejemplo, si usamos el comando du para medir la ocupación de cada directorio del disco y nos damos cuenta de que la operación está tardando, podemos pararlo con Ctrl+Z, y reanudar su ejecución con bg. Además, como sólo hay un job en background, podríamos haber usado bg sin argumentos. $ du -d 1 / > ocupaciondisco.txt ^Z [1]+ Stopped du -d 1 / >ocupaciondisco.txt Pág 132 El shell Bash macprogramadores.org $ jobs [1]+ Stopped du -d 1 / >ocupaciondisco.txt $ bg %1 [1]+ du -d 1 / >ocupaciondisco.txt & $ jobs [1]+ Running du -d 1 / >ocupaciondisco.txt & 2.3. El comando ps El comando ps nos da información sobre los procesos que se están ejecutando en una máquina. Si ejecutamos ps sin argumentos nos da información sobre el proceso del shell y los procesos en background que se están ejecutando en este shell. Por desgracia la forma de funcionar de este comando depende de si estamos en un UNIX de la familia BSD (p.e. Mac OS X), o en UNIX de la familia System V (p.e. Linux). En la primera familia nos da cinco columnas de información: El ID del proceso, el terminal donde se está ejecutando, el estado del proceso, el tiempo de CPU consumido y el comando. Por ejemplo en Mac OS X con un proceso en background obtenemos: $ ps PID TT 709 std 759 std STAT Ss R TIME COMMAND 0:00.22 -bash 0:07.29 du -d 1 / Obsérvese que el proceso ps no informa de su propia existencia, cosa que el ps de la familia System V sí hace. En el System V se producen sólo cuatro de los cinco campos anteriores, el estado del proceso no se da. Por ejemplo en Linux obtendríamos esta salida: $ ps PID TTY 152 tty2 214 tty2 217 tty2 TIME 00:00:01 00:00:03 00:00:00 CMD bash du ps En ambos podemos obtener información extendida sobre todos los procesos asociados a nuestro usuario (nos sólo los del terminal actual) poniendo la opción -u. Por ejemplo en Mac OS X obtenemos esta salida: $ ps -u USER fernando fernando fernando PID 831 709 799 %CPU 7.6 0.0 0.0 %MEM VSZ 0.1 18060 0.2 18644 0.2 18644 RSS 304 860 848 Pág 133 TT STAT STAR p2 R+ 10:58 std Ss 10:41 p2 Ss 10:58 TIME CMD 00.14 du 00.23 -bash 00.11 -bash El shell Bash macprogramadores.org %CPU indica la ocupación actual de CPU que está haciendo el proceso, %MEM su ocupación de memoria, VSZ la memoria virtual ocupada en kilobytes (no en porcentaje), RSS la memoria bloqueada por el proceso (en kilobytes), STAR la hora a la que se lanzó el proceso, y TIME el consumo total en tiempo de CPU que ha hecho el proceso. El comando nos dice que en el terminal actual (std) sólo se está ejecutando Bash (y el comando ps), mientras que en otro terminal (p2) se está ejecutando Bash y el comando du. En Linux obtenemos esta otra salida: $ ps -u USER fernando fernando fernando fernando PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY 151 0.0 2.1 2620 1300 tty1 152 0.1 1.2 2620 788 tty2 274 85.0 1.6 2072 1008 tty1 275 0.0 1.2 2276 788 tty2 STAT Ss+ Ss R R+ STAR 0:38 0:38 0:59 0:59 TIME 0:01 0:01 0:01 0:00 CMD -bash -bash du ps -u Ahora la salida es idéntica, excepto que ps no se oculta a sí mismo. Dentro del estado encontramos un conjunto de letras, cada una con un significado de acuerdo a la Tabla 8.1. Auque hay pequeñas variaciones entre los dos sistemas, los estados descritos en la Tabla 8.1 son los coincidentes, que son la mayoría. Estado D R S T Z + < > s Descripción (Disk) Proceso realizando una operación de E/S a disco. (Running) Ejecutando. (Sleeping) Proceso dormido. (Traced o sToped) Proceso parado o detenido por el depurador. (Zombie) Proceso zombie. El proceso es el foreground process group leader del terminal. Al proceso se le ha bajado la prioridad. Al proceso se le ha subido la prioridad. El proceso es un session leader Tabla 8.1: Estados del comandos ps En el ps -u ejecutado antes en Mac OS X se nos indica que los session leader (programa con los que nos logamos) son Bash, pero el proceso que tiene el control de la entrada estándar del terminal es du. Intente interpretar los estados obtenidos por ps -u en la máquina Linux. La opción -a muestra los procesos de todos los usuarios (estén en el terminal que estén). Aun usando esta opción no obtenemos información sobre todos los procesos, ya que esta opción no muestra información de los procesos que no están asociados a un terminal, los llamados demonios. Si queremos obtener información sobre estos procesos sin terminal debemos de usar la Pág 134 El shell Bash macprogramadores.org opción -x. En general, en ambas familias un comando que muestra descripción detallada de todos los procesos es ps -aux. Le recomendamos acordarse de esta forma de ejecutar ps, y normalmente no necesitara usar ninguna más. 2.4. El comando top El comando top muestra información actualizada en tiempo real de los procesos que están consumiendo más CPU. Además proporciona otros tipos de información, como por ejemplo, la memoria ocupada o la ocupación de CPU. Use la tecla q para salir de top. La Tabla 8.2 muestra algunas opciones interesantes de top. Opción a U p Descripción Muestra información acumulativa Muestra sólo los procesos del usuario indicado Muestra información del proceso indicado Tabla 8.2: Principales opciones de top La opción -a muestra información acumulativa de los procesos en vez de información puntual, esta información normalmente es más significativa para encontrar los procesos que más CPU están consumiendo. Por desgracia esta opción sólo está disponible en la familia BSD. La opción -U nos permite obtener información de un determinado usuario. Por ejemplo top -U fernando da información de los procesos de este usuario. La opción -p nos da información sobre los procesos indicados. Por ejemplo top -p 151 -p 152 da información sobre los procesos indicados. Esta opción sólo está disponible en la familia System V. Pág 135 El shell Bash macprogramadores.org 3. Señales Una señal es un mensaje que un proceso envía a otro. Normalmente es el proceso padre el que envía mensajes a los procesos hijos que crea. Ya hemos visto que un proceso se puede comunicar con otro usando un pipeline, las señales son otra técnica de comunicación entre procesos. De hecho ambos forman parte de lo que en los libros de sistemas operativos se llama técnicas de IPC (Inter Process Communication). Las señales tienen números (de 1 al número de señales que soporta el sistema) y nombres. Podemos obtener una lista de las señales que soporta nuestro sistema con el comando kill -l. También puede obtener información sobre éstas usando man 7 signal. La Tabla 8.3 muestra un resumen de las principales señales que existen. Cuando escribimos scripts tenemos que tener en cuenta que los nombres de señales son más portables que sus números, con lo que nosotros nos vamos a referir a ellas por nombre. Señal SIGHUP SIGINT SIGQUIT SIGILL SIGABRT SIGFPE SIGKILL SIGSEGV SIGPIPE SIGALRM SIGTERM SIGUSR1 SIGUSR2 SIGCHLD SIGSTOP SIGCONT SIGTSTP SIGTTIN SIGTTOU SIGTRAP SIGURG SIGXCPU SIGXFSZ Descripción El proceso padre ha terminado Interrumpido desde el teclado (con Ctrl-C) Cerrado desde el teclado (con Ctrl+\) Se ha intentado ejecutar una instrucción ilegal Se ha abortado el proceso con la función abort() Excepción en punto flotante Mata el proceso Acceso a una dirección de memoria inválida Se ha intentado escribir en un pipe roto Temporizador de una alarma puesta con la función alarm() Señal de terminación Señal de usuario Señal de usuario Un hijo ha parado o terminado Parar el proceso Continua si está parado Proceso parado desde el terminal (con Ctrl+Z) El proceso ejecutando en background (sin control del terminal) ha intentado leer de la entrada estándar El proceso ejecutando en background (sin control del terminal) ha intentado escribir en la salida estándar Trap de breakpoint Datos urgentes en el socket Excedido el tiempo de CPU Excedido el espacio en disco Tabla 8.3: Resumen de las principales señales Pág 136 Acción Term Term Term Core Core Core Term Core Term Term Term Term Term Ign Stop Stop Stop Stop Core Ign Core Core El shell Bash macprogramadores.org El campo Acción de la Tabla 8.3 indica cual es el comportamiento por defecto de un proceso ante una señal, y puede tomar uno de estos cuatro valores: • • • • Term. Se termina el proceso. Ign. Se ignora la señal. Core. Se termina el proceso y se hace un dump del core. Stop. Se para el proceso. 3.1. Combinaciones de teclas que envían señales Existen varias combinaciones de teclas que actúan sobre el proceso que se esté ejecutando en foreground en el terminal. La combinación de teclas Ctrl+C envía la señal SIGINT al proceso, con lo que éste debería de terminar. Ctrl+Z envía la señal SIGTSTP al proceso, con lo que éste se detiene. Ctrl+\ manda la señal SIGQUIT al proceso, y se debe usar sólo cuando el proceso no responde a SIGINT. Esto se debe a que a veces los procesos capturan la SIGINT, y en ella hacen desinicializaciones y cierres de fichero. Si esta operación de cierre tarda en realizarse, o se queda bloqueada por algún error, el usuario puede enviar la señal SIGQUIT que normalmente no está capturada por los procesos, y el proceso termina. Esta terminación brusca puede dejar ficheros sin cerrar, y no se recomienda usarla más que si el cierre con SIGINT no ha funcionado. Podemos usar el comando stty para crear nuevas combinaciones de teclas que envíen señales al proceso el foreground usando stty señal ^letra. donde señal es el nombre de la señal en minúsculas y sin el prefijo SIG. Por ejemplo para que Ctrl+Q produzca la señal SIGQUIT podemos usar: $ stty quit ^Q 3.2. El comando interno kill Podemos usar el comando interno kill para enviar un comando a cualquier proceso que hayamos creado, no sólo al que esté ejecutándose en foreground. Además, si tenemos permiso de administración, podemos enviar mensajes con kill a procesos de otros usuarios. kill recibe como argumento el ID de proceso, el número de job (precedido por %) o el nombre del comando (también precedido por %). En estos dos últimos casos necesitamos que el proceso sea un job de nuestro terminal. Pág 137 El shell Bash macprogramadores.org Por defecto kill envía la señal SIGTERM al proceso, la cual causa que esté termine limpiamente, al igual que pasa con la señal SIGINT producida por Ctrl+C. Podemos indicar que kill envíe una señal distinta al proceso precediendo el nombre o el número de la señal por un guión. Por ejemplo si el proceso esto tiene el número de job 1, podemos enviarle la señal SIGTERM usando kill %11. Si tiene éxito veremos un mensaje de la forma: [1] 766 Terminated esto Sino podemos enviarle la señal SIGQUIT usando kill -QUIT %12. Si tenemos éxito recibimos el mensaje: [1] 766 Exited 131 esto Donde 131 es el código de terminación del proceso. Si aun así no responde, el último recurso es enviar la señal SIGKILL, con kill -KILL %13, que es una señal que los procesos no pueden capturar, con lo que no le queda más remedio que ser matado por el sistema operativo. Ejercicio 8.1 Hacer un script llamado killalljobs que envíe la señal pasada como argumento a todos los procesos en background. Usando el comando jobs -p, que vimos antes, podemos hacerlo en una sola línea así: kill "$@" $(jobs -p) Existe un comando llamado killall patron que nos permite enviar la señal SIGTERM (o otra si se la indicamos como opción) a todos los procesos que tengan a patron en su nombre. Realmente este comando es equivalente a kill, excepto porque no hay que preceder el nombre de proceso por %. 1 Tenga cuidado de no ejecutar el comando kill 1 ya que si ejecuta este comando como root terminará el proceso init, un proceso muy importante que posiblemente hará que todo su sistema se vuelva inestable. 2 Siempre se puede omitir el SIG del nombre de la señal, es decir, usar kill -QUIT %1 en vez de kill -SIGQUIT %1 3 Esta opción muchas veces se documentoa como kill -9, nosotros preferimos usar el nombre de la señal y no su número. Pág 138 El shell Bash macprogramadores.org 4. Capturar señales desde un script 4.1. El comando interno trap Hemos comentado que los programas C pueden capturar señales y actuar en consecuencia. Los scripts Bash no son menos y también tienen su mecanismo de captura de señales usando el comando interno trap, el cual tiene el siguiente formato: trap cmd sig1 sig2 ... cmd es el comando que queremos ejecutar al capturar alguna de las señales sig1 sig2 ... Lógicamente cmd puede ser una función o un script, y las señales se pueden dar por número o por nombre. El comando trap también se puede ejecutar sin argumentos, en cuyo caso nos da la lista de traps que están fijados. El Listado 8.1 muestra un script sencillo que captura la señal SIGINT (producida por Ctrl+C), e imprime un mensaje indicando que ha capturado la señal. trap "echo 'Pulsaste Ctrl+C!'" INT while true do sleep 60; echo "Cambio de minuto" done Listado 8.1: Script que captura la SIGINT Ahora al ejecutarlo y pulsar Ctrl+C obtenemos: $ capturasenal ^CPulsaste Ctrl+C! Cambio de minuto ^CPulsaste Ctrl+C! Cambio de minuto Obsérvese que al recibir la señal SIGINT Bash se la pasa al comando sleep, con lo que éste acaba, pero luego se ejecuta el trap del script, y por esta razón el script no acaba. Para pararlo ahora con Ctrl+C tenemos un problema ya que hemos cambiado la opción por defecto, que es Term, por imprimir un mensaje. Para terminar Pág 139 El shell Bash macprogramadores.org el script puede pararlo con Ctrl+Z y luego hacerle un kill (que envía la SIGTERM no la SIGINT): ^Z [1]+ Stopped $ kill %1 [1]+ Terminated capturasenal capturasenal Podemos ahora añadir la captura de la señal SIGTERM como muestra el Listado 8.2. trap "echo 'Pulsaste Ctrl+C!'" INT trap "echo 'Intentaste terminarme!'" TERM while true do sleep 60; echo "Cambio de minuto" done Listado 8.2: Script que captura la SIGINT y la SIGTERM Si ahora ejecutamos el script en background: $ capturasenal & [1] 1504 E intentamos terminarlo: $ jobs [1]+ Running $ kill %1 Intentaste terminarme! Cambio de minuto capturasenal & El script se defiende. Siempre podemos terminarlo enviándole la SIGKILL que sabemos que no la puede capturar: $ kill -KILL %1 [1]+ Killed capturasenal 4.2. Traps y funciones Como sabemos, las funciones se ejecutan que las llama, en consecuencia dentro de trap fijado por el script, y viceversa, un activo cuando ésta termina. Por ejemplo, Pág 140 en el mismo proceso que el script una función se puede detectar un trap fijado por una función sigue en el Listado 8.3 se muestra una El shell Bash macprogramadores.org función que fija un trap. En trap seguirá activo cuando nos metamos en el bucle. function fijatrap { trap "echo 'Pulsaste Ctrl+C!'" INT } fijatrap while true do sleep 60; echo "Cambio de minuto" done Listado 8.3: Función que fija un trap 4.3. IDs de proceso Vamos a ver aquí otras dos variables especiales: $ y ! (a cuyo valor accedemos con $$ y $!). La primera almacena el ID de nuestro proceso, la segunda almacena el ID del último proceso en background que ejecutamos. Por ejemplo, si ejecutamos un proceso en background, y a continuación preguntamos por el valor de $!: $ ls > /dev/null & [1] 795 $ echo $! 795 Si desde el terminal preguntamos por $$: $ echo $$ 744 Nos devuelve el ID de proceso del shell Bash en el que estamos. El directorio /tmp (muchos sistemas tienen también el directorio /var/tmp) es un directorio destinado a almacenar ficheros temporales que se borrar al apagar la máquina. Esto evita que la máquina se llene de ficheros temporales que ocupan disco de forma innecesaria. Muchas veces se usa el ID de proceso del script para asignar nombre a los ficheros temporales. Por ejemplo, en el Ejemplo 6.1 hicimos un script llamado tojpg que convertía un fichero en cualquier formato a formato .jpg. Además el script nos permitía escalar y poner borde al fichero, pero para hacer esto último teníamos que Pág 141 El shell Bash macprogramadores.org hacer una copia temporal del fichero, y luego pasárselo a los comandos pnmscale y pnmmargin: # Aplica las opciones if [ $escala ]; then cp $fichero_ppm aux.$fichero_ppm pnmscale $escala aux.$fichero_ppm > $fichero_ppm rm aux.$fichero_ppm fi if [ $grosorborde ]; then cp $fichero_ppm aux.$fichero_ppm pnmmargin $grosorborde aux.$fichero_ppm > $fichero_ppm rm aux.$fichero_ppm fi Esta forma de hacer el script implicaría que si en mitad de la ejecución fallase el script (o fuera interrumpido con Ctrl+C), los ficheros temporales quedarían sin borrar. Vamos a modificar esto para que los ficheros se creen en el directorio temporal, y para que les asignemos un nombre único, que incluya el ID de proceso de nuestro script. El script quedaría ahora de la siguiente forma: # Aplica las opciones if [ $escala ]; then cp $fichero_ppm /tmp/${$}$fichero_ppm pnmscale $escala /tmp/${$}$fichero_ppm > $fichero_ppm rm /tmp/${$}$fichero_ppm fi if [ $grosorborde ]; then cp $fichero_ppm /tmp/${$}$fichero_ppm pnmmargin $grosorborde /tmp/${$}$fichero_ppm > \ $fichero_ppm rm /tmp/${$}$fichero_ppm fi 4.4. Ignorar señales Si lo que queremos es ignorar una señal, simplemente tenemos que pasar una cadena vacía ("" ó '') en el argumento cmd de trap. El ejemplo clásico de señal que muchas veces se quiere ignorar es la señal SIGHUP (hangup), la cual recibe un proceso cuando su padre termina (p.e. el shell) y produce que el proceso hijo también termine. Por ejemplo, podemos hacer la siguiente función que lanza un comando de forma que éste no termina al terminar el shell: Pág 142 El shell Bash macprogramadores.org function ignorarhup { trap "" HUP eval "$@" trap - HUP } La opción - pasada a trap restaura la señal SIGHUP para que los siguientes comandos que ejecutemos capturen esta señal, y sí que terminen al recibirla. Ahora podemos lanzar un comando así: $ ignorarhup du -d 1/ > ocupacion.txt Actualmente existe un comando UNIX que hace esto mismo, que es el script nohup cuya implementación se muestra en el Listado 8.4. trap "" HUP eval "$@" > nohup.out 2>&1 trap - HUP Listado 8.4: Implementación de nohup Es decir, básicamente el comando evalúa con eval los argumentos recibidos y redirige tanto la salida estándar como la salida de errores estándar al fichero nohup.out. Por último vamos a comentar que existe un comando interno, llamado disown, que recibe como argumento un job y elimina el proceso de la lista de jobs controlados por el shell (con lo que no recibiría la señal SIGHUP cuando el shell que lo lanzó termine). La opción -h (hook) de este comando realiza la misma función de nohup, manteniendo al proceso en la lista de jobs, pero no enviándole la señal SIGHUP cuando el shell termina. También existe la opción -a (all) que libera a todos los procesos en background de la lista de jobs del shell. Pág 143 El shell Bash macprogramadores.org 5. Corutinas Llamamos corutinas a un conjunto de dos o más procesos ejecutados concurrentemente por el shell, y opcionalmente con la posibilidad de comunicarse ente ellos. Un pipe es un ejemplo de corutinas. Cuando invocamos un pipe, p.e. ls|more, el shell llama a un conjunto de primitivas, o llamadas al sistema. En concreto, el shell dice al SO que realice las siguientes operaciones (si es usted programador C, entre paréntesis le indicamos la primitiva del SO usada): 1. Crear dos procesos que llamaremos P1 y P2 (usa la primitiva folk(), la cual crea otro proceso, y devuelve el ID del nuevo proceso al hilo del padre, y el ID 0 al proceso hijo). 2. Conecta la salida estándar de P1 a la entrada estándar de P2 (usando la función pipe()). 3. Ejecuta /bin/ls en P1 (usando exec() que reemplaza la imagen del proceso actual por una nueva imagen). 4. Ejecuta /bin/more en el proceso P2 (usando exec()). 5. Espera a que ambos procesos acaben (usando la primitiva wait()). Si no se necesita que dos procesos se comuniquen entre ellos, la forma de ejecutarlos es más sencilla. Por ejemplo, si queremos lanzar los procesos comer y beber como corutinas, podemos hacer el siguiente script: comer & beber Si beber es el último proceso en acabar, esta solución funciona, pero si comer sigue ejecutando después de que acabe de ejecutarse el script, comer se convertiría en un proceso huérfano (también llamado zombie). En general esto es algo indeseable, y para solucionarlo existe el comando interno wait, el cual para al proceso del script hasta que todos los procesos de background han acabado. Luego la forma correcta de lanzar las corutinas anteriores sería: comer & beber wait El comando interno wait también puede recibir como argumento el ID o el número de job del proceso al que queremos esperar. Pág 144 El shell Bash macprogramadores.org Ejercicio 8.2 Implementar un script llamado mcp que copie el fichero que pasamos como primer argumento al resto de argumentos. Es decir, el comando tendrá el formato: mcp fuente destino1 destino2 ... La solución consiste en lanzar varios procesos como corutinas, y esperar a que todos acaben con wait, tal como muestra el Listado 8.5. fuente=$1 shift for destino in "$@" do cp $fuente $destino & done wait Listado 8.5: Implementación de mcp Pág 145 El shell Bash macprogramadores.org 6. Subshells Vamos a ver otra técnica de comunicación entre procesos, que es la comunicación entre un subshell y el shell padre. En el Tema 3 vimos que cuando ejecutábamos un script, estábamos creando un proceso distinto en el que se ejecutaba el script. Ahora vamos a ver que dentro de un script, un conjunto de comandos pueden ejecutarse también como un proceso aparte. En el apartado 3 del Tema 7 vimos los bloques de comandos, donde podíamos encerrar un conjunto de comandos entre llaves, y redirigir su entrada o salida estándar. Los subshells son parecidos a los bloques de comandos, donde también podemos redirigir su entrada y salida estándar, sólo que ahora se encierran los comandos entre paréntesis y el subshell, a diferencia del bloque de comandos, se ejecuta en un proceso aparte. Por ejemplo, el Listado 8.6 muestra un subshell que genera los números del 0 al 9, y después se los pasa por un pipe a sort para que los ordene de mayor a menor. ( for ((i=0;i<=9;i++)) do echo $i done ) | sort -r Listado 8.6: Ejemplo de subshell La principal diferencia entre un subshell y un bloque de comandos es que el primero se ejecuta en un proceso aparte, con lo que es menos eficiente, pero a cambio no modifica variables del shell actual, con lo que existe mayor encapsulación1. Por ejemplo, si vamos a fijar un trap, lo podemos fijar en un subshell para no afectar al resto del script. Conviene aclarar que cuando ejecutamos un subshell se hereda del proceso padre: El directorio actual, las variables de entorno exportadas y la entrada y salida estándar, así como la de errores. Y no se hereda: Las variables no exportadas y los traps de señales. 1 Recuerdese que siempre que ejecuamos un comando externo se ejecuta en un proceso aparte, con lo que el uso de subshell no enlentece mucho más. Pág 146 El shell Bash macprogramadores.org 7. La sustitución de procesos La sustitución de procesos es un complemento a la sustitución de comandos que vimos en el apartado 4 del Tema 4. Reacuérdese que la sustitución de comandos nos permitía asignar la salida estándar de un comando a una variable. La sustitución de procesos lo que nos permite el asignar la salida estándar de un proceso a un named pipe, los cuales se suelen almacenar como ficheros en el directorio /dev/fd/, y este fichero se pasa a otro comando para que procese su contenido. Existen dos operadores de sustitución de procesos: <(comando) que asigna la salida estándar del comando a un fichero (named pipe) de sólo lectura, y >(comando) que asigna la salida del comando a un named pipe de sólo escritura. Por ejemplo grep "prueba.txt" <(ls -la) es equivalente a ls la|grep "prueba.txt". Realmente la sustitución de comandos lo que nos devuelve es el nombre del fichero donde se ha depositado la salida estándar del comando. Por ejemplo: $ echo <(ls -la) /dev/fd/63 podemos usar la sustitución de procesos para encontrar las diferencias entre los ficheros de los directorios dir1 y dir2 así: $ diff <(ls -la dir1) <(ls -la dir2) O bien, si tenemos dos comandos comando1 y comando2 que producen una determinada salida, podemos comparar sus salidas usando: $ diff <(comando1) <(comando2) Pág 147 El shell Bash macprogramadores.org Tema 9 Depurar scripts Sinopsis: En este tema veremos técnicas útiles para depurar sus scripts. La técnica más básica de depuración, que seguramente ya conozca, es llenar el scripts de echos que muestran como evoluciona el programa. El objetivo de este tema es que pueda usar más y mejores técnicas a la hora de depurar sus scripts. En la primera parte del tema veremos como se usan estás técnicas. En la segunda parte veremos paso a paso como construir un depurador de scripts con Bash. Pág 148 El shell Bash macprogramadores.org 1. Opciones de Bash para depuración El shell tiene una serie de opciones para la depuración las cuales, o bien se pasan como argumentos al lanzar bash, o bien se activan con el comando set -o opcion. Si usamos set -o opcion estamos activando la opción, si usamos set +o opcion la estamos desactivando. Es decir, al revés de lo que parece. Las opciones que vamos a empezar comentando se describen en la Tabla 9.1. Opción de set noexec verbose xtrace Opción de bash -n -v -x Descripción No ejecuta los comandos, sólo comprueba su sintaxis. Imprime los comandos antes de ejecutarlos Imprime los comandos a interpretar y las distintas expansiones que se realizan antes de ejecutarlo Tabla 9.1: Opciones de Bash para depuración La opción xtrace nos muestra tanto el comando a ejecutar, como la expansión de las sustituciones de parámetros, de las sustituciones de comandos, y todas las demás sustituciones que se realizen. Por ejemplo, si ejecutamos el comando listafecha del Ejercicio 4.4 con esta opción obtenemos: $ bash -x lsfecha '9 Aug' ++ ListaFecha '9 Aug' ++ ls -lad Makefile aquello lsfecha ++ grep '9 Aug' ++ cut -c54+ ls -lad aquello -rwxr-xr-x 1 fernando admin 80 19 Aug 22:16 aquello El mencionado script se repite en el Listado 9.1 por claridad. function ListaFecha { ls -lad * | grep "$1" | cut -c54} ls -lad $(ListaFecha "$1") Listado 9.1: Implementación de lsfecha Cada símbolo + al principio de una línea indica un nivel de expansión. Pág 149 El shell Bash macprogramadores.org En el ejemplo, la sustitución de comandos $(ListaFecha "$1") produce una expansión, y llama a la función ListaFecha, la cual ejecuta cada uno de los comandos del pipe expandidos, es decir, observe que en vez de ListaFecha "$1" aparece ListaFecha '9 Aug'. Al acabar la sustitución de comandos se reduce en uno el nivel de expansiones y se ejecuta el comando ls -lad aquello donde Makefile aquello lsfecha es el resultado de la expansión de la sustitución de comandos. El símbolo + es personalizable usando el cuarto prompt PS4. Por ejemplo si hacemos: $ export PS4='xtrace->' $ bash -x lsfecha '9 Aug' xxtrace->ListaFecha '9 Aug' xxtrace->ls -lad Makefile aquello lsfecha xxtrace->grep '9 Aug' xxtrace->cut -c54xtrace->ls -lad aquello -rwxr-xr-x 1 fernando admin 80 19 Aug 22:16 aquello Obsérvese que para múltiples niveles de expansión el prompt imprime sólo el primer carácter de PS4 con el fin de hacer más legible la traza. Podemos personalizar aun más el prompt poniendo variables en éste. Por ejemplo, la variable especial $LINENO nos permite saber la línea del script que estamos ejecutando. Tal como hicimos con PS1 en el Tema 3, podemos posponer la evaluación de esta variable hasta que se vaya a mostrar el prompt encerrándola entre comillas fuertes: $ export PS4='$0:$LINENO:' $ bash -x lsfecha '9 Aug' llsfecha:12:ListaFecha '9 Aug' llsfecha:9:ls -lad Makefile aquello lsfecha llsfecha:9:grep '9 Aug' llsfecha:9:cut -c54lsfecha:12:ls -lad aquello -rwxr-xr-x 1 fernando admin 80 19 Aug 22:16 aquello Lo importante de usar la opción xtrace es que nos permite encontrar errores en nuestro programa al poder ver como se expanden los valores. Por ejemplo, si tenemos un script de la forma: fntcb=mifich.txt mejorcli=$(cut -f3 $futcb) el cual se queda colgado, y lo ejecutamos con la opción xtrace vemos que nos da la salida: Pág 150 El shell Bash macprogramadores.org + fntcb=mifich.txt ++ cut -f3 y esto nos ayuda a identificar que el problema está en que la variable fntcb no se ha expandido correctamente y cut está leyendo de la entrada estándar. ¿Ve por qué?. La opción noexec sirve para que Bash no ejecute los comandos, sólo lea los comandos y compruebe su sintaxis. Sin embargo una vez que activa esta opción con set -o noexec ya no podrá volver a desactivarla, ya que el comando set +o noexec será parseado pero no ejecutado por Bash. En consecuencia use está opción sólo para pasársela a otro subshell de la forma: $ bash -n lsfecha '9 Aug' Pág 151 El shell Bash macprogramadores.org 2. Fake signals Las fake signals (falsas señales) son un mecanismo muy potente de ayuda a la depuración. Se trata de señales producidas por Bash, y no por un programa o suceso externo al shell. Estas señales se resumen en la Tabla 9.2 y las vamos a comentar a continuación. Señal SIGEXIT SIGERR SIGDEBUG SIGRETURN Descripción El script acabó de ejecutarse Un comando a retornado un código de terminación distinto de 0 El shell va a ejecutar una sentencia Una función o script ejecutado con source ha acabado. Tabla 9.2: Fake signals de Bash En los siguientes subapartados vamos a comentar estas señales con más detalle. 2.1. La señal SIGEXIT Esta señal se activa justo antes de terminar de ejecutarse un proceso. La señal se debe solicitar por el proceso (no por el proceso padre que lanza el proceso), es decir, si desde el shell ejecutamos el script miscript así: $ trap "echo 'Acabo el script'" EXIT $ miscript La señal no se produce, sino que el trap debe estar dentro del script, por ejemplo, si hacemos el siguiente script: trap "echo 'Acabo el script'" EXIT echo "Empieza el script" Al ejecutarlo obtenemos1: $ miscript Empieza el script Acabo el script La señal se lanza independientemente de como acabe el script: Por ejecutar la última línea, o por encontrar un exit. 1 La señal sólo se produce cuando ejecutamos el script como un comando, no cuando lo ejecutamos con source. Pág 152 El shell Bash macprogramadores.org 2.2. La señal SIGERR La señal SIGERR se lanza siempre que un comando de un script acaba con un código de terminación distinto de 0. La función que la captura puede hacer uso de la variable ? para obtener su valor. Por ejemplo: function CapturadoERR { ct=$? echo "El comando devolvio el codigo de terminación $ct" } trap CapturadoERR ERR Sería una buena mejora el incluir el número de línea donde se ha producido el código de terminación, pero si hacemos: function CapturadoERR { ct=$? echo "Codigo de terminación $ct en linea $LINENO" } trap CapturadoERR ERR Lo que acabamos obteniendo es el número de línea de la sentencia de la función CapturadoERR. Podemos solucionar este problema así: function CapturadoERR { ct=$? echo "Codigo de terminación $ct en linea $LINENO" } trap 'CapturadoERR $LINENO' ERR Donde debemos de encerrar entre comillas fuertes el comando a ejecutar por trap, ya que sino la variable se sustituiría por el número de línea del comando trap. Sin embargo, al encerrarlo entre comillas fuertes, la variable no se sustituye por su valor hasta el momento de ejecutar la función, y se sustituye por el valor de la línea donde se detecta el código de terminación erróneo. También existe una forma alternativa de pedir al shell que nos informe si un comando acaba con un código de terminación distinto de 0, que es fijando la opción del shell set -o errtrace (o set -E)1. 1 La opción errtrace está disponible sólo a partir de Bash 3.0 Pág 153 El shell Bash macprogramadores.org 2.3. La señal SIGDEBUG La señal SIGDEBUG, cuando se activa con trap, se lanza justo antes de ejecutar un comando. El principal uso de está función lo veremos en el apartado 3 donde construiremos un depurador. Un problema que tiene esta señal es que no se hereda en las funciones que ejecutemos desde el script, con lo que si queremos heredarla tenemos tres opciones: Activarla con trap dentro de cada función, declarar la función con declare -t que hace que la función si herede el trap, o fijar la opción del shell set -o functrace (o set -F), que hace que todas las funciones hereden el trap de SIGDEBUG.1 2.4. La señal SIGRETURN La señal SIGRETURN se lanza cada vez que retornamos de una función, o retornamos de ejecutar un script con source. La señal no se lanza cuando acabamos de ejecutar un comando script (a no ser que lo ejecutemos con source). Si queremos hacer esto último debemos usar SIGEXIT. Al igual que SIGDEBUG, la señal SIGRETURN no es heredada por las funciones. De nuevo podemos hacer que una función herede esta señal, declarando a la función con declare -t, o bien activando la opción set -o functrace. 1 La herencia de traps con declare -t, set -o functrace o set -F sólo están disponibles a partir de Bash 3.0 Pág 154 El shell Bash macprogramadores.org 3. Un depurador Bash En este apartado construiremos un pequeño depurador de scripts Bash. Para ello usaremos los conceptos que hemos aprendido en los apartados anteriores. La mayoría de los depuradores tienen numerosas características que ayudan al programador a seguir paso a paso la ejecución de un programa. Entre ellas está el poder ejecutar y parar el programa en determinados puntos, llamados breakpoints, así como el poder examinar y cambiar el valor de las variables. Nuestro pequeño depurador va a disponer de las siguientes características: • • • • Posibilidad de especificar breakpoints, tanto por número de línea como por condición booleana a cumplirse. Posibilidad de ejecutar el programa paso a paso, que es lo que se llama el stepping. Posibilidad de leer y cambiar el valor de las variables del script depurado Posibilidad de imprimir el programa con indicadores de donde se encuentran los breakpoints, y donde se encuentra detenido el programa. 3.1. Estructura del depurador El depurador que vamos a hacer, que llamaremos bashdb, es un depurador que recibe como argumento un script a depurar, que llamaremos script original, y lo almacena en otro script, al que llamaremos script modificado, al cual le hemos añadido cierta funcionalidad que nos va a ayudar a ejecutar el script original paso a paso. Este proceso será transparente al usuario, de forma que él sólo será consciente de la existencia del script original. El depurador constará de tres módulos: El driver (fichero bashdb), el preámbulo (fichero bashdb.pre) y las funciones del depurador (fichero bashdb.fn). Vamos a comentar cada uno de estos módulos con más detalle en los próximos subapartados. 3.2. El driver El driver es el encargado de configurar el entorno y coordinar el comportamiento de los demás módulos para depurar el script. Pág 155 El shell Bash macprogramadores.org # Driver del depurador # Comprueba argumentos if (( $#<1 )); then echo "Use: bashdb <script>" >&2 exit 1 fi _original=$1 if [ ! -r $_original ]; then echo "No se puede leer el fichero $_original" &>2 exit 1 fi # Convierte a $1 en $0 y pone en su sitio los # argumentos del script original shift # Crea el fichero modificado _tmpdir=/tmp _libdir=. _modificado=$_tmpdir/bashdb.$$ cat $_libdir/bashdb.pre $_original > $_modificado # Y lo ejecuta exec bash $_modificado $_libdir $_original "$@" Listado 9.2: Implementación del driver del depurador bashdb El Listado 9.2 muestra su implementación. bashdb recibe como primer argumento el nombre del script a ejecutar, y el resto de argumentos son los argumentos del script. Si bashdb pasa los test iniciales, construye un fichero temporal en el que guarda el script modificado, el cual consta del preámbulo y el script original. La variable _libdir indica el directorio donde están situados los ficheros del depurador. En principio está fijada al directorio actual, pero, una vez acabado el programa que estamos haciendo, podemos cambiar estos ficheros a otro sitio (p.e. /usr/local/lib). En el apartado 1.2 del Tema 7 vimos como se usaba el comando exec para modificar la entrada/salida de todos los comandos posteriores. El comando exec también se puede usar para reemplazar el script actual que está ejecutando Bash por otro que le pasamos como argumento ($_modificado en nuestro caso). Esto nos evita crear un subproceso aparte y ejecutar el script modificado en nuestro propio proceso. El script recibe dos argumentos: El directorio de librerías ($_libdir), y el nombre del fichero original ($_original). Obsérvese que todas las variables del depurador las hemos precedido por guión bajo para reducir conflictos con variables del script original. Pág 156 El shell Bash macprogramadores.org 3.3. El preámbulo El preámbulo se ejecuta antes que el script original, y configura a este último. Su implementación se muestra en el Listado 9.3. # Implementacion del preambulo de bashdb # Recoge los argumentos _modificado=$0 _libdir=$1 _original=$2 shift 2 # Declara variables necesarias declare -a _lineas declare -a _lineasbp let _trace=0 # Activa el que SIGDEBUG se produzca dentro de # las funciones del script original set -o functrace # Carga las funciones source $_libdir/bashdb.fn # Carga en _lineas las lineas del script original let _i=0 while read do _lineas[$_i]=$REPLY let _i=$_i+1 done < $_original # Indica que nada mas empezar ejecute la # primera sentencia del script original let _steps=1 # Fija traps trap '_finscript' EXIT trap '_steptrap $(($LINENO-35))' DEBUG Listado 9.3: Implementación del preámbulo en el fichero bashdb.pre El preámbulo empieza recogiendo los argumentos que recibe del driver y aplica un shift de forma que $0 acaba siendo el nombre del script original y el resto de los argumentos del script se colocan a partir de $1. Después declara los arrays _lineas y _lineasbp donde se guarda respectivamente Pág 157 El shell Bash macprogramadores.org las líneas del script original y los breakpoints que vayamos fijando. También desactiva la traza (poniendo _trace a 0). Hecho esto el bucle while carga el script original en el array _lineas. Estas líneas será necesario tenerlas cargadas en memoria por dos razones: Para poderlas imprimir junto con los breakpoints, y poderlas mostrar cuando el modo de trace esté activado. Obsérvese que read no recibe como argumento una posición del array, sino que leemos de la variable $REPLY, esto está hecho así porque $REPLY preserva los espacios que indentan las líneas del script original. Por último fijamos dos traps, uno para que cuando acabe el script original _finscript() libere el fichero temporal, y otro para que se ejecute _steptrap() cada vez que avance un paso el fichero original. Como veremos a continuación, _steptrap() para el depurador cuando _steps valga 0, o cuando se esté sobre un breakpoint. _steps puede tomar un valor positivo indicando el número de pasos a avanzar (p.e _step=3 indica que avancemos 3 pasos y paremos), puede ser 0 en cuyo caso para el depurador, o puede ser un número negativo en cuyo caso no para el depurador. 3.4. Funciones del depurador 3.4.1. Avanzar paso a paso Estas funciones estarán definidas en el fichero bashdb.fn. La primera de ellas es _steptrap(), la cual, cuando se activa el trap SIGDEBUG, es llamada por el shell, después de leer, y antes de ejecutar cada línea del script. Su implementación se muestra en el Listado 9.4. # Cada vez que se va a ejecutar una linea function _steptrap { _lineaactual=$1 # Si estamos trazando imprime la linea ejecutada (( $_trace )) &&\ _msg "$PS4:$_lineaactual:${_lineas[_lineaactual-1]}" # Si hemos llegado al final sale if (( _lineaactual==${#_lineas[@]} )) ;then exit 0 fi # Decrementa _steps (solo si es mayor o igual a 0) if (( $_steps >= 0 )); then let _steps=$_steps-1 fi if _tienebp $_lineaactual; then _msg "Detenido en breakpoint en linea $_lineaactual" _cmdprompt elif [ -n "$_condbc" ] && eval $_condbc; then _msg "Se cumplio la condicion \'$_condbc\' en la"\ Pág 158 El shell Bash macprogramadores.org " linea $_lineaactual" _cmdprompt elif (( $_steps==0 )); then _msg "Parado en linea $_lineaactual" _cmdprompt fi } # Imprime los argumentos function _msg { echo -e "$@" >&2 } Listado 9.4: Implementación de _steptrap() Cada vez que se ejecuta está función se decrementa _steps (el número de pasos a dar antes de parar) siempre que _steps sea mayor o igual a 0. Al llegar a 0 es cuando debemos parar. La función comprueba si se cumple un breakpoint (por línea, o por condición), en cuyo caso para mostrando el prompt, y también para si se cumple que _steps vale 0. Si no se cumplen estas condiciones la función retorna y se ejecuta la siguiente línea. 3.4.2. El menú de comandos Cada vez que se ejecuta la función _cmdprompt() se imprime un prompt, en la salida de errores estándar, y se ejecutan los comandos introducidos por el usuario hasta que esté abandona (opción q (quit)), pida ejecutar sin traza (opción g (go)) la cual ejecuta hasta encontrar un breakpoint o acabar el programa, o hace stepping (opción s (step)). La Tabla 9.3 muestra un resumen de los comandos del menú (que imprime _menu() cuando introducimos en el prompt el comando h u ?). Comando bp N bp bc condición bc cb N cb p g s [N] x Acción Pone un breakpoint en la línea N Lista los breakpoints Para cuando se cumple la condición condición Borra el breakpoint condicional Borra el breakpoint en la línea N Borra todos los breakpoints Muestra el texto del script original junto con los breakpoint y la posición actual Empieza/continua con la ejecución (Go) Ejecuta N pasos (por defecto 1 paso) Activa/desactiva la traza Pág 159 El shell Bash h,? !cmd q macprogramadores.org Imprime un menú de ayuda Pasa el comando cmd al shell Salir (Quit) Tabla 9.3: Comandos del depurador Dentro de las funciones no necesitamos preceder las líneas por guión bajo ya que podemos usar variables locales. El Listado 9.5 muestra la función que recoge los comandos del prompt. function _cmdprompt { local cmd args while read -e -p "bashbd>" cmd args do case $cmd in \?|h ) _menu;; bc ) _ponbc $args;; bp ) _ponbp $args;; cb ) _borrabp $args;; p ) _print;; g ) return;; q ) exit 0;; s ) let _steps=${args:-1} return;; x ) _xtrace;; !* ) eval ${cmd#!} $args;; * )_msg "Comando incorrecto: '$cmd'";; esac done } function _menu { _msg 'Comandos bp N bp bc cadena bc cb N cb p g s [N] x h,? ! cadena q return 1 } de bashdb: Pone un breakpoint en la linea N Lista los breakpoints actuales Pone un breakpoint con condicion cadena Borra el breakpoint condicional Borra el breakpoint en la linea N Borra todos los breakpoints Imprime el script depurado Empieza/continua con la ejecucion Ejecuta N sentencias (por defecto N=1) Activa/desactiva la traza Imprime este menu Pasa cadena al shell Salir' Pág 160 El shell Bash macprogramadores.org Listado 9.5: Implementación de _cmdprompt() 3.4.3. Los breakpoints por número de línea Vamos a estudiar ahora los comandos asociados a los breakpoint de número de línea. El comando bp llama a la función _ponbp(), la cual puede hacer dos cosas: Si no recibe argumentos lista los breakpoints llamando a _print(), sino fija un breakpoint en el argumento dado. El Listado 9.6 muestra la implementación de _ponbp(). # Pode un breakpoint o los lista si no recibe parametros function _ponbp { if [ -z "$1" ]; then _print elif [ -n "$(echo $1|grep '^[0-9]*')" ]; then if [ -n "${_lineas[$1]}" ]; then local i _lineasbp=($(echo $( (for i in ${_lineasbp[*]} $1 do echo $i done) | sort -n) )) else _msg "La linea $1 esta vacia" fi else _msg "Por favor de como argumento un valor numerico" fi } # Imprime las lineas del script con breakpoint # y pos actual function _print { ( local i # Itera el array _lineas local j=0 # Itera el array _lineasbp local bp=' ' # Simbolo de breakpoint local pos=' ' # Simbolos de pos actual for ((i=0 ; i < ${#_lineas[@]} ; i++ )) do if [ ${_lineasbp[$j]} ] &&\ (( ${_lineasbp[$j]} == $i )); then bp='*' let j=$j+1 else bp=' ' fi if (( $_lineaactual == $i )); then pos='>' Pág 161 El shell Bash macprogramadores.org else pos=' ' fi echo "$i:$bp$pos${_lineas[$i]}" done ) | more } Listado 9.6: Implementación de _ponbp() Hay dos problemas que se pueden producir a la hora de que el usuario ponga un breakpoint: El primero es que ponga el breakpoint más allá de la longitud del script original, en este caso simplemente el breakpoint nunca se alcanzará. El segundo es que ponga un breakpoint en una línea en banco, la cual no produce la señal SIGDEBUG, y al usar el comando g el programa no se detendrá. Para detectar este segundo caso hemos puesto la condición [ n "${_lineas[$1]}" ]. Después de realizar estos test podemos añadir el breakpoint al array _lineasbp, el cual tiene los números de líneas donde hay breakpoints. Para hacer esto necesitamos un código un poco más extraño de lo normal, tal como puede apreciar. La idea es generar un array con los elementos del array más el nuevo elemento ${_lineasbp[*]} $1, después, este texto se pasa por el comando sort -n para ordenar los números y por último generamos un array encerrando la sustitución de comandos entre paréntesis, tal como se explicó en el apartado 3.4 del Tema 6. # Borra el breakpoint indicado, o todos si no # se da argumento function _borrabp { if [ -z "$1" ]; then unset _lineasbp[*] _msg "Todos los breakpoints fueron eliminados" elif [ $(echo $1|grep '^[0-9]*') ]; then local i _lineasbp=( $(echo $(for i in ${_lineasbp[*]} do if (($1!=$i)); then echo $i fi done) ) ) _msg "Breakpoint en linea $1 eliminado" else _msg "Especifique un numero de linea valido" fi } Listado 9.7: Implementación de _borrabp() Pág 162 El shell Bash macprogramadores.org Para poder borrar breakpoint hemos hecho la función _borrabp() que se muestra en el Listado 9.7. Su funcionamiento es parecido al de _ponbp(). La otra función relacionada con breakpoint de número de línea es _tienebp(), la cual nos dice su hay un breakpoint en la línea pasada como argumento. Esta función es llamada por _steptrap() cada vez que se ejecuta con el fin de comprobar si en esa línea hay un breakpoint. Su implementación se muestra en el Listado 9.8. # Comprueba si la linea tiene breakpoint function _tienebp { local i if [ "$_lineasbp" ]; then for (( i=0 ; i<${#_lineasbp[@]} ; i++ )) do if (( ${_lineasbp[$i]} == $1 )); then return 0 fi done fi return 1 } Listado 9.8: Implementación de _tienebp() 3.4.4. Los breakpoints condicionales Nuestro depurador proporciona otro método de detener el script original: Usar un breakpoint condicional, que es una cadena especificada por el usuario que se evalúa como un comando (usando eval). Si la condición se cumple (el código de terminación es 0), el depurador se para (se ejecuta _cmdprompt()). Esto nos permite, por ejemplo ver cuando una variable alcanza un valor (p.e. (($x<0))), o cuando se ha escrito un determinado texto a fichero (grep texto fichero). Para fijar esta condición usamos el comando bc cadena. Para eliminarla usamos bc sin argumentos, esto instala la cadena vacía que es ignorada ya que _steptrap() evalúa esta cadena sólo si no es nula. Esto es lo que significa en el Listado 9.4: elif [ -n "$_condbc" ] && eval $_condbc; then _msg "Se cumplio $_condbc en la linea $_lineaactual" _cmdprompt Pág 163 El shell Bash macprogramadores.org La función _ponbc(), que aparece en el Listado 9.9, es la encargada de quitar o poner el breakpoint condicional. # Pone o quieta el breakpoint condicional function _ponbc { if [ -n "$*" ]; then _condbc="$*" _msg "Breakpoint condicional para:\'$*\'" else _condbc= _msg "Breakpoint condicioonal desactivado" fi } Listado 9.9: Implementación de _ponbc() 3.4.5. Trazar la ejecución Como vimos en el apartado 1, bash tiene la opción xtrace que se podía fijar con el comando set -o xtrace, o desactivar con set +o xtrace. Por desgracia, activar esta opción implicaría que se trazase el comportamiento del depurador, con lo que lo que vamos a hacer es que dentro de la función _steptrap() comprobaremos el valor de una variable flag llamada _trace, si esta está activada mostraremos un mensaje de traza. Esto es lo que significa la siguiente sentencia que aparece en la función _steptrap() del Listado 9.4: (( $trace )) && _msg \ "$PS4:$_lineaactual:${_lineas[_lineaactual]}" La función _xtrace(), que se muestra en el Listado 9.10, lo que hace simplemente es modificar el valor de este flag. # Cambia el valor del flag _trace function _xtrace { let _trace="! $_trace" if (( $_trace )); then _msg "Activada la traza" else _msg "Desactivada la traza" fi } Listado 9.10: Implementación de _xtrace() Pág 164 El shell Bash macprogramadores.org 3.5. Ejemplo de ejecución Para ver como funciona el depurador, imaginemos que tenemos un script llamado prueba como el que muestra el Listado 9.11. a=0 echo "La variable a vale $a" a=1 echo "La variable a vale $a" Listado 9.11: Ejemplo de script de prueba A continuación se muestra un ejemplo de la ejecución del depurador para depurar este script: $ bashdb prueba Parado en linea 0 bashbd>x Activada la traza bashbd>p 0: >a=0 1: echo "La variable a vale $a" 2: a=1 3: echo "La variable a vale $a" bashbd>bp 3 bashbd>p 0: >a=0 1: echo "La variable a vale $a" 2: a=1 3:* echo "La variable a vale $a" bashbd>s + :1:a=0 Parado en linea 1 bashbd>g La variable a vale 0 + :2:echo "La variable a vale $a" + :3:a=1 Detenido en breakpoint en linea 3 bashbd>s La variable a vale 1 + :4:echo "La variable a vale $a" Pág 165 El shell Bash macprogramadores.org Referencias Para la elaboración de este texto nos hemos basado principalmente en los textos que se enumeran a continuación. [1] Cameron Newham, "Learning the bash Shell, Third Edition", O'Reilly March 2005 [2] John Paul Wallington, "Bash Reference Manual", August 2005. [3] Mendel Cooper, "Advanced Bash-Scripting Guide", Free Software Foundation, July 2002. Pág 166 ...
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