In questo capitolo, esamineremo parte della “magia” che si verifica sulla riga di comando quando si preme il tasto Invio. Mentre esamineremo alcune caratteristiche interessanti e complesse della shell, lo faremo con un solo nuovo comando:
echo Visualizza una riga di testo
Espansione
Ogni volta che digitiamo un comando e premiamo il tasto Invio, bash esegue diverse sostituzioni sul testo prima che esegua il nostro comando. Abbiamo visto un paio di casi in cui una semplice sequenza di caratteri, ad esempio *, può avere molto significato per la shell. Il processo che rende possibile ciò si chiama espansione. Con l’espansione, entriamo in qualcosa e si espande in qualcos’altro prima che la shell agisca su di essa. Per dimostrare cosa intendiamo con questo, diamo un’occhiata al comando echo. echo è una shell incorporata che esegue un compito molto semplice. Stampa i suoi argomenti di testo sull’output standard.
me @ linuxbox ~] $ echo questo è un test
Questo è un test abbastanza semplice. Viene visualizzato qualsiasi argomento passato a eco. Proviamo un altro esempio.
Desktop Documents ls-output.txt Music Pictures Public Templates Videos
Cosa è appena successo? …Perché non è stata eseguita la stampa eco *?
Come ricordiamo dal nostro lavoro con i caratteri jolly, il carattere * significa che corrisponde a qualsiasi carattere in un nome file, ma ciò che non abbiamo visto nella nostra discussione originale è stato come la shell lo fa. La risposta piu’ semplice è che la shell espande il * in qualcos’altro (in questo caso, i nomi dei file nella directory di lavoro corrente) prima dell’esecuzione del comando echo.
Quando si preme il tasto Invio, la shell espande automaticamente tutti i caratteri qualificanti sulla riga di comando prima dell’esecuzione del comandostesso , quindi il comando echo non ha mai visto *, ma solo il suo risultato espanso. Sapendo questo, possiamo vedere quale e’ il risultato previsto con echo
Espansione del nome percorso
Il meccanismo con cui funzionano i caratteri jolly si chiama espansione del nome percorso (pathname expansion).
Se proviamo alcune delle tecniche che abbiamo utilizzato nei capitoli precedenti, vedremo che sono davvero espansioni. Data una home directory che assomiglia a questa:
Come sappiamo, i nomi dei file che iniziano con un carattere punto sono nascosti.
L’espansione del nome percorso rispetta anche questo comportamento. Un’espansione come la seguente non rivela i file nascosti:
echo *
A prima vista potrebbe sembrare che potremmo includere file nascosti in un fileespansione avviando il modello con un periodo iniziale, come questo:
echo .*
Funziona quasi. Tuttavia, se esaminiamo attentamente i risultati, vedremo che i nomi. e .. apparirà anche nei risultati. Poiché questi nomi si riferiscono alla directory di lavoro corrente e alla sua directory padre, l’utilizzo di questo modello produrrà probabilmente un risultato errato. Possiamo vedere questo se proviamo il seguente comando:
ls -d. * | less
Per eseguire meglio l’espansione del percorso in questa situazione, dobbiamo utilizzare uno schema più specifico.
echo .[!.]*
Questo modello si espande in ogni nome file che inizia con un solo punto seguito da altri caratteri.
Funzionerà correttamente con la maggior parte dei file nascosti (sebbene non includa ancora nomi di file con più periodi iniziali).
Il comando ls con l’opzione -A (“quasi tutto”) fornirà un elenco corretto di file nascosti. ls -A
Espansione Tilde
Come possiamo ricordare dalla nostra introduzione al comando cd, il carattere tilde (~) ha un significato speciale. Se utilizzato all’inizio di una parola, si espande nel nome della home directory dell’utente nominato o, se nessun utente viene nominato, della home directory dell’utente corrente.
[me @ linuxbox ~] $ echo ~
/ Home me /
Se l’utente “pippo” ha un account, si espande in questo:
[me @ linuxbox ~] $ echo ~ foo
/ Home / foo
Espansione aritmetica
La shell consente all’aritmetica di essere eseguita per espansione. Questo ci consente di utilizzare il prompt della shell come calcolatrice.
[me @ linuxbox ~] $ echo $ ((2 + 2))
4
L’espansione aritmetica utilizza il seguente modulo:
$ ((Espressione))
dove Espressione è un’espressione aritmetica costituita da valori e operatori aritmetici. L’espansione aritmetica supporta solo numeri interi (numeri interi, senza decimali) ma può eseguire diverse operazioni.
La tabella descrive alcuni degli operatori supportati.
Tabella: Operatori aritmetici
Descrizione Operatore
+ Somma
– Sottrazione
* Moltiplicazione
/ Divisione (supporta solo numeri interi )
% Modulo, che significa semplicemente “resto”
** Elevazione a n-potenza
Gli spazi non sono significativi nelle espressioni aritmetiche e le espressioni possono essere nidificate. Ad esempio, per moltiplicare 5 al quadrato per 3, possiamo usare questo:
[me @ linuxbox ~]$ echo $ (($ ((5 ** 2)) * 3))
75
Le parentesi singole possono essere utilizzate per raggruppare più sottoespressioni. Con questa tecnica, possiamo riscrivere l’esempio precedente e ottenere lo stesso risultato usando una sola espansione anziché due.
[me @ linuxbox ~] $ echo $ (((5 ** 2) * 3))
75
Ecco un esempio usando gli operatori divisione e resto. Notare l’effetto della divisione intera.
[me @ linuxbox ~] $ echo Cinque diviso per due è uguale a $ ((5/2))
Cinque diviso per due uguali 2
[me @ linuxbox ~] $ echo con $ ((5% 2)) rimasto.
con 1 rimasto.
Espansione e Parentesi Graffe
Forse l’espansione più strana si chiama espansione di parentesi graffe.
Con esso, è possibile creare più stringhe di testo da un modello contenente parentesi graffe. Ecco un esempio:
Z Y X W V U T S R Q P O N M L K J I H G F E D C B A
Le espansioni di parentesi graffe possono essere nidificate.
[me @ linuxbox ~] $ echo a {A {1,2}, B {3,4}} b
aA1b aA2b aB3b aB4b
A cosa serve questo?
L’applicazione più comune è fare elenchi di file o directory da creare.
Ad esempio, se fossimo fotografi e avessimo una vasta raccolta di immagini che volevamo organizzare in anni e mesi, la prima cosa che potremmo fare è creare una serie di directory denominate in formato numerico “Anno-Mese”. In questo modo, i nomi delle directory verranno ordinati in ordine cronologico.
Potremmo scrivere un elenco completo di directory, ma è un sacco di lavoro ed è soggetto a errori.
Parleremo solo brevemente dell’espansione dei parametri in questo capitolo, ma lo tratteremo ampiamente in seguito. È una funzionalità più utile negli script di shell che direttamente sulla riga di comando. Molte delle sue capacità hanno a che fare con la capacità del sistema di archiviare piccoli blocchi di dati e di assegnare un nome a ciascun blocco. Molti di questi blocchi, chiamati più correttamente variabili, sono disponibili per l’esame. Ad esempio, la variabile denominata USER contiene il tuo nome utente.
Per invocare l’espansione dei parametri e rivelare il contenuto di USER, devi fare questo:
[me @ linuxbox ~] $ echo $ USER
me
Per visualizzare un elenco di variabili disponibili, prova questo:
[me @ linuxbox ~] $ printenv | less
Potresti aver notato che con altri tipi di espansione, se si digita male un parametro, l’espansione non avrà luogo e il comando echo visualizzerà semplicemente il motivo sbagliato.
Con l’espansione dei parametri, se si scrive male il nome di una variabile, l’espansione avrà comunque luogo ma si tradurrà in una stringa vuota.
[me @ linuxbox ~] $ echo $ SUER
[me @ linuxbox ~] $
Sostituzione comando
La sostituzione dei comandi ci consente di utilizzare l’output di un comando come espansione.
[me @ linuxbox ~] $ echo $ (ls)
Documenti desktop ls-output.txt Immagini musicali Modelli pubblici Video
Qui abbiamo passato i risultati di cui cp come argomento al comando ls, ottenendo così l’elenco del programma cp senza dover conoscere il suo percorso completo. Non siamo limitati a semplici comandi. È possibile utilizzare intere pipeline (qui viene mostrato solo l’output parziale).
Nel primo esempio, la suddivisione delle parole dalla shell ha rimosso gli spazi extra dall’elenco di argomenti del comando echo.
Nel secondo esempio, l’espansione dei parametri ha sostituito una stringa vuota per il valore di $ 1 perché era una variabile non definita.
La shell fornisce un meccanismo chiamato quotingper sopprimere selettivamente espansioni indesiderate.
Virgolette
Il primo tipo di quotazione che vedremo sarà le doppie virgolette. Se inseriamo il testo tra virgolette doppie, tutti i caratteri speciali utilizzati dalla shell perdono il loro significato speciale e vengono trattati come caratteri ordinari. Le eccezioni sono $ (segno del dollaro), \ (barra rovesciata) e `(barra retroversa). Ciò significa che la suddivisione delle parole, l’espansione del percorso, l’espansione della tilde e l’espansione del controvento sono soppressi; tuttavia, l’espansione dei parametri, l’espansione aritmetica e la sostituzione dei comandi vengono comunque eseguite.
Usando le virgolette doppie, possiamo far fronte a nomi di file contenenti spazi incorporati.
Supponiamo lo sfortunato caso di un file chiamato two words.txt.
Se provassimo a usarlo sulla riga di comando, la suddivisione delle parole farebbe in modo che questo venga trattato come due argomenti separati anziché come argomento singolo desiderato.
ls: cannot access words.txt: No such file or directory
Usando le virgolette doppie, fermiamo la divisione della parola e otteniamo il risultato desiderato; inoltre, possiamo persino riparare il danno. Cosi:
Là! Ora non dobbiamo continuare a digitare quelle fastidiose doppie virgolette. Ricorda che l’espansione dei parametri, l’espansione aritmetica e la sostituzione dei comandi avvengono ancora tra virgolette.
Prendiamoci un momento per esaminare l’effetto delle doppie virgolette sulla sostituzione dei comandi. Innanzitutto, esaminiamo un po ‘più a fondo come funziona la suddivisione delle parole. Nel nostro esempio precedente, abbiamo visto come la suddivisione delle parole sembra rimuovere gli spazi extra nel nostro testo.
Per impostazione predefinita, la suddivisione delle parole cercala presenza di spazi, tabulazioni e nuove righe (caratteri di avanzamento riga) e li considera come delimitatori tra le parole.
Ciò significa che spazi, tabulazioni e nuove righe non quotati non sono considerati parte del testo.
Servono solo come separatori. Poiché separano le parole in diversi argomenti, la nostra riga di comando di esempio contiene un comando seguito da quattro argomenti distinti. Se aggiungiamo virgolette doppie:
Quindi viene soppressa, la divisione delle parole e gli spazi incorporati, non vengono trattati come delimitatori; piuttosto, diventano questi, parte dell’argomento. Una volta aggiunte le doppie virgolette, la nostra riga di comando contiene un comando seguito da un singolo argomento. Il fatto che i newline siano considerati delimitatori dal meccanismo di suddivisione delle parole provoca un interessante, seppur sottile, effetto sulla sostituzione dei comandi.
Nel primo caso, la sostituzione del comando non quotata ha prodotto una riga di comando contenente 38 argomenti. Nel secondo, ha portato a una riga di comando con un argomento che include gli spazi incorporati e le nuove righe.
Virgolette singole
Se dobbiamo eliminare tutte le espansioni, utilizziamo virgolette singole.
Ecco un confronto tra virgolette, virgolette doppie e virgolette singole:
Come possiamo vedere, ad ogni successivo livello di quotazione, sempre più espansioni vengono soppresse.
Carattere escape
A volte vogliamo citare solo una singola parola. Per fare ciò, possiamo precedere una parola con una barra rovesciata, che in questo contesto è chiamato carattere di escape.
Spesso questo viene fatto tra virgolette doppie per impedire selettivamente un’espansione.
È anche comune usare l’escaping per eliminare il significato speciale di un carattere in un nome file. Ad esempio, è possibile utilizzare caratteri nei nomi dei file che normalmente hanno un significato speciale per la shell. Questi includono $,!, &, Spazi e altri. Per includere un carattere speciale in un nome file, possiamo fare questo:
Per consentire la visualizzazione di un carattere backslash, digitare \\.
Si noti che all’interno di virgolette singole, la barra rovesciata perde il suo significato speciale e viene trattata come un carattere ordinario.
Sequenze di escape e barra rovesciata
Oltre al suo ruolo di carattere di escape, la barra rovesciata viene utilizzata come parte di una notazione per rappresentare alcuni caratteri speciali chiamati codici di controllo.
I primi 32 caratteri nello schema di codifica ASCII vengono utilizzati per trasmettere comandi a dispositivi simili utilizzati nelle telescriventi. Alcuni di questi codici sono familiari (tabulazione, backspace, avanzamento riga e ritorno a capo), mentre altri non lo sono (null, fine della trasmissione e riconoscimento).
La Tabella 7-2 elenca alcune delle sequenze di escape backslash comuni.
Tabella 7-2: sequenze di escape barra rovesciata
Sequenza Significato
\a Bell (un avviso che fa emettere un segnale acustico al computer)
\b Backspace
\n Newline; su sistemi simili a Unix, questo produce un avanzamento di riga
\r Ritorno a capo
\t Tab
L’idea alla base di questa rappresentazione usando la barra rovesciata è nata nel linguaggio di programmazione C ed è stata adottata da molti altri, inclusa la shell. L’aggiunta dell’opzione -e all’eco consentirà l’interpretazione delle sequenze di escape.
Puoi anche metterli all’interno di $ ”. Qui, usando il comando sleep, si crea una semplice stringa di programma che aspetta solo il numero specificato di secondi per poi uscire, possiamo quindi creare un timer per un conto alla rovescia primitivo:
sleep 10; echo -e “Time’s up\a”
Potremmo anche fare questo:
sleep 10; echo “Time’s up” $’\a’
Riassumendo
Man mano che andiamo avanti con l’uso della shell, scopriremo che espansioni e quotazioni verranno utilizzate con frequenza crescente, quindi ha senso comprendere bene il modo in cui funzionano. In effetti, si potrebbe sostenere che sono le materie più importanti da imparare sulla shell. Senza una corretta comprensione dell’espansione, la shell sarà sempre una fonte di mistero e confusione, con gran parte del suo potenziale potere sprecato.
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