1. Perquè programar en Shell¶

No programming language is perfect. There is not even a single best language; there are only languages well suited or perhaps poorly suited for particular purposes.

—Herbert Mayer

Si tens intenció d’administrar sistemes informàtics de manera mínimament decent, tard o d’hora et caldrà disposar de coneixements de programació de guions. Fins i tot, si ara ni se t’acut per a què et pot servir.

Per exemple, quan una màquina GNU/Linux arrenca, executa els guions que troba a la carpeta /etc/rc.d per recuperar la configuració del sistema i arrencar els serveis. És important comprendre el detall d’aquests guions per a poder analitzar el comportament del sistema i, si es cau, modificar-lo.

No és massa difícil dominar la programació de guions ja que poden ser escrits en seccions molt petites i només cal aprendre un conjunt força reduït d’opcions i operadors que siguin específics de la shell[1].

La sintaxi és força simple, hom diria austera, similar a la que fem servir quan encadenem utilitats en una mateixa línia de la línia de comandes. A més, hi ha poques “regles” que defineixen el seu ús.

La majoria dels guions breus solen funcionar a la primera i, depurar guions, fins i tot els més llargs, és trivial.

Un guió de shell (o shell script) permet realitzar àgilment prototipus d’aplicacions més complexes. Sovint és útil disposar d’un subconjunt limitat de funcionalitats executant-se des d’un guió en les primeres fases de desenvolupament d’un projecte. D’aquesta manera, és possible provar l’estructura de l’aplicació, i arreglar els errors que es trobin, abans de realitzar la codificació final en llenguatges com ara C, C++, Java, Perl, o Python.

Els guions de shell s’inspiren que la clàssica filosofia UNIX de dividir tasques complexes en subtasques més simples, per després encadenar-les juntes de manera que resolguin la tasca complexa.

Hi ha qui considera aquesta manera de resoldre els problemes, millor o com a mínim més estètica, que la de fer servir llenguatges tot-inclòs com pot ser Perl, que intenten servir per a tot i per a tothom, amb el cost de forçar a tothom a canviar la manera de pensar per a adaptar-te a l’eina.

Segons Herbert Mayer, per què un llenguatge sigui útil, cal que disposi de cadenes (arrays), punters i algun mecanisme genèric per crear estructures de dades. Amb aquests criteris, la programació en shell quedaria una mica per sota de ser “útil”. O, potser no...

Hi ha algunes situacions en les que no voldrem fer servir guions de shell:

• Amb tasques que requereixin un ús intensiu de recursos, especialment quan la velocitat és important, com ara ordenació, càlcul de funcions de hash, recursivitat[2]
• Procediments que requereixen operacions matemàtiques molt pesants, especialment amb aritmètica de punt flotant, càlculs de precisió arbitrària, o nombres complexos. En aquest cas és millor que facis servir C o FORTRAN.
• Quan cal aconseguir portabilitat (és a dir, que el programa funcioni en altres plataformes). En aquest cas, fes servir C o Java.
• Aplicacions complexes on cal una estructura de programa (comprovació de tipus de variables, prototipus de funcions, etc.)
• Aplicacions de missió crítica de les que dependrà el futur de la teva empresa.
• Situacions en les que la seguretat sigui important, en les que calgui garantir la integritat del teu sistema i protegir-lo contra intrusos, cracking i vandalisme.
• Quan el projecte consisteix en subcomponents amb dependències entrellaçades.
• Aplicacions que requereixin operacions extensives sobre fitxers. Bash es limita a l’accés en sèrie d’una manera particularment ineficient línia a línia.
• Si es requereix un suport nadiu a matrius (arrays multidimensionals)
• Quan calen estructures de dades, com ara llistes enllaçades o arbres.
• Si cal generar o manipular gràfics o interfícies gràfiques d’usuari.
• Si cal l’accés directe al maquinari del sistema o a perifèrics externs.
• Si cal entrada/sortida a través de sockets.
• Quan cal fer servir biblioteques o accedir a codi heretat.
• Quan l’aplicació ha de ser de codi tancat, donat que els guions de shell mostren el codi obertament llegible per tothom.

Si el teu projecte presenta alguna de les necessitats anteriors, planteja’t fer servir un llenguatge de programació de guions més potent (com ara Perl, Tcl, Python, Ruby) o fins i tot algun llenguatge compilat com C, C, o Java. Fins i tot en aquests casos és probable que et continuï resultant útil començant construir prototips de la teva aplicació amb shell script.

En aquest llibre farem servir Bash, acrònim[3] de “Bourne-Again shell” i un joc de paraules sobre el ja clàssic “Bourne Shell” de Stephen Bourne. Bash s’ha convertit en l’estàndard de facto de la programació de guions a la majoria de les distribucions i varietats UNIX/Linux. Molts dels elements que cobreix aquest llibre també funcionen amb altres shells, com ara Korn Shell, de la que Bash hereta part de les seves característiques[4], de la mateixa manera que C Shell i les seves variants. Cal tenir present que la programació en C Shell no està recomanada per problemes inherents, tal i com va ser indicat a una entrada a Usenet del Tom Christiansen d’octubre de 1993

A continuació trobareu un tutorial de programació de guions (o shell scripting). Es recolça fortament en exemples a l’hora d’il·lustrar les diferents propietats de la shell. Els guions d’exemple funcionen (han estat provats en la messura del possible) i alguns d’ells poden resultar fins i tot útils per resoldre problemes reals. Pots jugar amb el codi dels exemples que apareixen en fitxers amb extensió .sh o .bash[5]. Simplement, descarrega el fitxer de arxiu, o si no està disponible, copia el codi directament d’aquest llibre i enganxa’l a un fitxer, dóna-li permissos d’execució (chmod u+rx scriptname) i executa’l per veure que passa. Tingués en comptes que alguns guions inclouen característiques abans que siguin explicades al llibre, cosa que pot suposar-te una il·luminació momentània del que trobaràs més endavant.

A menys que s’indiqui el contrari, l'autor d’aquest llibre va escriure cada guió que hi apareix.

His countenance was bold and bashed not.

—Edmund Spenser

Anotacions