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Un peu de théorie

Le shell que vous utilisez est probablement un stty

Un teletype

 $ tty
 /dev/pts/0
 $ whatis pts
 pts (4)              - pseudoterminal master and slave
 $ stty
 speed 38400 baud; line = 0;
 -brkint -imaxbel

Un pts/stty est une «simulation de tty». TTY signifie TeleTYpe, qui est un descendant du télégraphe en usage dès les années 50.

Il est amusant de savoir que les teletypes communiquaient par modem via un réseau dédié, nommé teletype network, qui a donné le nom telnet, un protocole défini dès la RFC 15, dont vous trouverez une analyse récente ici.

Pour une analyse poussée des tty et des teletype voir ici.

Un tty est un programme dont la fonctionnalité première est de gèrer du flux de texte.

Voilà ce que fait -un peu caricaturalement- un terminal comme à l'époque du teletype :

Recevoir un text (input/STDIN) : création d'une chaîne de caractères individuels
Analyser le texte saisi (parsing) : découpe de la chaîne de texte en commande + arguments
Exécuter la commande avec ses arguments (exec[vlpe]) et retransmission des chaînes de sortie standard (output/STDOUT) et d'erreurs (errors/STDERR)

Ce qu'on appelle flux (ou streams) ce sont les différentes chaînes de caractères en transit : les STDIN, STDOUT, STDERR

Bash permet de manipuler ces flux. Force du shell : combiner des commandes existantes entre elles, via les flux.

Métaphore: un teletype qui enverrait un message en Italie, récupèrerait la sortie, remplacerait certains mots et retransmettrait le résultat en Allemagne.

Dans le cas d'un stty, pas besoin d'édition papier, tout se fait avec des chaînes de texte.

Les types de manipulation

Nous allons voir les manipulations de flux suivantes

les redirections
les pipes (pipelines/tubes)

Dans les deux cas nous verrons des commandes utiles associées à ces manipulations

Les redirections de flux

STDIN, STDOUT, STDERR

Un terminal est instancié avec 3 flux natifs numérotés 0, 1, et 2

 $ ls -go /proc/self/fd
 total 0
 lrwx------ 1 <...> 0 -> /dev/pts/4
 lrwx------ 1 <...> 1 -> /dev/pts/4
 lrwx------ 1 <...> 2 -> /dev/pts/4
 lr-x------ 1 <...> 3 -> /proc/6017/fd
 $ ls -go /dev/STDIN
 lrwxrwxrwx 1 <...> /dev/STDIN -> /proc/self/fd/0

Ce sont des descripteurs de fichiers (file descriptors/fd) et ils peuvent être manipulés en les substituant avec d'autres descripteurs de fichiers.

Ils ont chacun un numéro standardisé :

0 == STDIN
1 == STDOUT
2 == STDERR

La redirection permet aux descripteurs de fichier des commandes d'être dupliqués, ouverts, fermés, de se référer à différents fichiers et de modifier les fichiers lus et écrits par la commande.

Les opérateurs de redirection peuvent précéder ou apparaître n'importe où dans une commande simple ou peuvent suivre une commande. Les redirections sont traitées dans l'ordre dans lequel elles apparaissent, de gauche à droite.

Les deux opération suivantes auront des résultats différents

 $ commande redirection_1 redirection_2
 $ commande redirection_2 redirection_1

Utilisation des flux standards pour les redirections

Les numéros de flux (0,1,2) sont utilisés pour rediriger les flux par défaut

Par défault, les opérateurs qui manipulent les flux input utilisent le numéro de fd 0 (STDIN).

Par défault, les opérateurs qui manipulent les flux output utilisent le numéro de fd 1 (STDOUT)

Pour signifier qu'on veut rediriger vers un flux existant, on le préfixe avec un "&", sinon Bash pense que vous parlez du fichier nommé "1", pas de /proc/self/fd/1.

Redirections de STDOUT et STDERR

Redirection simple : > et >>

Un simple > remplace un contenu existant vers une sortie existante ou créable

Un double >> concatène la sortie vers une sortie existante ou créable

 $ ls > /tmp/list.txt
 $ ls >> /tmp/list.txt

On peut décider de créer un fichier avec les syntaxes suivantes, qui ne prennent aucune entrée

 $ : > /tmp/foo
 $ > /tmp/foo

Redirections vers un fichier sans écraser le contenu existant : >| et >>|

Si on active la fonction noclobber de Bash, on ne peut modifier un fichier existant à moins d'utiliser cette syntaxe particulière

 $ echo "ok" > /tmp/test
 $ set -o noclobber
 $ echo "bad" > /tmp/test
 $ echo "works" |> /tmp/test

Redirection de STDERR : 2>

Si on veut la sortie et les erreurs dans des fichiers différents

 $ curl https://www.tmplab.org 1>/tmp/std 2>/tmp/err

Si on veut enregistrer à la fois les erreurs et la sortie dans un même fichier.

 $  ls -lh /foo  > /tmp/out 2>&1
 $ cat /tmp/out

Attention, il faut bien rediriger d'abord la sortie sortie vers le fichier, sinon STDERR reste sur STDOUT

 $  ls -lh /foo  > /tmp/out 2>&1
 ls: impossible d'accéder à '/foo': Aucun fichier ou dossier de ce type

Redirection de STDERR et STDOUT : &>

On utilise cette syntaxe pour rediriger 1 et 2 vers un descripteur de fichier commun

 $ ls -lh /proc/self/fd &>/tmp/out
 $ cat /tmp/out

On voit que 1 et 2 sont bien pointées vers /dev/null

Envoi de caractères dans STDERR : >&2

On peut rediriger une sortie vers un flux numéroté comme STDERR.

 $ echo "Ooops" 1>/dev/null >&2

Redirections de STDIN

Redirection par un contenu de fichier : <

Cette syntaxe redirige par défaut le flux numéroté "0" vers le fichier indiqué

 $ ls /proc/self/fd -lh </tmp/out

Elle peut être utile pour lancer une série de commandes SQL :

 $ echo "show databases" > /tmp/query.sql
 $ mysql < /tmp/query.sql

Redirection par un document (Here Documents) : <<

Un Here Documents crée une entrée multiligne qui est passée en STDIN à la commande.

L'entrée est démarquée par la suite de caractères qui suit les caractères "<<". Elle se termine quand la suite de caractères est répétée sur une seule ligne avant un retour à la ligne, sans espaces.

 $ cat << HEREDOC
 hello Bash
 It's great.
 We love it!
 HEREDOC

On peut créer des fichiers complexes en associant à un HEREDOC

 $ cat 1>/tmp/out << SOMETHING
 my file
 is 
 multiline!
 SOMETHING

Redirection par une chaîne (Here Strings) : <<<

Un

 $ cat <<< "Hello Bash"
 $ bash <<< "sleep 1"

Création et fermeture de flux

Fermeture d'un flux : N>&-

Cette commande supprime le flux numéroté "N" qu'on place avant le ">&-" : il disparaît de la liste des descripteurs de fichiers du processus.

 $ bash -c "echo $$; exec 2>&-; sleep 60;"
 $ ls -lh /proc/PID/fd # PID = le numéro du processus retourné par la commande ci-dessus

Création de nouveaux flux : N<

Cette syntaxe génère un flux numéroté "N".

Ici, on créé un flux "5" en copiant la cible de 2, qui lui-même change deux fois de directions.

 $ ls -lh /proc/self/fd 2>/tmp/out 5<&2 2>/dev/null

Ouverture d'un flux pour entrée et sortie : N<>

Cette syntaxe permet de définir un flux numéroté N qui peut être utilisé à la fois pour lire et pour écrire.

 $ echo 1234567890 > /tmp/file
 $ exec 3<> /tmp/file
 $ read -n 4 <&3
 $ echo -n . >&3
 $ exec 3>&-
 $ cat /tmp/file

Par exemple on peut appeler un flux TCP :

 $ exec 3<>/dev/tcp/neverssl.com/80
 $ echo -e "GET / HTTP/1.1\r\nhost: neverssl.com\r\nConnection: close\r\n\r\n" >&3
 $ cat <&3

Ouverture d'un flux "anonyme" : <( command )

Cette syntaxe crée un type de descripteur de fichier particulier (un FIFO) qui contient le résultat de la commande appelée.

Par exemple, elle évite pour la commande suivante de stocker les résultats des commandes dans deux fichiers avant de les comparer.

 $ diff -y <(man chattr) <(man chmod)

Les Pipes

Le pipe simple : |

Cette syntaxe permet de transmettre la STDOUT d'une commande comme STDIN d'une autre commande.

 $ echo "hello" | ls  -lh /proc/self/fd

On voit que le fd "0" est devenu un "pipe" : les données sont "versées" par la première commande dans la seconde.

Exemple. La première commande liste des fichiers. Cette liste est transmise à grep qui ne sélectionne que les lignes contenant un mot particulier

 $ ls -lh /etc | grep shadow

Cette syntaxe toute simple ouvre beaucoup de possibilités. Quelques exemples.

 $ ls -lh /etc | wc
 $ ls -lh /etc | head
 $ ls -lh /etc | tail
 $ ls -lh /etc | tr "aeiou" "_"
 $ ls -lh /etc |fmt -g 20  -s -

Les commandes comme fmt acceptent souvent le caractère "-" pour signaler que les données à traiter sont fournies en input

On peut se retrouver à enchaîner les pipes.

 $ cat *.txt | sort | uniq > result-file

Le pipe de redirection multi sorties : |&

 $ ls /foo |& cat >/tmp/out

Autre commandes

tee

Afficher sur l'écran la sortie standard et l'envoyer dans un fichier simultanément

 $ cmd |   file

Descripteurs de fichiers nommés

Open a file for writing using a named file descriptor called {filew} (bash 4.1+). Ouvre un flux selon un nom de variable fourni. Le contenu de la variable est le numéro du flux.

 $ exec {myfd}> /tmp/out
 $ echo $myfd
 $ ls  -lh /proc/self/fd
 $ echo "Noice" >&$myfd
 $ cat /tmp/out

Intervertir STDERR et STDOUT

Cette ligne stocke STDOUT dans un flux numéroté "3", puis copie la cible de STDERR vers flux "1", avant de recopier STDIN vers le flux "2"

 $ echo "hello bash" 3>&1 1>&2 2>&3 
 $ curl -v https://www.tmplab.org 1>/tmp/out 2>/tmp/err 3>&1 1>&2 2>&3

Récupérer les codes de sortie de commandes enchaînées avec des pipes

 $ cmd1 | cmd2 | cmd3 | cmd4
 $ echo ${PIPESTATUS[@]}

HelloBash Ep2

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