命令行的艺术 (The Art of Command Line)

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A arte da linha de comando

Meta
Básico
Uso diário
Processamento de arquivos e dados
Debugando o sistema
One-liners
Obscuros mas úteis
Mais conteúdo
Aviso

$curl -s 'https://raw.githubusercontent.com/jlevy/the-art-of-command-line/master/README.md' | egrep -o '\w+' | tr -d '`' | cowsay -W50$

Fluência na linha de comando é uma habilidade muitas vezes negligenciada ou considerada obsoleta, porém ela aumenta sua flexibilidade e produtividade como desenvolvedor de diversas maneiras, sutis ou não. Este texto descreve uma seleção de notas e dicas de uso da linha de comando que me parecem muito uteis, quando usando o Linux. Algumas dicas são elementares, e outras são mais específicas, sofisticadas ou obscuras. Esta página é curta, mas se você souber usar e lembrar todos os items que estão aqui, então você está mandando bem.

Muito do que está aqui originalmente apareceu no Quora, mas dado o interesse por lá, me pareceu importante usar o Github, onde pessoas mais talentosas do que eu, poderiam sugerir melhorias facilmente. Se você descobrir um erro ou algo que poderia ser melhorado, por favor abra um issue ou um PR! (E claro, por favor veja as `meta sections' e PRs/issues existentes, primeiro.)

Básico

Aprenda o básico sobre Bash. Na verdade, digite man bash e pelo menos entenda superficialmente o seu funcionamento; é bastante simples de ler e nem é tão grande assim. Shells alternativas podem ser legais, mas Bash é a mais poderosa e sempre está disponível (aprender somente zsh, fish, etc, é tentador quando você usa o seu próprio notebook, mas restringe você em muitas situações, por exemplo quando você quer usar servidores de outros).
Aprenda bem pelo menos um editor de texto tradicional. Idealmente o Vim (vi), já que nenhum outro funciona tão bem nos terminais aleatórios que a gente encontra por aí (mesmo que você prefira usar o Emacs, um IDE, ou um editor hipster a maior parte do tempo).
Saiba como ler a documentação com o man (para os curiosos, man man lista os números das seções, por exemplo, 1 se refere aos comandos "regulares", 5 é sobre arquivos/convenções, e 8 diz respeito a administração). Procure outros documentos do manual com o apropos. Saiba que alguns dos comandos não são executáveis, mas sim built-ins (embutidos) no bash, pra esses você poderá conseguir ajuda com help e help -d.
Aprenda como fazer redirecionamento de saída e entrada usando > e < e pipes usando |. Aprenda sobre o stdout e stdin.
Aprenda sobre a expansão de arquivos glob com * ( e talvez ? e {...}) e entenda as diferenças entre aspas duplas " e aspas simples '. (Veja mais em variáveis de expansão abaixo.)
Se familiarize com o gerenciamento de jobs em Bash: &, ctrl-z, ctrl-c, jobs, fg, bg, kill, etc.
Aprenda ssh, e o básico de autenticação sem senha, através do ssh-agent, ssh-add, etc.
Gerenciamento básico de arquivos: ls e ls -l (em particular, aprenda o que cada coluna no ls -l significa), less, head, tail e tail -f (ou melhor ainda, less +F), ln e ln -s(aprenda as diferenças e vantagens de soft links comparados a hard links), chown, chmod, du (para um rápido resumo do uso do disco: du -sk *). Para gerenciamento do sistema de arquivos, df, mount, fdisk, mkfs, lsblk.
Gerenciamento básico da rede: ip ou ifconfig, dig.
Saiba bem como usar expressões regulares, e as várias flags para grep/egrep. As -i, -o, -A, e -B são opções que é importante conhecer.
Aprenda a usar apt-get, yum, dnf ou pacman (dependendo da distribuição) para procurar e instalar pacotes. E garanta que você possui o pip para instalar ferramentas baseadas em Python (algumas das abaixo são mais fáceis de instalar através do pip).

Uso diário

Usando Bash, use Tab para completar argumentos e ctrl-r para pesquisar através a história dos comandos.
Em Bash, utilize ctrl-w para deletar a última palavra, e ctrl-u para deletar tudo e voltar para o início da linha. Use alt-b e alt-f para se mover por palavras, ctrl-k para apagar até o final da linha, ctrl-l para limpar a tela. Consulte man readline para todos os keybindings padrões do Bash. Existem muitos. Por exemplo alt-. circula através dos argumentos anteriores, e alt-* expande um glob.
Alternativamente, se você adora os keybinds do vi, use set -o vi.
Para ver os comandos recentes, history. Existem também muitas abreviações como !$ (último argumento) e !! último comando, embora estes sejam muitas vezes facilmente substituídos por ctrl-r e alt-..
Pra voltar para o diretório anterior de trabalho: cd -.
Se você está na metade do caminho ao digitar um comando, mas mudou de ideia, tecle alt-# para adicionar um # ao início da linha e definir esta como um comentário (ou use ctrl-a. #. enter). Mais tarde você poderá recuperar o comando através da history.
Use xargs (ou parallel). Estes são muito poderosos. Note que você pode controlar como os vários items são executados por linha (-L) assim como o paralelismo (-P). Se você não tem certeza se isto é a coisa certa a se fazer, use xargs echo primeiro. O -I{} também é muito útil. Exemplos:

      find . -name '*.py' | xargs grep some_function
      cat hosts | xargs -I{} ssh root@{} hostname

pstree -p é um modo de visualização muito útil da árvore de processos.
Use pgrep e pkill para procurar ou sinalizar os processo pelo seu nome (-f é muito útil).
Saiba os vários sinais que você pode enviar para um processo. Por exemplo, para suspender um processo, use kill -STOP [pid]. Para saber a lista completas dos sinais, veja man 7 signal.
Use nohup ou disown se você deseja por o processo no background, executando para sempre.
Verifique quais processos estão escutando através de netstat -lntp ou ss -plat (para TCP; adicione -u para UDP).
Veja também lsof para abrir sockets e arquivos.
Em scripts Bash, use set -x para debugar a saída. Utilize modos estritos sempre que for possível. Use set -e para abortar em caso de erros. Use set -o pipefail para também ser restrito a respeito dos erros (embora este tópico seja um pouco sútil). Para scripts mais desenvolvidos, use também trap.
Em Bash scripts, subshells (escrito com parênteses) são formas convenientes de agrupar comandos. Um exemplo comum é temporariamente se mover para um diretório de trabalho diferente, e.g.

      # faz algo no diretório corrente
      (cd /some/other/dir && other-command)
      # continua no diretório atual

No Bash, note que existem muitos tipos de variáveis de expansão. Verificando a existência de uma variável: ${name:?error_messages}. Por exemplo, se um script Bash requer um único argumento, apenas escreva input_file=${1:?usage: $0 input_file}. Expansões aritméticas: i=$(( (i + 1) % 5 )). Sequências: {1..10}. Aparando as strings: ${var%suffix} e ${var#prefix}. Por exemplo, se var=foo.pdf, então echo ${var%.pdf}.txt imprime foo.txt.
A saída de um comando pode ser tratada como um arquivo através <(algum comando). Por exemplo, comparar um arquivo local /etc/hosts com um remoto:

      diff /etc/hosts <(ssh somehost cat /etc/hosts)

Saiba sobre "documentos aqui" no Bash, como em cat <<EOF ....
No Bash, redirecionar a saída padrão (stdout) e a saída de erro padrão (stderr) através de: algum-comando >logfile 2> $1. Muitas vezes, para garantir que um comando não deixa um arquivo aberto para manipular a entrada padrão, digitando isso no terminal que você está, é uma boa prática adicionar um </dev/null.
Use man ascii para visualizar a tabela ASCII, com valores hexadecimais e decimais. Para informações gerais sobre codificações, man unicode, man utf-8, e man latin1 são úteis.
Use screen ou tmux para multiplexar as telas, especialmente útil em sessões ssh remotas e para desplugar e replugar a uma sessão. Uma alternativa mais simples para a persistência de uma sessão é dtach.
No ssh, saber como realizar um túnel de portas com -L ou -D (e ocasionalmente -R) é útil, para por exemplo acessar sites webs de um servidor remoto.
Pode ser útil realizar algumas otimizações em suas configurações do ssh; por exemplo, o arquivo ~/.ssh/config contém configurações para evitar que conexões sejam dropadas em certos ambientes de rede, use compressão (muito útil quando se está usando o scp através de uma conexão lenta), e multiplexação de canais do mesmo servidor com um arquivo de controle local:

      TCPKeepAlive=yes
      ServerAliveInterval=15
      ServerAliveCountMax=6
      Compression=yes
      ControlMaster auto
      ControlPath /tmp/%r@%h:%p
      ControlPersist yes

Algumas outras opções relevantes para o ssh tem problemas de segurança e devem ser habilitadas com muito cuidado, por exemplo somente para subrede ou host ou em redes confiaveis (de confiança): StrictHostKeyChecking=no, ForwardAgent=yes
Para conseguir as permissões em arquivo em forma octal, o que é útil para a configuraçao do sistema mas não disponível no ls e fácil de se confundir, use algo como:

      stat -c '%A %a %n' /etc/timezone

Para seleção interativas de valores da saída de outro comando, use percol.
Para interação com arquivos baseados na saída de outro comando (like git), use fpp (PathPicker).
Para um simples servidor web para todos os arquivos do diretório atual (e subdiretórios), disponível para alguém na sua rede, use: python -m SimpleHTTPServer 7777 (para a porta 7777 e Python 2) e python -m http.server 7777 (para a porta 7777 e Python 3).

Processamento de arquivos e dados

Para localizar um arquivo pelo nome no diretório atual, find . -iname '*something*' (ou similar). Para procurar um arquivo em qualquer lugar pelo nome, use locate something (mas tenha em mente que o updatedb pode não ter indexado arquivos criados recentemente).
Para uma busca mais geral através de arquivos de dados ou de códigos (mais avançado do que grep -r), use ag.
Para converter HTML para texto: lynx -dump -stdin.
Para Markdown, HTML, e todos os demais tipos de conversão de documentos, tente pandoc.
Se você precisa manipular XML, xmlstarlet é antigo mas é bom.
Para JSON, jq.
Para Excel ou arquivos CSV, csvkit que provê in2csv, csvcut, csvjoin, csvgrep, etc.
Para a Amazon S3, s3cmd é uma forma conveniente e s4cmd é mais rápido. O aws da amazon é essencial para outras tarefas relacionadas.
Aprenda a respeito do sort e uniq, incluindo as opções do -u e -d do uniq -- veja os one-liners abaixo. Veja também comm.
Aprenda a respeito do cut, paste, e join para manipular arquivos de texto. Muitas pessoas usam cut mas esquecem do join.
Aprenda a respeito do wc para contar novas linhas (-l), caracteres (-m), palavras (-m) e bytes (-c).
Aprenda a respeito do tee para copiar da entrada padrão (stdin) para um arquivo e também para a saída padrão (stdout), como no ls -al | tee file.txt.
Aprenda que as configurações de localização afetam várias ferramentas da linha de comando em formas sutis, incluindo a ordem da ordenação e performance. A maioria das instalações do Linux irá definir LANG ou outras variáveis de localização para o ingles dos USA. Mas esteja ciente de que a ordem da ordenação irá mudar, caso você altere a localização. E saiba que as rotinas do i18n podem fazer o sort ou outros comandos executarem muitas vezes mais devagar. Em algumas situações (como o conjunto de operações ou as operações únicas abaixo) você pode seguramente eliminar a lentidão das rotinas do i18n inteiramente e usar a ordem baseada nos bytes, usando export LC_ALL=C.
Aprenda o básico sobre awk e sed para obtenção de informações simples de dados. Por exemplo, somar todos os números na terceira coluna de um arquivo de texto: awk '{ x += $3 } END { print x }'. Isto é provavelmente 3X mais rápido e 3X mais curto do que o equivalente em Python.
Para substituir todas as ocorrências de uma string em um lugar, em um ou mais arquivos:

      perl -pi.bak -e 's/old-string/new-string/g' my-files-*.txt

Para renomear muitos arquivos de uma vez, de acordo com um padrão, use rename. Para renomeações mais complexas, repren pode ajudar.

      # Recuperar arquivos de backup foo.bak -> foo:
      rename 's/\.bak$//' *.bak
      # Renomea completamente o nome dos arquivos, diretórios, e outros conteúdos foo -> bar:
      repren --full --preserve-case --from foo --to bar .

Utilize o shuf para embaralhar ou selecionar linhas randoms de um arquivo.
Para as opções do sort. Aprenda com as chaves (-t e -k). Em particular, saiba que precisa escrever -k1,1 para ordenar somente o primeiro campo; -k1 significa ordenar de acordo com a linha inteira.
Ordenação estável (sort -s) pode ser útil. Por exemplo, para ordenar primeiramente pelo campo 2, então secundariamente pelo campo 1, você pode usar sort -k1,1 | sort -s -k2,2.
Se você precisa escrever literalmente um tab na linha de comando no Bash (por exemplo, para o argumento -t do sort), pressione ctrl-v [Tab] ou escreva $'\t' (o último é melhor pois você pode copiar e colar ele).
As ferramentas padrão para extrair patches de códigos fonte são diffe patch. Veja também diffstat para um resumo de estatísticas de um diff. Note que diff -r funciona para diretórios inteiros. Use diff -r tree1 tree2 | diffstat para um resumo das alterações.
Para arquivos binários, use hd para um simples dump hexadecimal e bvi para edição binária.
Também para arquivos binários, strings (mais grep, etc.) deixa você encontrar pedaços de texto.
Para diffs binários (compressão delta), use xdelta3.
Para converter a codificação de textos, tente iconv. Ou uconv para uso mais avançado; Este suporta algumas funcionalidades avançadas do Unicode. Por exemplo, este comando transforma o texto para minúsculo e remove todos os acentos (expandindo e removendo eles):

      uconv -f utf-8 -t utf-8 -x '::Any-Lower; ::Any-NFD; [:Nonspacing Mark:] >; ::Any-NFC; ' < input.txt > output.txt

Para dividir um arquivo em pedaços, veja split (para dividir por tamanho) e csplit (para dividir por um padrão).

Use zsless, zmore, zcat, and zgrep para manipular arquivos comprimidos.

Debugando o sistema

Para web debug, curl e curl -I são úteis, ou os equivalentes wget, or uma alternativa mais moderna httpie.
Para saber o status do disco/cpu/rede, use iostat, netstat, top (ou o htop como alternativa melhor), e (especialmente) dstat. Bom para obter uma ideia rápida do que está acontecendo em um sistema.
Para um resumo mais aprofundado do sistema, use glances. Este lhe apresenta vários níveis de estatísticas do sistema em uma janela do terminal. Muito útil para uma rápida verificação em vários subsistemas.
Para saber o status da memória, execute e entenda a saída do free vmstat. Em particular, esteja ciente de que o valor "cached", é mantido pelo kernel Linux como um arquivo de cache, então este efetivamente conta como um valor de memória disponível.
Debugar um sistema java é uma outra historia, mas um simples truque nas máquinas virtuais Oracle ou algum outro tipo de JVM é que você pode executar kill -3 <pid> e um completo rastreamento da pilha(stack trace) e resumo do heap (incluindo detalhes geracionais do garbage collector, os quais podem ser altamente informativos) serão vazados para stderr/logs.
Use mtr como uma melhor alternativa ao traceroute, para identificar problemas na rede.
Para verificar o porque de um disco estar cheio, ncdu economiza bastante tempo em comparação aos comandos usuais como du -sh *.
Para procurar qual socket ou processo está utilizando a banda de rede, tente iftop ou nethogs.
A ferramenta ab (que vem com o Apache) é muito útil para verificação rápida da performance do servidor web. Para mais complexos testes de carga, tente siege.
Para debugs mais sérios da rede, wireshark, tshark, ou ngrep.
Aprenda a respeito do stracee ltrace. Estes podem ser úteis se um programa está falhando, travado, ou quebrando, e você não sabe o por que, ou se você quer obter uma ideia geral da performance. Note que a opção de perfil (-c), e a habilidade de se plugar a um processo em execução (-p).
Aprenda a respeito do ldd para verificar bibliotecas compartilhadas, e etc.
Aprenda sobre como se conectar a um processo em execução com o gdb e obter informações sobre a stack trace.
Utilize /proc. Este é incrivelmente útil em algumas vezes quando se deseja debugar problemas ao vivo. Exemplos: /proc/cpuinfo, /proc/xxx/cwd, /proc/xxx/exe, /proc/xxx/fd/, /proc/xxx/smaps.
Quando estiver debugando o porque de algo ter dado errado no passado, sar pode ser de muita utilidade. Ele exibe as estatísticas históricas da CPU, memória, rede e etc.
Para análises de performance mais profundas do sistema, dê uma olhada em stap (SystemTap), perf, e sysdig.
Confirme qual a sua distribuição do Linux usando (funciona na maioria das distros): lsb_release -a.
Use dmesg sempre que algo estiver agindo de maneira estranha (isto pode ser um problema de hardware ou problema de driver).

One-liners

Alguns exemplos de como reunir os comandos.

O seguinte é notavelmente e frequentemente útil: muitas vezes você quer obter a interseção, união e a diferença de arquivos de texto através de sort/uniq. Suponha que a e b são arquivos de texto que são "uniqued" únicos. Esse modo é rápido, e funciona em arquivos de tamanhos arbitrários, podem até possuírem gigabytes. (Sorting não é limitado por memória, embora você possa precisar usar a opção -T se /tmp está em uma partição pequena.) Veja também a nota sobre LC_ALL acima e as opções -u do sort(vamos deixar isso claro abaixo).

      cat a b | sort | uniq > c   # c is a union b
      cat a b | sort | uniq -d > c   # c is a intersect b
      cat a b b | sort | uniq -u > c   # c is set difference a - b

Use grep . * para visualmente examinar todo o conteúdo de todos os arquivos de um diretório, por exemplo, para diretórios com arquivos de configurações, como /sys, /proc, /etc.
Somar todos os números em uma terceira coluna de um arquivo de texto (isto é provavelmente 3X mais rápido e 3X menos linhas de código do que o equivalente em Python).

      awk '{ x += $3 } END { print x }' myfile

Se você quer visualizar tamanhos/datas em uma árvore de arquivos, isto é como um ls -l recursivo, mas é mais fácil de ler do que ls -lR:

      find . -type f -ls

Utilize xargs ou parallel sempre que você puder. Note que você pode controlar quantos item é executado por linha (-L) assim como o paralelismo (-P). Se você não tem certeza de que esta é a coisa certa a se fazer, utilize xargs echo primeiro.

      find . -name '*.py' | xargs grep some_function
      cat hosts | xargs -I{} ssh root@{} hostname

Digamos que você tenha um arquivo de texto, como um log do servidor web, e um certo valor que aparece em algumas linhas, como por exemplo o parâmetro acct_id que está presente na URL. Se você quer um cálculo de quantas requisições para este acct_id.

      cat access.log | egrep -o 'acct_id=[0-9]+' | cut -d= -f2 | sort | uniq -c | sort -rn

Execute esta função para obter uma dica random deste documento (analisa a sintaxe Markdown e extrai um item)

      function taocl() {
        curl -s https://raw.githubusercontent.com/jlevy/the-art-of-command-line/master/README-pt.md |
          pandoc -f markdown -t html |
          xmlstarlet fo --html --dropdtd |
          xmlstarlet sel -t -v "(html/body/ul/li[count(p)>0])[$RANDOM mod last()+1]" |
          xmlstarlet unesc | fmt -80
      }

Obscuros mas úteis

expr: executa operações boleanas ou aritméticas ou avalia expressões regulares.
m4: simples processador de macros.
yes: imprime uma string muitas vezes.
cal: calendário legal.
env: executa um comando (útil em scripts).
printenv: imprime as variáveis de ambiente (útil em debug e scripts).
look: procura palavras inglesas (ou linhas em um arquivo) começando com uma string.
cut e paste e join: manipulação de dados.
fmt: formata parágrafos de texto.
pr: formata textos em páginas/colunas.
fold: envolve linhas de texto.
column: formata texto em colunas ou tabelas.
expand e unexpand: converte entre tabs e espaços.
nl: adiciona números as linhas.
seq: imprime números.
bc: calculadora.
factor: fatora inteiros.
gpg: criptografa e assina arquivos.
toe: tabela de entradas dos tipos de terminais.
nc: ferramenta de debug de rede e transferência de dados.
socat: socket relay e encaminhamento de portas tcp (similar ao netcat)
slurm: visualização do tráfego da rede.
dd: move os dados entre arquivos ou dispositivos.
file: identifica o tipo do arquivo.
tree: mostra os diretórios e subdiretórios como um árvore de dependências; como ls mas recursivo.
stat: informações do arquivo.
tac: imprime arquivos na ordem reversa.
shuf: seleção random de linhas de um arquivo.
comm: compara uma lista de arquivos ordenadas linha por linha.
pv: monitora o progresso dos dados através de um pipe.
hd e bvi: dump ou edita arquivos binários.
strings: extrai texto de arquivos binários.
tr: tradução e manipulação de caracteres.
iconv ou uconv: conversor de codificações de texto.
split e csplit: divisão de arquivos.
units: conversor de unidades e cálculos; converte furlongs por quinzena para twips per blink (veja também /usr/share/units/definitions.units)
7z: Compressor de arquivos de alto desempenho.
ldd: informações dinâmicas das bibliotecas.
nm: símbolos de arquivos objetos.
ab: benchmarking para web servers.
strace: Debug para chamadas de sistema.
mtr: melhor traceroute para debugar a rede.
cssh: Visualização concorrente da shell.
rsync: Sincroniza arquivos e pastas através do SSH.
wireshark e tshark: captura de pacotes e debug de rede.
ngrep: grep para a camada de rede.
host e dig: Consultas DNS.
lsof: Arquivo de descritores dos processos e informações dos sockets.
dstat: Estatísticas úteis do sistema.
glances: Resumo de alto nível, de multi subsistemas.
iostat: Estatísticas de uso do CPU e do disco.
htop: Versão do top melhorada.
last: histórico de logins.
w: quem está logado.
id: Informações sobre a identidade do user/group.
sar: histórico dos estados do sistema.
iftop ou nethogs: Utilização da rede por sockets ou processos.
ss: Estatísticas dos sockets.
dmesg: Mensagens de erro do sistema e do boot.
hdparm: Manipulação/performance de discos SATA/ATA.
lsblk: Lista os blocos dos dispositivos: uma visualização em forma de árvore dos seus discos e partições do disco.
lshw e lspci: informações do hardware, incluindo RAID, gráficos, etc.
fortune, ddate, e sl: um, bem, isto depende de você considerar locomotivas a vapor e citações Zippy "úteis".

Mais conteúdo

awesome-shell: Uma lista refinada de ferramentas da shell e outros recursos.
Strict mode para escrever shell scripts melhores.

Aviso

Com a exceção de tarefas muito pequenas, código é normalmente escrito para que outros possam ler. Junto com o poder vem a responsabilidade. O fato de você poder fazer algo usando Bash não significa necessariamente que você deve! ;)

Licença

Este trabalho está licenciado com uma Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

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