Langage Shell : qu’est-ce que la programmation en script Shell ?

Aujourd’hui, la plupart des utilisateurs sont à l’aise avec les interfaces graphiques utilisateur (GUI) et les icônes sur lesquels il suffit de cliquer. En dessous de cette interface conviviale se cache un outil puissant : les Shells informatiques. Ces interfaces permettent de communiquer avec le cœur du système d’exploitation, grâce au langage Shell.

Qu’est-ce que le langage Shell ?

Le langage Shell se réfère à un type d’interface en ligne de commande, ou Command Line Interface, utilisé pour interagir avec un système Unix ou Unix-like. Le Shell fournit un environnement textuel dans lequel les utilisateurs peuvent saisir des commandes pour exécuter des tâches spécifiques. L’utilisateur donne des instructions sous forme de texte que le système interprète et exécute. Le Shell peut alors lancer des programmes, gérer des fichiers et des répertoires, rediriger la sortie de commandes, ou créer des scripts d’automatisation.

Le Shell est apparu avec le développement du système d’exploitation Unix par Ken Thompson et Dennis Ritchie à la fin des années 1960 et au début des années 1970. Le Shell d’origine, ou Shell Thompson et offrait une interface en ligne de commande plutôt rudimentaire pour interagir avec le système. Des améliorations ont été apportées au fil du temps, et il existe aujourd’hui de nombreuses variantes de Shell.

À quoi sert le langage Shell ?

En tant que langage de programmation, il gère des variables, des fonctions, et propose des structures de contrôle telles que des boucles et des structures conditionnelles. Ces fonctionnalités sont principalement utilisées pour la création de procédures ou scripts Shell. Ils permettent à chaque utilisateur de personnaliser une session et de développer des outils adaptés à ses besoins spécifiques.

Pourquoi programmer en script Shell ?

La programmation en script Shell est une pratique courante qui permet de considérablement améliorer sa productivité et son efficacité dans la gestion des systèmes. 

Interagir efficacement avec les systèmes Unix/Linux

Comme nous l’avons déjà dit, le Shell est une composante essentielle des systèmes Unix et Unix-like. Les scripts Shell sont donc largement compatibles et portables sur de nombreuses plates-formes Unix/Linux. Il est possible d’écrire un script sur un système et de l’exécuter sur un autre sans avoir à apporter d’importantes modifications.

Automatiser des tâches

C’est l’une des raisons principales pour programmer en scripts Shell. Ceux-ci permettent d’automatiser des opérations répétitives ou complexes, et donc de gagner énormément de temps et de réduire les erreurs humaines. Vous pouvez par exemple créer un script pour sauvegarder automatiquement des fichiers ou effectuer des mises à jour régulières.

Dépanner et diagnostiquer

Les scripts Shell peuvent être utilisés pour diagnostiquer et résoudre des problèmes système. Ce type de commande va aider à collecter des informations de diagnostic, à surveiller l’état du système et à générer des rapports.

Quels sont les différents types de langage Shell ?

Il existe plusieurs types de langages Shell, chacun ayant ses propres caractéristiques, syntaxes et fonctionnalités. Le choix va dépendre bien sûr des préférences personnelles de l’utilisateur, mais également de l’environnement système et des fonctionnalités nécessaires au projet.

Bourne Shell, l’historique, créé par Steve Bourne en 1971

Le Bourne Shell, abrégé sh, offre une syntaxe de base et des fonctionnalités essentielles pour l’interprétation de commandes et la programmation en script. Les commandes sont généralement composées d’un nom de commande suivi d’arguments et d’options.

Bash, l’extension du Bourne Shell

Bash, pour Bourne-Again Shell, est l’un des plus couramment utilisés sur les systèmes Unix et Linux. Il prend en charge de nombreuses fonctionnalités avancées :

• Historique des commandes ;
• complétion automatique ;
• gestion des variables et des fonctions ;
• structures de contrôle.

C Shell (csh), le langage apparenté au C

La syntaxe du C Shell, ou csh, s’inspire du langage de programmation C. Il offre des fonctionnalités telles que l’historique des commandes interactives et la personnalisation. Il est toutefois moins couramment utilisé que Bash ou Zsh.

Korn Shell, la combinaison du Bourne et du C Shell

Le Korn Shell, ou ksh, combine les meilleures fonctionnalités du Bourne Shell et du C Shell. Sa syntaxe est plus puissante. Elle est compatible avec les scripts sh, et offre des fonctionnalités avancées, comme l’historique des commandes.

Z Shell, orienté interactivité avec l’utilisateur

Z Shell, ou « zsh » est un Shell extensible possédant de nombreuses fonctionnalités. Il offre une complétion automatique plus avancée. Zsh peut suggérer des options de commandes, des noms de fichiers, des variables, des alias et même des options spécifiques aux commandes. Elle facilite grandement la saisie de commandes et d’arguments.

PowerShell, le langage Shell de Microsoft

PowerShell est conçu principalement pour les systèmes Windows. Il existe toutefois des versions pour d’autres plates-formes, notamment Linux et macOS. PowerShell utilise une syntaxe basée sur des commandes appelées cmdlets, prononcé command-lets. Ces petites unités de traitement effectuent des actions spécifiques. De plus, contrairement aux Shells traditionnels, PowerShell manipule des objets plutôt que de simples chaînes de texte.

Quelles sont les syntaxes et les commandes de base du langage Shell ?

Comme pour la plupart des langages de script, les instructions Shell peuvent s’exécuter soit directement dans l’interpréteur, soit dans un script. 

Syntaxe des commandes Shell

La syntaxe des commandes Shell suit généralement un modèle standard. Toutefois des variations peuvent apparaître pour des commandes très spécifiques ou des options avancées. La commande à exécuter est le premier élément de la ligne. Il peut s’agir du nom du programme ou de la fonction que vous souhaitez appeler.

Pour certaines commandes, des modifications de comportement peuvent être apportées en ajoutant des options. Elles sont alors précédées d’un tiret (- ) ou de deux tirets (–). Des informations ou arguments peuvent également être ajoutés à la commande. 

Commandes de base

Elles peuvent varier légèrement en fonction du Shell, mais elles sont couramment utilisées dans de nombreux systèmes d’exploitation :

• ‘cd’ pour Change Directory permet de changer de répertoire courant ; 
• ‘ls’ pour List affiche la liste des fichiers et dossiers toujours dans le répertoire courant ; 
• ‘pwd’ pour Print Working Directory affiche le chemin absolu du répertoire courant ; 
• ‘cp’ pour Copy sert à copier des fichiers ou des dossiers d’un emplacement à un autre ; 
• ‘shift’ décale les valeurs des arguments en ligne de commande vers la gauche ;
• ‘cat’ pour Concatenate affiche le contenu d’un fichier texte ; 
• ‘test’ permet l’exécution des tests sur des fichiers, des chaînes de caractères et d’autres valeurs ;
• ‘read’ permet de lire l’entrée de l’utilisateur à partir du clavier et de stocker l’entrée dans des variables ;
• ‘echo’ affiche du texte.

 

Quel est le scripting avec le langage Shell ?

Un script est un fichier en mode texte. Il peut être créé avec n’importe quel éditeur de texte, mais il est plutôt recommandé d’en choisir un gérant la coloration syntaxique et l’indentation.

Comment construire un script ?

Pour le moment, votre script est un simple fichier texte. Il faut désormais le rendre exécutable en modifiant ses paramètres. Pour cela, deux solutions. Un clic droit sur son icône vous permet d’accéder à l’onglet Permissions des Propriétés et de cocher la case Autoriser l’exécution du fichier comme un programme. Au prochain double clic vous aurez le choix entre l’ouvrir en mode texte ou l’exécuter. L’autre processus consiste à vous placer dans le dossier du script et lancer une commande ‘langage nom_du_script’ ou le rendre exécutable avec ‘chmod’.

Le chemin d’accès ou PATH

Il est courant d’ajouter un répertoire au PATH. Cela permet de lancer le script depuis n’importe quel emplacement dans votre système sans avoir à spécifier le chemin complet vers l’exécutable.

Le shebang

Un script s’exécute généralement en utilisant le Shell par défaut. Il est toutefois possible de choisir un des autres Shells, voire un langage de programmation complètement différent, Python par exemple. Une convention préconise donc d’indiquer le Shell en tout début de fichier de script.

Les variables

Les variables vont stocker des informations pour les réutiliser à volonté au cours du script. Le contenu d’une variable est toujours un caractère ou une chaîne de caractères. Les variables d’environnements et les variables système sont utilisées par le système pour son fonctionnement et portent un nom en majuscules.

Les arguments

Ces valeurs permettent de personnaliser le comportement du script. En général, un argument va s’écrire sous la forme d’une chaîne de caractères ou d’une valeur numérique passée au script au moment de son exécution.

Exemples de script

Pour mieux comprendre le fonctionnement du langage Shell, le plus simple est de visualiser des exemples concrets. Commençons par un script simple Hello World avec bash

#!/bin/bash

# commentaire

echo « Hello, World! »

Enregistrez ce fichier avec une extension .sh, par exemple hello_world.sh. Pour le rendre exécutable, lancez la commande : chmod +x hello_world.sh

Pour appeler le script, tapez la commande ./hello_world.sh et vous obtiendrez la réponse Hello World à l’écran.

Créons maintenant un script Shell qui va afficher un message de salutation personnalisé. Le prénom est un argument.

#!/bin/bash

# Vérification de la présence d’un prénom en argument

if [ $# -eq 0 ]; then

echo « Usage : $0 <prénom> »

exit 1

fi

prenom=$1

# Afficher le message de salutation

echo « Hello, $prenom! »

Pour l’exécuter, utilisez la commande ./script.sh <prénom> personnalisée, par exemple ./script.sh <Charles>. Le script affichera alors « Hello, Charles! » à l’écran.

Comment se former au langage Shell ?

Le Shell est souvent considéré comme plus accessible aux débutants par rapport à certains langages de programmation plus complexes. Sa syntaxe relativement simple facilite l’apprentissage pour les utilisateurs novices. Il existe de nombreuses formations en ligne, y compris des MOOCS gratuits, pour en acquérir les bases. Vous pouvez également trouver des sites et blogs dédiés proposant des explications ainsi que des exercices pratiques. L’apprentissage des Shell est également intégré dans des parcours diplômants des métiers de l’informatique.

Les shells sont des outils puissants qui peuvent permettre de maîtriser un ordinateur comme jamais auparavant. Débutant ou expert, des connaissances dans ce domaine grâce à des formations en IA peuvent améliorer la productivité et la compréhension des systèmes d’exploitation. Vous pouvez personnaliser votre environnement, créer des scripts pour automatiser des tâches fastidieuses et accéder à des fonctionnalités avancées du système.