# Bourne-Again shell

Bash (abréviation de Bourne-Again shell) est un interpréteur en ligne de commande de type script. C'est le shell Unix du projet GNU.
Fondé sur le Bourne shell, Bash lui apporte de nombreuses améliorations, provenant notamment du Korn shell et du C shell.
Bash est un logiciel libre publié sous licence publique générale GNU. Il est l'interprète par défaut sur de nombreux Unix libres, notamment sur les systèmes GNU/Linux.
C'était aussi le shell par défaut de Mac OS X, remplacé avec macOS Catalina (10.15) par zsh.
Il a été d'abord porté sous Microsoft Windows par le projet Cygwin, et depuis Windows 10 constitue une option à part entière du système d'exploitation, nommée Windows Subsystem for Linux.

## Histoire

« Bourne again » est un jeu de mots sur le Bourne shell. Littéralement, Bourne again signifie « Bourne encore », mais se prononce également presque comme born again, signifiant « né de nouveau » ou encore « réincarné ». Également, to bash signifie « frapper violemment » en anglais.
Brian Fox, a publié en 1988 la première implémentation de Bash pour le compte de la Free Software Foundation. Il a été relayé plus tard par Chet Ramey. Le Bourne shell originel, dont s'inspire Bash, fut écrit par Stephen Bourne en 1977. La version 3.0 date de juillet 2004, et la version 4.0 de février 2009.
Le 24 septembre 2014, une faille de sécurité majeure est rendue publique, permettant le piratage du Bash via des scripts CGI. Ses utilisateurs sont alors invités à le patcher pour s'en prémunir.

## Usage

Comme tous les interpréteurs en ligne de commande de type script, Bash exécute quatre opérations fondamentales :
* Il fournit une liste de commandes permettant d'opérer sur l'ordinateur (lancement de programmes, copie de fichiers, etc.) ;
* Il permet de regrouper ces commandes dans un fichier unique appelé script ;
* Il vérifie la ligne de commande lors de son exécution ou lors d'une éventuelle procédure de vérification et renvoie un message d'erreur en cas d'erreur de syntaxe ;
* En cas de validation, chaque ligne de commande est interprétée, c'est-à-dire traduite dans un langage compréhensible par le système d'exploitation, qui l'exécute alors.
Les scripts sont de courts programmes généralement faciles à construire. Bash offre un service de gestion de flux, c'est-à-dire qu'il permet que le résultat d'un script (la sortie) soit transmis à un autre script (l'entrée). De cette façon, les scripts peuvent être « chaînés », chacun effectuant une seule tâche bien délimitée.
Les scripts peuvent être exécutés manuellement par l'utilisateur ou automatiquement par le système.
Par exemple, dans la distribution GNU/Linux Ubuntu, le répertoire resume.d contient un certain nombre de scripts qui s'exécutent automatiquement lors du redémarrage du système, c'est-à-dire après la fin de la mise en veille de celui-ci. Ces scripts servent à relancer les différents programmes interrompus par la mise en veille.

## Fonctionnement

Bash est un shell qui peut être utilisé soit en mode interactif, soit en mode batch :
* mode interactif : Bash attend les commandes saisies par un utilisateur puis renvoie le résultat de ces commandes et se place à nouveau en situation d'attente ;
* mode batch : Bash interprète un fichier texte contenant les commandes à exécuter.

### Session en mode interactif

Une « session » est l'ensemble des actions effectuées par l'utilisateur d'un système informatique, entre le moment où il se connecte à celui-ci et le moment où il s'en déconnecte.
Bash est le plus souvent utilisé par défaut pour les ouvertures de sessions dans les distributions GNU/Linux. On le retrouvait également comme shell par défaut sous MacOS X, jusqu'à la version Catalina en 2019.

### Fermeture en mode interactif

La fermeture de session se fera par la commande exit ou Ctrl+D (la marque de fin de fichier sous Unix : l'utilisateur ferme le flux de lecture de l'interpréteur).

### Scripts exécutés lors du lancement de bash

* Scripts exécutés quand bash est utilisé pour une ouverture de session :
** communs à tous les utilisateurs :
*** /etc/profile
** spécifiques à chaque utilisateur
*** .bash_profile
*** .bash_login
*** .profile
*** .bash_logout : Script exécuté lors de la déconnexion
* Scripts exécutés quand bash n'est pas utilisé pour une ouverture de session :
** spécifiques à chaque utilisateur :
*** .bashrc.

### readline et l'édition de la ligne de commande

Bash utilise la bibliothèque readline ce qui lui permet, comme le C shell, de compléter automatiquement (autocomplétion) les noms de commandes et de fichiers lors d'une frappe sur la touche Tabulation et d’accélérer considérablement le travail. Les touches Haut et Bas permettent de naviguer avec facilité dans l'historique des commandes.

#### Édition de la ligne de commande en mode vi ou Emacs

Il est également possible de choisir pour l'édition de la ligne de commande un comportement similaire à celui de l'éditeur de texte vi ou à celui de Emacs. Il faut alors utiliser les commandes set -o et set +o qui modifient les options du shell. Leur comportement est contre-intuitif car set -o active une option, tandis que set +o la désactive.
set -o emacs lance l'édition de ligne de commande en mode emacs et set -o vi en mode vi. Depuis la version 2.0, une nouvelle commande interne a été ajoutée pour la configuration du comportement du shell : shopt. Elle est destinée à remplacer la configuration des options par set. Le fonctionnement de shopt -o est semblable à set -o et celui de shopt +o à celui de set +o pour assurer la continuité avec set.

## Interprétation et exécution des commandes

Pour interpréter une ligne, Bash la segmente en mots. Le premier mot d'une ligne est considéré comme un nom de commande. On place ensuite les « arguments », qu'on nomme aussi les « paramètres » de la commande, c'est-à-dire les données qu'elle va traiter, un fichier par exemple. Enfin on peut ajouter des « options » qui vont modifier le comportement standard de la commande. Ces options sont introduites par « - », le tiret court, puis par le nom de l'option, ou une simple lettre en guise de raccourci. On ne place pas d'espace entre le tiret et le nom de l'option.

### Interprétation

Chaque interprétation d'une ligne respecte les contraintes suivantes :
* le premier mot de la ligne est interprété comme le nom de la commande, les autres mots en sont les paramètres ou options ;
* chaque mot est séparé par un ou plusieurs caractères de séparation. Par défaut, ces caractères sont l'espace et la tabulation (modifiable grâce à la variable Internal Field Separator (IFS) ;
* la fin de la commande est marquée, soit par un « ; » (si l'on veut placer plusieurs commandes sur la même ligne), soit par un saut de ligne.
Il existe plusieurs types de noms de commande associés à différents degrés de priorité. En suivant l'ordre décroissant des priorités, lors de l'interprétation de ce premier mot, on trouve :
* les alias : ce sont des mots définis comme synonymes d'un autre (groupe de) mot(s). Dans ce cas, l'interpréteur commence par remplacer le mot par son équivalent. Un exemple d'alias commun est alias ll='ls -alh' qui permet d'appeler ls -alh en n'entrant que ll ;
* les commandes internes : ce sont des commandes qui ont été définies dans l'interpréteur. Elles ne font pas l'objet d'un programme séparé. Par exemple, cd (change directory) ou set sont des commandes internes du shell. Ainsi which set ne retourne pas l'emplacement d'un fichier binaire correspondant à cette commande, car elle fait partie du programme de Bash ;
* les commandes externes, c'est-à-dire les programmes (ou un fichier de commande, en général appelé « script ») stockés sur le disque de la machine. Par exemple, ls est la commande qui permet de lister les fichiers contenus dans un répertoire donné ; which ls donne l'emplacement du binaire de ls.
Si Bash ne trouve aucune correspondance dans les alias, les commandes internes ou les commandes externes avec le premier mot de la ligne, il renvoie un message d'erreur en faisant précéder command not found du mot tapé en tête de ligne.

### Exécution

Dans le cas d'une commande externe, le shell doit retrouver le programme correspondant à cette commande avant de pouvoir l'exécuter. Une recherche exhaustive, pour chaque commande, dans tout le système de fichiers prendrait beaucoup trop de temps et rendrait le système inutilisable dans la pratique. Seul un petit ensemble de répertoires est en fait consulté lors de la recherche du programme permettant l'exécution de la commande. Ces répertoires sont définis dans une variable d'environnement appelée « $PATH ». Si la commande n'est pas trouvée dans l'un des répertoires listés dans cette variable, « le PATH », l'exécution se solde par un message d'erreur du type command not found.
Contrairement à ce qui se passe sous Windows, pour des raisons de sécurité, les shells Unix, dont Bash, n'incluent pas implicitement le répertoire courant dans le PATH, mais il peut y être placé explicitement. Cela permet d'éviter qu'un individu n'installe dans le répertoire courant un programme malveillant qui, portant le même nom qu'une commande externe, pourrait s'exécuter à sa place si un utilisateur tapait cette commande.

## Syntaxe
### Les métacaractères du shell

Un métacaractère est un caractère qui possède une signification autre que sa signification littérale. « * » ne représente pas pour Bash le caractère étoile, il le lit comme représentant n'importe quelle suite de caractère ou une absence de caractère. Les métacaractères se divisent en deux classes, ceux qui se substituent à d'autres caractères et ceux qui permettent de protéger des caractères. Ces derniers, employés seuls comme dans le cas de l'anti-slash, ou par paires, forcent Bash à lire des caractères de façon littérale, c'est-à-dire que s'il est protégé, le caractère « * » perd son statut de métacaractère pour redevenir une « étoile ».
Il y a deux métacaractères de substitution :
* * : correspond à aucun caractère, n'importe quel caractère ou un ensemble de caractères ;
* ? : est équivalent à un caractère quelconque.
Il y a trois moyens pour protéger un caractère ou une chaîne de caractères :
* \ : empêche l'interprétation spéciale d'un métacaractère ;
* ` : les guillemets inversés (backquotes, touches AltGr+7 sur un clavier français) provoquent une interprétation de la chaîne de caractères incluse entre deux de ces caractères comme une commande. Exemple : for file in `ls` ;
* ' : tous les caractères inclus entre deux de ces caractères sont interprétés comme du texte.

### Le caractère d'échappement : anti-slash « \ »
#### Anti-slash en fin de ligne

À la fin d'une ligne, un anti-slash indique que la commande continue à la ligne suivante. Cette fonction est particulièrement utile pour les grandes commandes afin de les rendre plus facilement lisibles.

#### Anti-slash pour former un des caractères spéciaux du C

Les chaînes ayant un format analogue à $'\n', dans lesquelles on note la présence de l'anti-slash, sont interprétées d'une façon particulière par Bash. On remarque que l'anti-slash est suivi d'une lettre et que le groupe est encadré par des apostrophes. Dans ce cas, il ne s'agit pas d'échapper la signification d'un métacaractère. C'est une façon d'indiquer à Bash que la combinaison de l'anti-slash et de la lettre représente un caractère spécial du langage C à interpréter selon les règles édictées par l'ANSI. Ainsi 'echo $'\a' provoquera un « bip ».
Le tableau qui suit donne la liste de ces caractères spéciaux :
| Échappement par antislash | Transformation par Bash |
| \a | Bip |
| \b | Espacement arrière |
| \e | Échappement |
| \f | Saut de page (le nom anglais de ce caractère est form feed) |
| \n | Saut de ligne |
| \r | Retour chariot |
| \t | Caractère de tabulation horizontale |
| \v | Caractère de tabulation verticale |
| \\ | Anti-slash |
| \' | Une apostrophe (le nom anglais de ce caractère est quote) |
| \nnn | Le caractère 8 bits dont la valeur en octal est nnn |
| \xHH | Le caractère 8 bits dont la valeur en hexadécimal est HH |
| \cx | Le caractère contrôle-X |
Voir ASCII

#### Anti-slash avant un des méta-caractères de Bash

Les méta-caractères, notamment « * » (étoile), ne sont pas interprétés par Bash en tant que littéraux, ce qui est gênant dans certains cas. Les commandes find, sed exemplifient ce point délicat. Si à l'aide de la commande find on souhaitait chercher dans le répertoire courant, représenté par « . », et ses sous-répertoires, tous les fichiers dont le nom commence par « my », on serait tenté d'écrire la ligne de commande suivante find . -name my* Mais la commande renverra Find: Les chemins doivent précéder l'expression.
En effet Bash va substituer à la chaîne « my* » la liste des fichiers contenus dans le répertoire courant, ce que find considère comme étant une liste de chemins, qui doivent être spécifiés en premier lieu, et non comme le nom des fichiers à rechercher.
Une des solutions consiste à utiliser un anti-slash avant le caractère « * » pour l'échapper et forcer Bash à l'interpréter comme un littéral. Ce qui donne find . -name my\*.
Une autre solution serait d'utiliser les guillemets. On pourrait par exemple écrire find . -name "my*"

### Gestion de processus

| Commandes | Opérations | Explications |
| A & | | Crée un nouveau processus en lançant la commande A (dépendant de la console), permettant d'entrer d'autres commandes dans la même console. |
| ( A & ) | | Même chose que la commande ci-dessus, mais cette fois le processus créé est indépendant de la console. |
| A && B | ET logique (&&) | Exécute B, si A réussit. B si A OK |
| A || B | | Exécute B uniquement si A échoue. B si A KO |
| A `B` | paramètres dynamiques | A utilise les résultats de l'exécution de B |
| A $(B) | paramètres dynamiques | A utilise les résultats de l'exécution de B |

### Gestion de flux

Chaque commande est associée à trois flux :
* l'entrée (ou « input » ou encore stdin) standard (entrée 0) ;
* la sortie (ou « output » ou encore stdout) standard (entrée 1) ;
* la sortie d'erreur standard (stderr) (entrée 2)
Éventuellement, des descripteurs de fichier supplémentaires peuvent être associés à une commande.
Méthode d'utilisation :
| Commandes | Opérations | Explications |
| A > fichier | sortie (>) | Exécute la commande A et redirige sa sortie standard (stdout) dans fichier en écrasant son contenu ou en créant fichier si celui-ci n'existe pas |
| A >> fichier | sortie (>>) | Exécute la commande A et redirige sa sortie standard à la fin de fichier |
| A 2> fichier | sortie (2>) | Exécute la commande A et redirige sa sortie standard des erreurs (stderr) dans fichier en écrasant son contenu ou en créant fichier si celui-ci n'existe pas |
| A 2>> fichier | sortie (2>>) | Exécute la commande A et redirige sa sortie standard des erreurs à la fin de fichier |
| A 2>&1 | sortie (2>&1) | Exécute la commande A et redirige sa sortie standard des erreurs dans sa sortie standard |
| A < fichier | entrée (<) | Exécute la commande A en lui passant le contenu de fichier dans son entrée standard (stdin) |
| A | B | sortie, entrée(|) | Exécute A et envoie le contenu de sa sortie standard dans l'entrée standard de B |

### Redirection de l'entrée et des deux sorties

Utiliser
* > pour faire la redirection de la sortie standard (stdout) d'une commande ;
* 2> pour la redirection de la sortie des erreurs (stderr) ;
* n> permet la redirection du n$^{ième}$ descripteur de fichier ;
* &> pour rediriger en même temps la sortie standard et la sortie erreur.

### Variables du shell

Les variables sont référencées en les faisant précéder par le signe $ (exemple echo $HOME).
Quelques variables d'environnement : USER, PID, HOME, PATH et SHELL.

### Substitution de commandes

Dans une ligne de commande, on remplace comme argument une commande par son résultat (au stdout) en l'entourant d'apostrophes inversées `nom commande` ou encore en utilisant $ ($(nom commande)).

### Expression rationnelle

Les expressions rationnelles ou expressions régulières permettent de décrire des chaînes de caractères. On peut discerner deux catégories parmi ces derniers. Les littéraux, qui sont des caractères normaux traités comme tels, et les métacaractères qui sont des symboles ayant un sens pour une recherche. Il a déjà été question au-dessus des caractères * et ?. Il est possible d'affiner la description du motif que l'on recherche et de préciser son emplacement.
Ainsi ^ représente le début d'une ligne et $ la fin. Par exemple ^ter représente toutes les lignes commençant par ter et ter$ toutes celles se terminant par ter.
Des métacaractères représentent aussi des classes de caractères. Par exemple dans sci[ea]nce le contenu des crochets représente un OU logique. Sont représentées science et sciance. À l'aide des crochets, il est aussi possible de définir des intervalles, il faut ajouter un tiret. Il s'ensuit que [0-9] équivaut à tous les chiffres de 0 à 9, [a-z] à toutes les lettres minuscules et [A-Z] à toutes les lettres majuscules. À l'intérieur des crochets, plusieurs classes de caractères peuvent être combinées : par exemple, epsilon[0-9A-Z] spécifie que epsilon peut être suivi d'un chiffre entre 0 et 9 ou d'une lettre majuscule.
Le ^ à l'intérieur des crochets signifie la négation. De la sorte [^eo] (^ est le deuxième caractère) définit ni « e » ni « o ».
Les expressions entre crochets ne permettent pas de décrire une chaîne de caractères, elles ne correspondent qu'à un seul caractère. Pour décrire une chaîne, il faut utiliser les parenthèses, lesquelles constituent une sous-expression régulière. Le tube | indique alors les alternatives. lou(p|ch)er décrit aussi bien louper que loucher.

### Raccourcis clavier en mode Emacs

* TAB : auto-complète un mot à partir de la position du curseur.
* CTRL + a : déplace le curseur en début de ligne (équivalent à la touche début).
* CTRL + c : envoie le signal SIGINT à la tâche au premier plan, ce qui a pour effet de l'interrompre.
* CTRL + d : en début de ligne ferme le shell courant (équivalent de la commande exit). Si un début de commande a été saisi, détruit (delete) le caractère suivant le curseur.
* CTRL + e : (end) déplace le curseur en fin de ligne (équivalent à la touche fin).
* CTRL + p : (previous) rappelle la commande précédente (équivalent à la touche flèche du haut).
* CTRL + n : (next) rappelle la commande suivante (équivalent à la touche flèche du bas).
* CTRL + r : (research) rappelle la dernière commande contenant les caractères spécifiés (équivalent à vim ~/.bash_history). Un 2eCTRL + r rappelle la prochaine commande antérieure correspondant à la recherche. CTRL + s : rappelle la commande suivante de la recherche (attention à ne pas l'exécuter depuis un terminal car cette commande déclencherait son XOFF). CTRL + o : exécute la commande trouvée dans la recherche.
* CTRL + l : efface le contenu de l'écran (équivalent à la commande clear).
* CTRL + u : efface le contenu de la ligne avant le curseur et le place dans le presse-papier.
* CTRL + k : efface le contenu de la ligne après le curseur et le place dans le presse-papier.
* CTRL + w : efface le contenu du curseur au début du mot le précédant et le place dans le presse papier.
* CTRL + y : (yank) ajoute le contenu du presse-papier à partir de la position du curseur.
* CTRL + z : envoie le signal SIGTSTP à la tâche au premier plan ce qui a pour effet de la suspendre. Pour la réafficher on peut entrer fg 'nom du processus'.
* CTRL + x CTRL + x : (car x est en forme de croisement) alterne le curseur avec son ancienne position.
* CTRL + x CTRL + e : (editor car reprend la variable $EDITOR du shell) édite la ligne courante dans votre éditeur de texte.
* CTRL + _ : annule la dernière modification.
* ALT + f ou ESC + f : (forward) avance le curseur jusqu'à la fin du mot le suivant.
* ALT + b ou ESC + b : (backward) recule le curseur jusqu'au début du mot le précédant.
* ALT + BS ou ESC + BS : coupe le texte jusqu'au début du mot précédant le curseur.
* ALT + d ou ESC + d : coupe le texte jusqu'à la fin du mot suivant le curseur.
* ALT + u ou ESC + u : transforme les lettres en majuscules jusqu'à la fin de mot suivant le curseur.
* ALT + l ou ESC + l : transforme les lettres en minuscules jusqu'à la fin de mot suivant le curseur.
* ALT + c ou ESC + c : en partant du curseur, met la première lettre rencontrée en majuscule et les suivantes en minuscule jusqu'à la fin de mot trouvée.
* ALT + r ou ESC + r : annule les changements et remet la ligne telle qu'elle était dans l'historique.

### Raccourcis clavier en mode vi

Le mode vi s'active par la commande set -o vi et se désactive par set +o vi. Au début d'une ligne on est en mode insertion, pour passer en mode commande il faut appuyer sur la touche échap.
Voici un résumé des commandes, pour un descriptif complet rendez-vous sur la page vi.
Déplacement :
* $ : pour aller en fin de ligne
* ^ : pour aller en début de ligne
* j et k : pour afficher la commande suivante et précédente
* h et l : pour déplacer le curseur vers la gauche et la droite
* w : place le curseur sur le premier caractère du mot suivant
* b : place le curseur sur le premier caractère du mot précédent
Action :
* u : annule l'action précédente
* D : supprime la fin de la ligne à partir du curseur
* yy : copie la ligne courante (et la copie dans le buffer)
* dd : supprime la ligne courante (et la copie dans le buffer)
* yw : copie le mot suivant le curseur dans le buffer
* dw : coupe le mot suivant le curseur, et le copie dans le buffer
* y$ : copie du curseur à la fin de ligne dans le buffer
* d^ : supprime du début de la ligne jusqu'au curseur et le copie dans le buffer
* p : Coller après le curseur
* P : coller avant le curseur
* e : invoque l'éditeur de ligne de commande, normalement vi ou vim

#### En mode éditeur

Remplacement de motifs :
* :s : remplace une chaîne de caractères par une autre. Par exemple, :s/avant/après/ remplace le mot « avant » par le mot « après » sur la ligne courante. Le format d'expression rationnelle est celui de perl.
* / : recherche une chaîne de caractères après le curseur.
Une pression sur la touche "n" permet de répéter la recherche/substitution sur l'occurrence suivante, "N" permet de répéter/substituer sur l'occurrence précédente.
Répétition de commandes :
* :33 : déplace le curseur à la ligne 33.
* 5x : supprime 5 fois le caractère courant
Édition de la ligne courante :
* ESC :wq : quitte et sauvegarde.
* ESC :q! : quitter sans sauvegarder