Мендель Купер - Искусство программирования на языке сценариев командной оболочки

• Название: Искусство программирования на языке сценариев командной оболочки
• Автор: Мендель Купер
• Жанр: Программирование

Данное руководство не предполагает наличие у читателя познаний в области программирования на языке сценариев, однако, быстро восполняет этот недостаток, постепенно, шаг за шагом раскрывая мудрость и красоту UNIX. Это руководство может рассматриваться как учебник, предназначенный для самостоятельного изучения или как справочник по программированию на shell. Руководство снабжено серией хорошо прокомментированных примеров, поскольку лучший путь к изучению языка сценариев -- это написание сценариев.

---

Сумма чисел

Найдите сумму всех пятизначных чисел (в диапазоне 10000 - 99999), которые содержат точно две цифры из следующего набора: { 4, 5, 6 }.

Примеры чисел, удовлетворяющих данному условию: 42057, 74638 и 89515.

Счастливый билет

"Счастливым" считается такой билет, в котором последовательное сложение цифр номера дает число 7. Например, 62431 -- номер "счастливого" билета (6 + 2 + 4 + 3 + 1 = 16, 1 + 6 = 7). Найдите все "счастливые" номера, располагающиеся в диапазоне 1000 - 10000.

Синтаксический анализ

Проанализируйте файл /etc/passwd и выведите его содержимое в табличном виде.

Просмотр файла с данными

Некоторые базы данных и электронные таблицы используют формат CSV (comma-separated values), для хранения данных в файлах. Зачастую, эти файлы должны анализироваться другими приложениями.

Пусть файл содержит следующие данные:

Jones,Bill,235 S. Williams St.,Denver,CO,80221,[phone]

Smith,Tom,404 Polk Ave.,Los Angeles,CA,90003,[phone]

...

Прочитайте данные и выведите их на stdout в виде колонок с заголовками.

Выравнивание

Текст вводится с устройства stdin или из файла. Его необходимо вывести на stdout, с выравниванием по ширине, используя задаваемую пользователем ширину строк.

Список рассылки

Напишите сценарий, который использовал бы команду mail, для управления простым списком рассылки. Сценарий должен брать текст ежемесячного информационного бюллетеня из заданного файла, список адресатов из другого файла и выполнять рассылку новостей по электронной почте.

Пароли

Сгенерируйте псевдослучайные 8-ми символьные пароли, используя символы из диапазона [0-9], [A-Z], [a-z]. Каждый пароль должен содержать не менее 2-х цифр.

Сложные задания

Регистрация обращений к файлам

Попробуйте отследить все попытки обращения к файлам в каталоге /etc, в течение дня. Сведения, которые включают в себя время обращения, имя файла, имя пользователя (если имели место какие либо изменения в файлах, то они тоже должны быть отмечены), запишите в виде аккуратно отформатированных записей в логфайл.

Удаление комментариев

Удалите все комментарии из сценария, имя которого задается с командной строки. При этом, строка "#! /bin/bash" не должна удаляться.

Преобразование в HTML

Преобразуйте заданный текстовый файл в HTML формат. Этот сценарий должен автоматически вставлять необходимые теги HTML в тело файла.

Удаление тегов HTML

Удалите все теги HTML из заданного HTML файла, затем переформатируйте его так, чтобы строки не были короче 60 и длиннее 75 символов. Предусмотрите оформление параграфов. Преобразуйте таблицы HTML в их приблизительный текстовый эквивалент.

Преобразование XML файлов

Преобразуйте файл из формата XML в формат HTML и в простой текстовый файл.

Борьба со спамом

Напишите сценарий, который анализировал бы входящие почтовые сообщения на принадлежность к спаму и отыскивал бы в DNS имена узлов сети, по IP адресам из заголовка письма. Сценарий должен отправлять найденые спамерские сообщения ответственным за спам провайдерам (ISP). Естественно, вы должны отфильтровать свой собственный IP адрес, чтобы не случилось так, что вы жалуетесь на самого себя.

По мере необходимости, используйте соответствующие команды для работы с сетью.

Азбука Морзе

Преобразуйте текстовый файл в код Морзе. Символы из файла должны быть представлены в виде, соответствующих им, кодов Морзе, состоящих из точек и тире, и разделенных пробелами. Например, "script" ===> "... _._. ._. .. .__. _".

Шестнадцатиричный дамп

Выведите, в виде шестнадцатиричного дампа, содержимое бинарного файла, передаваемого в сценарий, как аргумент командной строки. Вывод должен производиться в четкой табличной форме, первое поле таблицы -- адрес, далее должны следовать 8 полей, содержащие 4-х байтовые шестнадцатиричные числа, а завершать строку должно поле, содержащее эквивалентное отображение 8-ми предшествующих полей, в виде ASCII-символов.

Эмуляция сдвигового регистра

Используя Пример 25-9, как образец, напишите сценарий, который эмулировал бы 64-х битный сдвиговый регистр в виде массива. Реализуйте функции загрузки значения в регистр, сдвиг влево и сдвиг вправо. В заключение, напишите функцию, которая интерпретировала бы содержимое "регистра" как восемь 8-ми битных символов ASCII.

Детерминант (определитель)

Найдите детерминант (определитель) матрицы 4 x 4.

Анаграммы

Сценарий должен запросить у пользователя 4-х символьное слово, и найти анаграммы для этого слова. Например, анаграммы к слову word: do or rod row word. Для поиска анаграмм можете использовать файл /usr/share/dict/linux.words.

Индекс сложности текста

"Индекс сложности текста" оценивает трудность понимания текста, как некое число, которое грубо соответствует количеству лет обучения в общеобразовательной школе. Например, индекс равный 8-ми говорит о том, что текст доступен для понимания человеку, окончившему 8-й класс общеобразовательной школы.

Вычисление индекса ведется по следующему алгоритму.

1. Выберите кусок текста, длиной не менее 100 слов.

2. Сосчитайте количество предложений.

3. Найдите среднее число слов в предложении.

СРЕДНЕЕ_ЧИСЛО_СЛОВ = ОБЩЕЕ_ЧИСЛО_СЛОВ / ЧИСЛО_ПРЕДЛОЖЕНИЙ

4. Сосчитайте количество "трудных" слов -- которые содержат не менее 3-х слогов. Разделите это число на общее количество слов, в результате вы получите пропорцию сложных слов.

ПРОПОРЦИЯ_СЛОЖНЫХ_СЛОВ = ЧИСЛО_ДЛИННЫХ_СЛОВ / ОБЩЕЕ_ЧИСЛО_СЛОВ

5. Индекс сложности текста рассчитывается как сумма двух этих чисел, умноженная на 0.4 и округленная до ближайшего целого.

ИНДЕКС_СЛОЖНОСТИ = int ( 0.4 * ( СРЕДНЕЕ_ЧИСЛО_СЛОВ + ПРОПОРЦИЯ_СЛОЖНЫХ_СЛОВ ) )

4-й пункт -- самый сложный. Существуют различные алгоритмы подсчета слогов в словах. В данном же случае, вы можете ограничиться подсчетом сочетаний "гласный-согласный".

Строго говоря, при расчете индекса сложности не следует считать составные слова и имена собственные как "сложные" слова, но это слишком усложнит сценарий.

Вычисление числа пи по алгоритму "Игла Баффона"

В 18 веке, французский математик де Баффон (de Buffon) проделывал эксперимент, который заключался в бросании иглы, длиной "n", на деревянный пол, собраный из длинных и узких досок. Ширина всех досок пола одинакова и равна "d". Оказалось, что отношение общего числа бросков, к числу бросков, когда игла ложилась на щель, кратно числу пи.

Пользуясь Пример 12-35, напишите сценарий, который использовал бы метод Монте Карло для эмуляции "Иглы Баффона". Для простоты примите длину иглы раной ширине досок, n = d.

Подсказка: особое значение здесь имеют переменные, которые будут вычисляться как расстояние от центра иглы до ближайшей щели и величина угла между иглой и щелью. Для выполнения расчетов можно воспользоваться утилитой bc.

Шифрование по алгоритму Playfair

Напишите сценарий, реализующий алгоритм шифрования Playfair (Wheatstone).

В соответствии с этим алгоритмом, текст шифруется путем замены каждой 2-х символьной последовательности -- "диграммы". Традиционно, в качестве ключа, используется матрица символов алфавита 5 x 5.

C O D E S

A B F G H

I K L M N

P Q R T U

V W X Y Z

Матрица содержит все символы алфавита, за исключением символа "J", который представляет символ "I". Первая строка матрицы -- произвольно выбранное слово, в данном случае -- "CODES", далее следуют символы алфавита, исключая те, которые входят в состав первой строки.

Шифрование производится по следующему алгоритму: для начала, текст сообщения разбивается на диграммы (группы по 2 символа). Если в диграмму попадают два одинаковых символа, то второй символ удаляется, и формируется новая диграмма. Если в последней группе остается один символ, то такая "неполная" диграмма дополняется "пустым" символом, обычно "X".

THIS IS A TOP SECRET MESSAGE

TH IS IS AT OP SE CR ET ME SA GE

Каждая диграмма может подпадать под одно из следующих определений:.

1) Оба символа находятся в одной строке ключа. Тогда, каждый из них заменяется символом, стоящим справа в той же строке. Если это последний символ строки ключа, то он заменяется первым символом в той же строке ключа.

2) Оба символа находятся в одном столбце ключа. Тогда каждый из них заменяется на символ, стоящий ниже, в этом же столбце. Если это последний символ в столбце ключа, то он заменяется первым символом в том же столбце ключа.

3) Символы диграммы стоят в вершинах прямоугольника. Тогда каждый из них заменяется символом из соседнего, по горизонтали, угла.

Диграмма "TH" соответствует 3-му определению.

G H

M N

T U (Прямоугольник с вершинами "T" и "H")

T --> U

H --> G

Диграмма "SE" соответствует 1-му определению.