Лекція 50. Shell як конструктор LEGO: echo, cat, grep і pipe

Рівень 9: Linux-інженер лабораторії

Марко, сьогодні ми не просто вивчимо новий термін — ми відкриємо ще один шар того, як насправді працює комп’ютер.

Що ми сьогодні розкриємо

побачити Unix-ідею маленьких інструментів
зрозуміти stdout, перенаправлення >/>> і pipeline |
складати прості команди з уже знайомих частин

Зв’язок з попередніми лекціями

У цій лекції ми використаємо знання про shell із лекції 24, щоб зрозуміти, як маленькі програми з’єднуються між собою за допомогою pipes.

Правило лабораторії

У вправах із > працюємо лише з файлами в ~/marko-lab/pipes, щоб випадково не перезаписати важливі дані.

Маленькі програми можна з’єднувати

Одна з красивих ідей Unix: замість однієї гігантської програми для всього є багато маленьких інструментів. Один читає файли, інший фільтрує рядки, третій рахує.

Shell дозволяє з’єднати їх так, щоб вивід однієї програми став входом іншої.

stdout і перенаправлення

Програма зазвичай має стандартний вивід — stdout. Термінал показує його на екрані, але shell може направити його у файл:

echo "hello" > note.txt

> перезаписує файл, а >> додає в кінець. Це важлива різниця: випадковий > може стерти старий вміст файлу.

Pipe — труба між програмами

Символ | бере stdout зліва й подає як stdin програмі справа.

ls | grep '.py'

ls генерує список, grep залишає рядки, де є .py. Це маленький конвеєр.

graph LR
    A["ls
(список усіх файлів)"] -->|"stdout → stdin"| B["grep '.py'
(фільтрує рядки)"]
    B -->|"stdout"| C["Результат:
тільки .py файли"]

    style A fill:#e1f5fe
    style B fill:#fff3e0
    style C fill:#e8f5e9

Приклади

Приклад 1

cat file.txt друкує вміст файлу; cat file.txt | grep Marko передає текст у фільтр.

Приклад 2

printf 'one two three ' | grep t покаже рядки, де є літера t.

Приклад 3

echo first > log.txt, а потім echo second >> log.txt залишить два рядки. Якщо вдруге використати >, перший рядок буде перезаписано.

Linux-лабораторія: побудуй конвеєр

mkdir -p ~/marko-lab/pipes
cd ~/marko-lab/pipes
printf 'cat.py
dog.txt
robot.py
README.md
' > names.txt
cat names.txt
cat names.txt | grep '.py'
grep '.py' names.txt > python-files.txt
cat python-files.txt
echo 'snake.py' >> names.txt
grep '.py' names.txt

Зверни увагу: grep '.py' names.txt може читати файл напряму, тому cat ... | grep ... не завжди потрібен. Але pipeline корисний для розуміння композиції.

Місія для Марка

Виконай місію по черзі. Якщо щось не виходить — спочатку перечитай приклад вище й спробуй знайти, на якому кроці результат відрізняється.

виконай лабораторію
додай два нові імені файлів через >>
знайди через grep лише рядки з .md
створи all.txt через cat names.txt > all.txt і перевір вміст
поясни різницю між >, >> і |

Перевір себе

Що таке stdout?
Що робить >?
Що робить >>?
Що робить |?
Навіщо Unix-підхід із маленькими інструментами зручний?

Терміни однією фразою

stdout (standard output) — стандартний вивід програми, який за замовчуванням йде на екран.
> (перенаправлення) — направляє вивід із терміналу у файл, перезаписуючи його.
>> — додає вивід у файл, не стираючи попередній вміст.
Pipe (|) — з’єднує вивід однієї програми з введенням іншої.
echo — виводить текст у stdout.
cat — показує вміст файлу у stdout.
grep — фільтрує рядки за шаблоном.

Чек-лист перед наступною лекцією

Чи можеш ти пояснити, що таке stdout та як працюють перенаправлення виведення?
Чи вмієш ти використовувати труби (pipes) та команду grep?
Чи розумієш ти, як об’єднувати команди для обробки тексту?

Що потрібно винести з лекції

shell уміє перенаправляти потоки даних
pipe дозволяє складати прості програми у конвеєр
перед > треба пам’ятати, що він може перезаписати файл

Хакерський принцип: не запам’ятовуй магічні слова. Намагайся пояснити своїми словами, що відбулося і чому.