Comando head di Linux

Il comando head di Linux, come il comando tail di Linux, è uno degli strumenti es­sen­zia­li della riga di comando. Fon­da­men­tal­men­te, il comando è usato per vi­sua­liz­za­re l’inizio di un file (di testo) o per limitare l’output di un comando Linux a una de­ter­mi­na­ta quantità.

Il comando head di Linux fa parte delle “GNU Core Utilities” (Coreutils), una raccolta di comandi di base della riga di comando. In linea con la filosofia Unix, i comandi usano un testo come formato uni­ver­sa­le di input e output. Le coreutils sono ri­la­scia­te con licenza open source e sono di­spo­ni­bi­li per una varietà di sistemi operativi diversi.

Il comando head di Linux è usato per limitare l’output testuale sulla riga di comando. Ma perché questa opzione è utile o ne­ces­sa­ria? Per ri­spon­de­re alla domanda, diamo un’occhiata a come funziona in generale la riga di comando di Linux. La maggior parte dei comandi di Linux riceve o fornisce, ri­spet­ti­va­men­te, input o output testuali. L’origine o la de­sti­na­zio­ne di un comando possono essere co­sti­tui­te da:

• File: in par­ti­co­la­re file di testo in formato ASCII. Di minore interesse qui sono i file binari come le immagini JPEG o i documenti Word.
• Input e output standard: testo che viene vi­sua­liz­za­to o inserito dall’utente nel terminale.
• Le co­sid­det­te “pipe” (in italiano “tubazioni”) sono con­ca­te­na­zio­ni di diversi comandi Linux. L’output testuale di un comando viene inoltrato come input testuale al comando suc­ces­si­vo.

Con­si­de­ria­mo anche che i file possono contenere quantità in­com­men­su­ra­bi­li di testo. Per esempio, un file di diversi gigabyte contiene miliardi di caratteri! Pertanto, spesso è utile limitare la quantità di testo vi­sua­liz­za­to o vi­sua­liz­za­re se­let­ti­va­men­te solo alcune righe o porzioni di testo. Di seguito vi pre­sen­tia­mo una pa­no­ra­mi­ca dei comandi Linux più comuni uti­liz­za­ti per l’output di file di testo:

• CAT: vi­sua­liz­za l’intero file. L’output di grandi file so­vrac­ca­ri­ca la riga di comando.
• LESS: vi­sua­liz­za l’intero file pagina per pagina. Non è pra­ti­ca­bi­le per i file di grandi di­men­sio­ni.
• HEAD: vi­sua­liz­za l’inizio di un file o limita l’output a un certo in­ter­val­lo.
• TAIL: vi­sua­liz­za la fine di un file oppure limita l’output a un certo in­ter­val­lo.

Se le spie­ga­zio­ni che vi abbiamo fornito finora vi sembrano astratte, date un’occhiata agli esempi pratici qui sotto. Do­vreb­be­ro per­met­ter­vi di capire i concetti esposti in termini più concreti.

L’ese­cu­zio­ne del comando tail di Linux avviene sulla riga di comando. Nor­mal­men­te viene inserito il nome del comando seguito da parametri opzionali, com­ple­ta­to infine dal nome o dal percorso di uno o più file. Per prima cosa, con­si­de­ria­mo la sintassi del caso generale:

Senza opzioni, la sintassi più semplice del comando head di Linux è rap­pre­sen­ta­ta dal seguente schema:

In questo modo il comando head di Linux mostra le prime dieci righe del file spe­ci­fi­ca­to. Ciò permette di dare ra­pi­da­men­te un’occhiata all’inizio di un file, ottenendo spesso un’idea del contenuto.

Nell’uso quo­ti­dia­no, il comando head di Linux è spesso combinato con l’opzione '-n'. Ag­giun­gen­do un numero in fondo si definisce quante linee devono essere vi­sua­liz­za­te. Vediamo due esempi. Con la sintassi indicata di seguito viene vi­sua­liz­za­ta solo la prima riga di un file:

Possiamo usare lo stesso schema per vi­sua­liz­za­re le prime 100 righe di un file:

In base alla con­ven­zio­ne, il comando head di Linux è con­trol­la­to da parametri opzionali. Nell’ambito delle Coreutils GNU, esiste una forma lunga per ogni opzione; per le opzioni più fre­quen­te­men­te usate è di­spo­ni­bi­le anche una forma breve, spesso sto­ri­ca­men­te de­ter­mi­na­ta. Mostriamo qui una pa­no­ra­mi­ca delle opzioni più utili:

Prima di con­si­de­ra­re gli esempi pratici, per­met­te­te­ci qualche parola sulla ter­mi­no­lo­gia. Cosa in­ten­dia­mo in realtà quando parliamo di “righe” e “caratteri”? A livello puramente intuitivo, si può cer­ta­men­te dare una risposta a questa domanda. Ma nell’ambiente digitale stret­ta­men­te re­go­la­men­ta­to, abbiamo bisogno di saperlo esat­ta­men­te.

In­ter­na­men­te, un file di testo è una singola stringa continua di caratteri. La fine di ogni riga è con­tras­se­gna­ta solamente da un carattere chiamato “in­ter­ru­zio­ne di linea”. A seconda del sistema operativo, il carattere uti­liz­za­to può essere diverso, il che può portare ad alcune in­con­gruen­ze. In Linux, il carattere “Linefeed” (‘LF’) indica l’in­ter­ru­zio­ne di riga.

Quando si usa l’opzione ‘-c’ / ‘--bytes’, si pre­sup­po­ne che un byte cor­ri­spon­da esat­ta­men­te a un carattere. Questo funziona per il set di caratteri ASCII, ma può causare problemi in altre si­tua­zio­ni. Il set di caratteri Unicode am­pia­men­te usato oggi è una codifica di caratteri “multibyte”. Per rap­pre­sen­ta­re un singolo carattere, possono essere uti­liz­za­ti diversi byte. Se si elaborano file di testo Unicode con il comando head di Linux, possono ve­ri­fi­car­si strani effetti col­la­te­ra­li. Per esempio, usando l’opzione ‘-c’, una vocale accentata (per esempio “à”) può diventare la vocale cor­ri­spon­den­te (“a”).

Per rendere con­cre­ta­men­te com­pren­si­bi­li gli esempi che seguono, usiamo il testo inglese della Di­chia­ra­zio­ne Uni­ver­sa­le dei Diritti Umani (“Universal De­cla­ra­tion of Human Rights”, UDHR). Con tra­du­zio­ni in più di 460 lingue, è uno dei testi più tradotti nella storia dell’umanità. Sca­ri­chia­mo il testo della di­chia­ra­zio­ne con il comando cURL di Linux e sal­via­mo­lo come file ‘udhr.txt’ sul desktop, eseguendo il seguente frammento di codice nella riga di comando:

Del modello per l’output della prima riga di un file di testo abbiamo già parlato. Di seguito è riportata la sintassi riferita al nostro esempio concreto:

Come accade per la prima riga, il comando head di Linux può essere uti­liz­za­to anche per vi­sua­liz­za­re l’intero testo tranne l’ultima riga. Per farlo, usiamo l’opzione ‘-n’ e an­te­po­nia­mo all’argomento un segno meno:

Ora, cosa succede se vogliamo vi­sua­liz­za­re solo il preambolo dell’UDHR dalla riga 9 alla 18? Per farlo, uti­liz­zia­mo il comando “gemello” del comando head di Linux. Se il comando head di Linux vi­sua­liz­za la parte iniziale di un file di testo, il comando tail vi­sua­liz­za la fine. Se com­bi­nia­mo i due comandi con il simbolo della pipe ‘|’, possiamo estra­po­la­re un’area definita da un testo:

È possibile, ad esempio, vi­sua­liz­za­re solo una de­ter­mi­na­ta riga. A tale scopo uti­liz­zia­mo il comando tail con l’opzione ‘-n 1’. Per vi­sua­liz­za­re, ad esempio, solo la riga 28 “Everyone has the right to life, liberty and the security of person.” sfrut­tia­mo il seguente comando.

Come potete vedere, viene vi­sua­liz­za­ta l’intera riga. Per vi­sua­liz­za­re solo la parte fino a “security”, ag­giun­gia­mo un’altra chiamata del comando head di Linux in­ter­po­nen­do una “pipe”. Quindi uti­liz­zia­mo l’opzione ‘-c’ e proviamo diversi valori come argomento fino a isolare esat­ta­men­te la parte richiesta. In questo caso abbiamo bisogno solo dei primi 62 caratteri:

Un metodo più intuitivo può essere quello di contare il numero di caratteri partendo dalla fine. Anche questo è possibile an­te­po­nen­do all’argomento dell’opzione ‘-c’ un segno meno. L’output del comando rimane lo stesso:

Infine, vogliamo eliminare gli spazi vuoti iniziali. Pro­ba­bil­men­te avrete già in­do­vi­na­to come possiamo fare. Esatto, ag­giun­gia­mo un altro parametro del comando tail dotando l’argomento dell’opzione ‘-c’ di un segno più. Come accade per il segno meno del comando head di Linux, in questo modo in­ver­tia­mo il si­gni­fi­ca­to dell’opzione: invece di limitare l’output agli ultimi cinque caratteri, limitiamo l’output a tutto ciò che resta dal quinto carattere iniziale in poi:

Ora vi starete chiedendo se vale davvero la pena costruire un comando così complesso. O c’è un modo più semplice? Ef­fet­ti­va­men­te questo è solo un esempio. L’ope­ra­zio­ne può essere risolta più ele­gan­te­men­te con il comando Sed. Per i file più grandi, tuttavia, il comando head di Linux è più rapido del comando Sed.

Avete già visto come il comando head di Linux può essere combinato con il comando tail. Un’altra com­bi­na­zio­ne co­mu­ne­men­te usata è quella con il comando grep per filtrare il testo da vi­sua­liz­za­re. In questo modo possiamo limitare l’output alle righe che con­ten­go­no il termine di ricerca. Delle prime trenta righe del testo dell’UDHR vengono vi­sua­liz­za­te solo quelle che con­ten­go­no la parola “Person”:

Finora abbiamo usato il comando head di Linux per elaborare un singolo file. Tuttavia, è possibile spe­ci­fi­ca­re più file nella stessa chiamata. Per farlo possiamo elencare espli­ci­ta­men­te diversi nomi di file o percorsi oppure possiamo spe­ci­fi­ca­re il contenuto di un’intera directory o una chiave di ricerca come argomento del comando. L’esempio riportato qui mostra quest’ultima soluzione con i file di con­fi­gu­ra­zio­ne presenti nella directory di sistema ‘/etc/’. I file pos­sie­do­no l’esten­sio­ne ‘.conf’ che in­di­chia­mo come chiave di ricerca digitando ‘*.conf’:

Per na­scon­de­re la vi­sua­liz­za­zio­ne dei nomi dei file quando si elaborano più file, si usa l’opzione ‘-q’:

Ana­lo­ga­men­te, possiamo usare l’opzione ‘-v’ per forzare la vi­sua­liz­za­zio­ne dei nomi dei file. Questo è utile se alla chiave di ricerca cor­ri­spon­de un unico file.

In Linux usiamo il comando ls per generare un elenco di file e directory. Con l’opzione ‘-t’, ordiniamo l’elenco in ordine de­cre­scen­te in base alla data dell’ultima modifica. Inoltre, per limitare l’elenco a cinque voci, ag­giun­gia­mo un’altra chiamata del comando head di Linux:

Il comando Linux ‘sha512sum’ crea un hash con una lunghezza di 128 caratteri. Per con­fron­ta­re due hash a colpo d’occhio, spesso non è ne­ces­sa­rio esaminare l’hash intero. Può essere suf­fi­cien­te, per esempio, guardare solo i primi otto caratteri. Questo schema potrebbe suonarvi familiare e ri­cor­dar­vi i commit di Git. A tal fine eseguiamo il comando head di Linux con l’opzione ‘-c’. Come fonte dei dati usiamo la funzione bash ‘$RANDOM’ che re­sti­tui­sce un numero casuale: