Aula 04 - Metacaracteres e Expressões Regulares

📚 O que São Metacaracteres?

Metacaracteres são símbolos especiais que o shell interpreta antes de executar o comando. Em vez de buscar o símbolo literalmente, o shell os usa como padrões de busca.

sem e com metacaracteres

# Sem metacaracteres — só encontra o nome exato user@linux:~$ ls arquivo1.txt arquivo1.txt # Com metacaractere — encontra vários de uma vez! user@linux:~$ ls arquivo*.txt arquivo1.txt arquivo2.txt arquivoX.txt arquivo_backup.txt # O shell expande o padrão antes de executar ls

💡 Como funciona: O shell vê arquivo*.txt, expande para todos os arquivos que combinam, e só então passa a lista para o comando. O comando nunca vê o metacaractere — já recebe os nomes prontos.

❓ Símbolo `?` — Exatamente Um Caractere

? Substitui exatamente 1 caractere qualquer

Pode ser letra, número ou símbolo — mas obrigatoriamente um. Não substitui "nada".

exemplos com ?

# 1 interrogação = exatamente 1 caractere user@linux:~$ ls test?.log test1.log test2.log testA.log testX.log # Dois ?? = exatamente 2 caracteres user@linux:~$ ls doc??.pdf doc01.pdf docAB.pdf docXY.pdf # Uso real: backups com data formatada user@linux:~$ ls backup_202?-0?.tar backup_2023-01.tar backup_2024-05.tar backup_2024-09.tar

✅ `file?.txt` — combina

file1.txt filea.txt fileX.txt file_.txt

❌ `file?.txt` — NÃO combina

file.txt file12.txt fileABC.txt

✅ Use ? quando você sabe exatamente quantos caracteres podem variar. Para quantidades variáveis, prefira *.

⭐ Símbolo `*` — Zero ou Mais Caracteres

* Substitui zero ou mais caracteres — o mais flexível

Pode combinar com nada, com um caractere ou com centenas. O curinga mais usado no dia a dia.

exemplos com *

# Tudo que começa com "backup" user@linux:~$ ls backup* backup backup.tar backup_2024.zip backup_completo.tar.gz # Todos os .conf em /etc que começam com 'd' user@linux:~$ ls /etc/d*.conf dhcpd.conf debug.conf dns.conf # Qualquer arquivo que CONTENHA "log" user@linux:~$ ls *log* mylog.txt syslog.conf catalog.db login.sh

✅ `file*.txt` — combina

file.txt file1.txt file12.txt fileABC.txt file_backup.txt

❌ `file*.txt` — NÃO combina

file.pdf arquivofile.txt

⚖️ Quando Usar: `?` vs `*`

?

Quantidade definida Sabe exatamente quantos
caracteres mudam

$ ls log??.txt # log01.txt a log99.txt

VS

*

Quantidade indefinida Não importa quantos
caracteres mudam

$ ls *.txt # todos os .txt

? vs * — diferença na prática

# Arquivos disponíveis: file.txt file1.txt file12.txt fileABC.txt user@linux:~$ ls file?.txt file1.txt # Só 1 caractere: pega apenas file1.txt user@linux:~$ ls file*.txt file.txt file1.txt file12.txt fileABC.txt # Zero ou mais: pega todos!

📋 Colchetes `[ ]` — Conjunto Específico

[ ] Escolhe 1 caractere de um conjunto definido por você

Pode ser uma lista ([abc]), um intervalo ([a-z]) ou uma negação ([^abc]).

[a-z] Letras minúsculas

[A-Z] Letras maiúsculas

[0-9] Dígitos

[a-zA-Z] Qualquer letra

[0-9a-f] Hexadecimal

[^0-9] Não-número (negação)

exemplos com [ ]

# Só aceita 1, 2 ou 3 — lista explícita user@linux:~$ ls file[123].txt file1.txt file2.txt file3.txt # Intervalo: números de 1 a 5 user@linux:~$ ls arquivo[1-5].txt arquivo1.txt arquivo3.txt arquivo5.txt # Logs numerados de 00 a 99 user@linux:~$ ls log[0-9][0-9].txt log01.txt log15.txt log42.txt log99.txt # Negação: arquivos que NÃO começam com 'a' ou 'b' user@linux:~$ ls [^ab]* config.txt documento.pdf foto.jpg

✅ Casos clássicos: logs numerados log[0-9][0-9].txt — versões v[1-3].*.zip — combinar com asterisco [a-z]*[0-9].txt

🗂️ Chaves `{ }` — Expansão Múltipla

{ } Expande em várias opções de uma só vez

Não filtra arquivos existentes — gera os nomes. Perfeito para criar vários arquivos/pastas de uma vez.

touch arquivo{1,2,3}.txt → arquivo1.txt, arquivo2.txt, arquivo3.txt

touch test{1..5}.txt → test1.txt, test2.txt ... test5.txt

mkdir -p projeto/{src,docs,tests} → 3 pastas criadas de uma vez

cp config.txt{,.backup} → config.txt.backup (backup rápido!)

chaves avançadas

# Passo: de 2 em 2 user@linux:~$ echo {0..10..2} 0 2 4 6 8 10 # Estrutura de projeto completa user@linux:~$ mkdir -p empresa{1,2}/{vendas,ti,rh} # Cria: empresa1/vendas, empresa1/ti, empresa1/rh, empresa2/... # Listar .conf OU .allow em /etc user@linux:~$ ls /etc/*{conf,allow} httpd.conf hosts.allow syslog.conf tcp.allow # Renomear extensão user@linux:~$ mv foto{.jpg,.jpeg} # foto.jpg → foto.jpeg

⚖️ Diferença Crucial: `[ ]` vs `{ }`

📋 [ ] Colchetes — FILTRA

Escolhe 1 caractere do conjunto
Só mostra se o arquivo já existir
Usa: buscar/filtrar arquivos

🗂️ { } Chaves — EXPANDE

Gera várias palavras completas
Mostra todos os nomes, existindo ou não
Usa: criar/nomear arquivos e pastas

[ ] vs { } na prática

# [ ] = FILTRA — só mostra o que existe user@linux:~$ ls file[123].txt file1.txt file3.txt # file2.txt não existe → não aparece # { } = EXPANDE — gera todos os nomes user@linux:~$ echo file{1,2,3}.txt file1.txt file2.txt file3.txt # Mostra todos, existam ou não

🔎 grep — Filtro com Expressões Regulares

Enquanto wildcards operam em nomes de arquivo, o grep filtra o conteúdo de arquivos usando Expressões Regulares (regex).

💡 Sintaxe: grep [opções] "padrão" arquivo
O grep retorna as linhas que combinam com o padrão.

grep básico

# Buscar "root" em /etc/passwd user@linux:~$ grep "root" /etc/passwd root:x:0:0:root:/root:/bin/bash # Ignorar maiúsculas/minúsculas (-i) user@linux:~$ grep -i "erro" /var/log/syslog Nov 12 erro: disk I/O Nov 13 ERRO: network timeout # Contar ocorrências user@linux:~$ grep -c "failed" /var/log/auth.log 47

⚑ Flags mais usadas

-i

Case insensitive
(ignora maiús./minús.)

-r

Recursivo em
subdiretórios

-n

Mostra número
da linha

-c

Conta ocorrências
(não mostra linhas)

-v

Inverte: mostra
o que não combina

-E

Regex estendida
(+, ?, |)

🧩 Expressões Regulares (Regex)

Regex é uma linguagem de padrões muito mais poderosa que os wildcards do shell. Usada dentro do grep, sed e awk.

^ e $

⚓ Âncoras de posição

^root → linha começa com root admin$ → linha termina com admin ^$ → linha vazia

[ ] e .

📋 Classes de caractere

[0-9] → qualquer dígito [a-zA-Z] → qualquer letra . → qualquer caractere

* + ? {}

🔢 Quantificadores

a* → zero ou mais 'a' a+ → um ou mais 'a' a? → zero ou um 'a' a{3} → exatamente 3 'a'

| e ( )

🔀 Alternativas e grupos

cat|dog → cat OU dog (ha)+ → ha, haha, hahaha... [^abc] → NÃO é a, b ou c

grep com regex

# Linhas que COMEÇAM com "root" user@linux:~$ grep "^root" /etc/passwd root:x:0:0:root:/root:/bin/bash # Linhas que TERMINAM com "/bash" user@linux:~$ grep "/bash$" /etc/passwd root:x:0:0:root:/root:/bin/bash cesar:x:1000:1000::/home/cesar:/bin/bash # Buscar "error" OU "fail" (grep -E = regex estendida) user@linux:~$ grep -E "error|fail" /var/log/syslog Nov 12 10:23 error: connection refused Nov 12 11:45 fail: authentication failed # Mostrar número da linha + recursivo em /etc user@linux:~$ grep -rn "PermitRootLogin" /etc/ssh/ /etc/ssh/sshd_config:38:PermitRootLogin yes

🆚 Wildcards do Shell vs Regex

⚠️ Atenção! O * do shell e o * do regex são diferentes! No shell, * = zero ou mais caracteres. No regex, * = zero ou mais rep. do caractere anterior.

Símbolo	No Shell (Wildcard)	No Regex (grep)
`*`	Zero ou mais caracteres	Zero ou mais do char anterior
`?`	Exatamente 1 caractere	Zero ou um do char anterior
`.`	Literal (ponto mesmo)	Qualquer 1 caractere
`[abc]`	Um de: a, b ou c (igual)	Um de: a, b ou c (igual)
`^`	Não tem equivalente	Início da linha

mesmo símbolo, comportamento diferente

# Shell: * = qualquer coisa nos nomes dos arquivos user@linux:~$ ls *.txt a.txt documento.txt relatorio_final.txt # Regex: .* = qualquer coisa no conteúdo da linha user@linux:~$ grep "^root.*bash$" /etc/passwd root:x:0:0:root:/root:/bin/bash # ^root = começa com root | .* = qualquer coisa | bash$ = termina com bash

🚨 Erros Comuns e Como Evitar

🔥 PERIGOSO: rm com wildcard sem verificar

O rm *.txt deleta arquivos de forma irreversível no Linux. Sempre use ls primeiro para ver o que será afetado!

regra de ouro — ls antes do rm

# ❌ PERIGOSO: pode deletar arquivos importantes! rm *.txt # ✅ SEGURO: veja o que vai ser afetado primeiro user@linux:~$ ls *.txt arquivo1.txt importante.txt teste.txt # Confirme que são os arquivos certos user@linux:~$ rm *.txt # Agora sim!

⚠️ Erro 1 — Confundir ? com *: file?.txt não encontra file.txt (zero caracteres). Use file*.txt para incluir zero chars.

⚠️ Erro 2 — Intervalo invertido: [z-a] está errado (ordem decrescente). Use sempre [a-z] (ordem crescente).

⚠️ Erro 3 — Confundir [ ] com { }: [1,2,3] não é lista de opções, é conjunto de chars. Para lista de opções use {1,2,3}.

🎯 Caso Prático: Administrando um Servidor

Você é o administrador. Precisa organizar logs, criar estrutura de projeto e investigar acessos.

admin@servidor — situações reais

# 1. Ver todos os logs de 2024 admin@srv:~$ ls log_2024*.txt log_2024-01.txt log_2024-02.txt log_2024-03.txt ... # 2. Logs só do primeiro semestre (meses 01 a 06) admin@srv:~$ ls log_2024-0[1-6].txt log_2024-01.txt log_2024-02.txt ... log_2024-06.txt # 3. Criar estrutura de projeto em 1 comando admin@srv:~$ mkdir -p projeto_web/{html,css,js,img}/{dev,prod} # Cria 8 pastas organizadas de uma vez! # 4. Investigar tentativas de login falhas admin@srv:~$ grep -c "Failed password" /var/log/auth.log 247 # 5. Ver de quais IPs vieram as tentativas admin@srv:~$ grep "Failed password" /var/log/auth.log | grep -oE "[0-9]+\.[0-9]+\.[0-9]+\.[0-9]+" 192.168.1.100 10.0.0.55 203.0.113.42 # 6. Backup das configs de apache, nginx e mysql admin@srv:~$ cp /etc/{apache2,nginx,mysql}/*.conf /backup/ # Copia configs dos 3 serviços de uma vez!

📋 Referência Rápida

? 1 char exato file?.txt

* 0 ou + chars *.log

[ ] Conjunto [0-9].txt

{ } Expansão {src,docs}

Metacaractere	Significado	Exemplo	Resultado
`?`	Exatamente 1 char	`file?.txt`	file1.txt, filea.txt
`*`	Zero ou + chars	`*.log`	system.log, error.log
`[abc]`	Um de: a, b ou c	`test[123].txt`	test1.txt, test2.txt, test3.txt
`[a-z]`	Intervalo: a até z	`file[a-c].txt`	filea.txt, fileb.txt, filec.txt
`[^a]`	Qualquer, EXCETO a	`[^f]*`	Não começa com f
`{a,b}`	Expande: a e b	`{doc,img}.zip`	doc.zip, img.zip
`{1..5}`	Intervalo automático	`file{1..5}.txt`	file1.txt até file5.txt
`^` (regex)	Início da linha	`grep "^root"`	Linhas que começam com root
`$` (regex)	Fim da linha	`grep "bash$"`	Linhas que terminam com bash

🛡️ Regra de Ouro: Sempre teste com ls ou echo antes de usar rm, mv ou cp com metacaracteres!

❓ Verifique seu Conhecimento

O que representa o metacaractere * no shell Bash?

AQualquer caractere exatamente uma vez

BZero ou mais caracteres quaisquer (wildcard)

CApenas dígitos numéricos

DO início de uma linha

✓ * no shell = zero ou mais caracteres: ls *.txt lista todos os .txt. Cuidado: no regex, * significa zero ou mais do caractere anterior.

Qual metacaractere representa exatamente um único caractere qualquer no shell?

A*

B+

C?

D.

✓ O ? no shell substitui exatamente 1 caractere: ls arquivo?.txt encontra arquivo1.txt, arquivoA.txt, mas não arquivo10.txt (2 chars).

O que faz o comando ls [abc]*.txt?

ALista arquivos .txt que começam com a, b ou c

BLista arquivos cujos nomes contêm [abc] literalmente

CLista arquivos .txt que terminam com a, b ou c

DLista arquivos com extensão abc.txt

✓ [abc] combina um único caractere que seja a, b ou c. Combinado com * = tudo que começa com a, b ou c. Use [a-z] para intervalos.

Qual comando usa expressão regular para buscar linhas que começam com ‘root’ em /etc/passwd?

Afind /etc/passwd -name "^root"

Bls /etc/passwd | filter "^root"

Ccat /etc/passwd | match "^root"

Dgrep "^root" /etc/passwd

✓ O grep aceita regex: ^ ancora ao início da linha. Use grep -E (ou egrep) para regex estendida com +, ?, |.

🔍 Metacaracteres e Expressões Regulares

📚 O que São Metacaracteres?

❓ Símbolo ? — Exatamente Um Caractere

✅ file?.txt — combina

❌ file?.txt — NÃO combina

⭐ Símbolo * — Zero ou Mais Caracteres

✅ file*.txt — combina

❌ file*.txt — NÃO combina

⚖️ Quando Usar: ? vs *

📋 Colchetes [ ] — Conjunto Específico

🗂️ Chaves { } — Expansão Múltipla

⚖️ Diferença Crucial: [ ] vs { }