1. shell 基础概念

• 定义与起源：shell 是用户与操作系统最原始、基本的交互方式，早期计算机没有图形界面，用户通过它与系统交互，因其类似操作系统的外壳而得名，如今常被称为命令行。

• 存在意义：图形界面虽简洁直观，但 shell 仍有不可替代的作用。服务器管理、树莓派与主机通信常用 shell，因为它占用系统资源少、对网络带宽要求低，且本身是脚本语言，可实现自动化任务，如定时关机、批量处理图片等。

• 种类：shell 种类繁多，Linux 生态圈有 bash、born shell 等，Windows 有命令提示符、power shell 等，本文以应用广泛、语法易懂的 bash 为例进行讲解。

1. bash 的安装与启动

   • Windows 系统：可安装 WSL（Windows 的 Linux 子系统），按照微软官方文档步骤操作；也可直接安装 git 客户端，其自带轻量级 bash。

   • Mac 和 Linux 系统：系统自带 terminal 程序，打开即可进入 bash。Windows 下除系统默认终端，还可使用 Windows Terminal 等。

2. bash 基本命令操作

2.1 文件管理命令

ls 是常用命令，用于列出目录内容。

• 语法：ls [选项] [目录]

• 常用选项

  • -l：长格式显示，展示文件权限、所有者、大小、修改时间等详细信息。

  • -a：显示所有文件，包含隐藏文件（以 . 开头）。

  • -h：搭配 -l 使用，以易读格式显示文件大小（如 KB、MB）。

  • -R：递归显示指定目录及其子目录下的所有内容。

• 示例

  • ls：列出当前目录可见文件和文件夹。

  • ls -la：以长格式列出当前目录所有文件。

  • ls -lh /tmp：以易读长格式列出 /tmp 目录内容。

我们甚至可以在列举文件的时候使用通配符（Wildcards），比如说 ls a* 会显示所有 a 开头的文件，*会匹配0个或多个任意字符。

2.2 文件及目录操作命令

2.2.1 pwd 用于显示工作路径，即 “print working directory” 的缩写。

• 用途：显示当前所在工作目录的完整路径。

• 语法：直接输入 pwd 即可执行，无需额外选项参数。

• 示例：执行 pwd 后，系统会返回类似 /home/user/documents 这样的绝对路径，明确告知用户当前所处的具体目录位置。

通常命令提示符的左边是我们的当前目录，当前路径又被称作工作路径这也是为什么叫working directory的原因，需要注意的是在bash或者说是unix的衍生系统下路径的分隔符是“/”，这和在Windows下使用的“\”是不一样的。

2.2.2 cd 用于切换工作目录。

• 语法：cd [目录路径]

• 常见用法

• 绝对路径：cd /home/user/Documents ，直接切换到指定的完整路径目录。

• 相对路径：cd../ ，返回上一级目录；cd subdir ，进入当前目录下的 subdir 子目录。

• 特殊用法：cd 或 cd ~ 回到用户主目录；cd - 切换到上一次所在的目录。

2.2.3 mkdir 用于创建目录。

• 语法：mkdir [选项] 目录名

• 常用选项

  • -p：递归创建目录，当父目录不存在时会一并创建。

  • -m：创建目录时同时设置其权限。

• 示例

• mkdir newdir：在当前目录下创建名为 newdir 的目录。

• mkdir -p a/b/c：递归创建目录结构 a/b/c。

• mkdir -m 700 secret：创建 secret 目录并设置权限为 700。

2.2.4 rmdir 用于删除空目录。

• 语法：rmdir [选项] 目录名

• 常用选项

  • -p：递归删除目录，当父目录为空时也一并删除。

• 示例

  • rmdir emptydir：删除当前目录下名为 emptydir 的空目录。

  • rmdir -p a/b/c：若 c、b、a 均为空目录，会从 c 开始依次删除，直到 a 也被删除。
    需要注意，rmdir 只能删除空目录，若目录非空，可使用 rm -r 命令，但使用时要谨慎，因为它会删除目录及其所有内容。

2.2.5 touch 文件操作命令，主要有两大功能：

• 创建文件：如果指定的文件不存在，touch 会创建一个新的空文件。例如 touch newfile.txt 会在当前目录下创建名为 newfile.txt 的空文件。

• 更新文件时间戳：若文件已存在，它会更新该文件的访问时间和修改时间为当前时间。语法为 touch 文件名，如 touch oldfile.txt 会更新 oldfile.txt 的时间戳。

此外，touch 还支持同时操作多个文件，如 touch file1 file2 file3 能同时处理多个文件。

2.2.6 cp用于复制文件或目录

• 语法格式：cp [选项] 源文件或目录 目标文件或目录

• 常用选项

  • -r或-R：递归复制目录及其内容，用于复制整个目录结构。

  • -f：强制复制，若目标文件已存在则覆盖，不提示。

  • -i：交互模式，在覆盖目标文件前提示用户确认。

  • -v：显示复制过程中的详细信息，如正在复制的文件名等。

• 使用示例

• 复制文件：cp file1.txt file2.txt，将file1.txt复制为file2.txt。

• 复制目录：cp -r dir1 dir2，把dir1目录及其所有内容复制到dir2。

2.2.7 mv 是个实用命令，具备两种主要功能：

• 移动文件或目录

可以将文件或目录从一个位置移动到另一个位置。语法为 mv 源文件/目录 目标位置。例如 mv test.txt /home/user/documents ，会把 test.txt 移动到 /home/user/documents 目录下。

• 重命名文件或目录

对文件或目录进行重命名操作。语法是 mv 原名称 新名称。例如 mv oldname.txt newname.txt ，会将 oldname.txt 重命名为 newname.txt。

此外，mv 命令默认会覆盖目标位置同名文件，使用时需谨慎。

2.2.8 rm 用于删除文件或目录，使用时需谨慎，因为删除操作通常不可恢复。

• 语法：rm [选项] 文件或目录

• 常用选项

  • -r 或 -R：递归删除，用于删除目录及其包含的所有内容。

  • -f：强制删除，不提示确认，即使文件是只读的也尝试删除。

  • -i：交互模式，删除前询问用户确认。

• 示例

  • rm file.txt：删除 file.txt 文件。

  • rm -r dir：删除 dir 目录及其所有子内容。

  • rm -i *.log：删除所有 .log 文件，删除前会逐一询问。

2.3 文件内容查看命令

2.3.1 cat 是 Bash 中常用的命令，全称为 “concatenate”，主要有以下用途：

• 显示文件内容：直接在终端输出指定文件的全部内容，语法为 cat 文件名，如 cat test.txt 会将 test.txt 文件内容显示在屏幕上。

• 合并文件：可以把多个文件合并成一个文件，语法是 cat 文件1 文件2 > 目标文件，例如 cat file1.txt file2.txt > combined.txt 会把 file1.txt 和 file2.txt 的内容合并到 combined.txt 中。

• 创建文件：结合标准输入，能快速创建新文件，如 cat > newfile.txt 后输入内容，按 Ctrl + D 结束输入并创建 newfile.txt 文件。

文件内容长时可以使用以下命令来查看文件内容：

2.3.2 head 用于查看文件开头内容。

• 语法：head [选项] 文件名

• 常用选项

  • -n：指定显示的行数，如 head -n 5 file.txt 会显示 file.txt 的前 5 行。若不指定 -n，默认显示前 10 行。

  • -c：指定显示的字节数，例如 head -c 20 file.txt 显示 file.txt 的前 20 个字节。

• 用途：当文件较大时，可快速查看文件开头部分内容，了解文件大致信息。

2.3.3 tail 主要用于查看文件末尾部分内容。

• 语法：tail [选项] 文件名

• 常用选项

  • -n：指定显示的行数，如 tail -n 5 file.txt 显示 file.txt 的最后 5 行。若不指定，默认显示最后 10 行。

  • -c：指定显示的字节数，例如 tail -c 20 file.txt 显示 file.txt 的最后 20 个字节。

  • -f：实时跟踪文件的新增内容，常用于查看日志文件，文件有新内容添加时会自动显示出来，按 Ctrl + C 停止跟踪。

• 用途：适用于快速了解文件末尾信息，监控日志文件的实时变化。

2.3.4 grep 强大的文本搜索工具，用于在文件或输入流中查找匹配特定模式的行。

• 语法：grep [选项] 模式 文件名

• 常用选项

  • -i：忽略大小写进行匹配。

  • -r 或 -R：递归搜索指定目录下的所有文件。

  • -n：显示匹配行的行号。

  • -v：反向匹配，即显示不包含指定模式的行。

• 示例

  • grep "apple" fruits.txt：在 fruits.txt 中查找包含 "apple" 的行。

  • grep -i "banana" fruits.txt：不区分大小写，在 fruits.txt 中查找包含 "banana" 的行。

  • grep -r "error" /var/log：递归搜索 /var/log 目录下所有文件中包含 "error" 的行。

2.4 命令帮助获取

可在命令后加 --help 查看帮助信息（如 ls --help），也可使用 man 命令（如 man ls）查看操作手册。

3.管道（重定向）特性

在 Bash 中，管道（pipe）是一种强大的功能，用竖线 | 表示。

功能

它能将一个命令的标准输出作为另一个命令的标准输入，让多个命令可以协同工作，依次处理数据，避免了创建临时文件来传递数据，使数据处理更高效和简洁。

语法

命令格式为 命令1 | 命令2 | 命令3...，数据会按照从左到右的顺序依次被各命令处理。

示例

• ls -l | grep ".txt"：ls -l 列出当前目录详细内容，结果通过管道传给 grep ".txt"，筛选出文件名含 .txt 的行。

• cat file.txt | sort | uniq：cat file.txt 输出文件内容，经管道给 sort 排序，排序结果再给 uniq 去除重复行。

4.总结展望

本篇仅介绍了 shell 的基础内容，shell 的功能强大，可完成网络管理、系统设置等几乎所有计算机操作，后续可能会出新的文章进一步讲解。