Shell 学习笔记

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SHELL 学习笔记

在任何系统中都会有一个终端，在 windows 系统里它可能叫 CMD 或者 PowerShell ，在 Linux/Unix 系统里它可能叫 bash 或者 zsh ，总之它就是一个让你输入命令，完成一定任务的地方。

说明：本笔记中所有命令都在 Mac OS 下能成功执行，绝大部分命令也能在其他 Linux/Unix 平台中执行，Windows 平台用户可以使用 wsl 来学习 shell。

简单的 shell 命令

我们先学习几个简单的 shell 命令来感受一下 shell 的魅力。

date 打印系统时间

date 命令的作用就是打印当前系统时间，直接在 shell 中输入它并敲击回车键就可以执行它。

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fructose@MacBook-Air ~ % date
2021年 8月 2日 星期一 00时39分16秒 CST

echo 输出内容

echo 命令的作用就是向终端中打印出后面的内容。

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fructose@MacBook-Air ~ % echo hello
hello

我们注意到 echo 和打印的内容之间使用空格区分，如果我们想要打印带空格的内容怎么办呢？

我们可以使用双引号标记内容，或者用 \ 转义空格。

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fructose@MacBook-Air ~ % echo "Hello world"
Hello world
fructose@MacBook-Air ~ % echo Hello\ world
Hello world

路径 shell 命令

上文中执行的 date 和 echo 实际上都是一个程序，那么 shell 是怎么找到这些程序的呢？

环境变量 $PATH

shell 会在环境变量中找到这些程序，你通过下列命令来查看系统的环境变量。

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fructose@MacBook-Air ~ % echo $PATH 
/opt/homebrew/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:/Library/Apple/usr/bin

输出的这些东西都是不同的路径，以 : 区分，shell 找程序时会按照环境变量的 PATH 次序依次查找，直到找到为止。如果找不到程序，则会抛出错误，下个例子中我的所有 $PATH 路径里都不包括 orz 这个程序。

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fructose@MacBook-Air ~ % orz
zsh: command not found: orz

which 找到程序的路径

使用 which 我们可以找到程序在环境变量中的具体路径。

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fructose@MacBook-Air ~ % which echo
echo: shell built-in command
fructose@MacBook-Air ~ % which which 
which: shell built-in command
fructose@MacBook-Air ~ % which g++
/usr/bin/g++

可能是因为 Mac OS 比较特殊的原因导致 echo 和 which 没有具体的程序支撑，这个不做更详细的讨论，等以后有机会再研究。

pwd 输出当前路径

使用 pwd 命令我们可以很快知道终端目前所处的位置。

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fructose@MacBook-Air ~ % pwd
/Users/fructose

cd 改变当前路径

使用 cd 命令我们可以很容易改变终端当前所处位置。

绝对路径

绝对路径是指路径的绝对位置，在 Linux\Unix 平台上根目录以 / 开头，用户目录以 ~ 开头；在 Windows 平台上根目录则以 C:\\ 之类的开头。

相对路径

相对路径是指程序相对于当前路径的路径，. 表示当前路径，.. 表示上一级路径。

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fructose@MacBook-Air ~ % pwd
/Users/fructose
fructose@MacBook-Air ~ % cd .. # 返回上一级目录
fructose@MacBook-Air /Users % pwd
/Users
fructose@MacBook-Air /Users % cd /Users/fructose # 进入目标目录
fructose@MacBook-Air ~ % pwd
/Users/fructose

使用 cd - 我们可以很方便返回上次的目录。

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fructose@MacBook-Air ~ % pwd
/Users/fructose
fructose@MacBook-Air ~ % cd /
fructose@MacBook-Air / % pwd
/
fructose@MacBook-Air / % cd -
~
fructose@MacBook-Air ~ % pwd
/Users/fructose
fructose@MacBook-Air ~ % cd -
/
fructose@MacBook-Air / % pwd
/

文件 shell 命令

ls 列出目录文件

不带参数的 ls 列出当前目录文件，带目录参数的 ls 列出对应目录文件。

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fructose@MacBook-Air ~ % ls
CLionProjects	Downloads	Music		PycharmProjects
Desktop		Library		Pictures	source
Documents	Movies		Public
fructose@MacBook-Air ~ % ls /
Applications	Volumes		etc		sbin
Library		bin		home		tmp
System		cores		opt		usr
Users		dev		private		var

使用 ls -a 可以查看目录中包括隐藏文件的所有文件

在 Linux/Unix 平台隐藏文件一般以 . 开头。 

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fructose@MacBook-Air ~ % ls -a
.			.ipython		Desktop
..			.matplotlib		Documents
.CFUserTextEncoding	.proxyman		Downloads
.DS_Store		.proxyman-data		Library
.Trash			.viminfo		Movies
.android		.vscode			Music
.cache			.zsh_history		Pictures
.conda			.zsh_sessions		Public
.config			.zshrc			PycharmProjects
.gitconfig		CLionProjects		source

使用 ls -l 可以以列表形式查看目录中的文件，以便获取更多信息。

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fructose@MacBook-Air ~ % ls -l
total 0
drwxr-xr-x   5 fructose  staff   160  7 11 15:49 CLionProjects
drwx------@  5 fructose  staff   160  7 26 15:05 Desktop
drwx------@ 10 fructose  staff   320  8  2 03:28 Documents
drwx------+ 10 fructose  staff   320  8  2 03:03 Downloads
drwx------@ 78 fructose  staff  2496  7 20 00:16 Library
drwx------   5 fructose  staff   160  7 31 00:55 Movies
drwx------+  7 fructose  staff   224  7  8 16:26 Music
drwx------+  6 fructose  staff   192  7 20 00:21 Pictures
drwxr-xr-x+  5 fructose  staff   160  7  8 12:42 Public
drwxr-xr-x   5 fructose  staff   160  7 12 00:02 PycharmProjects
drwxr-xr-x@  9 fructose  staff   288  8  1 22:31 source

flag（后面不带参数）或 option（后面带参数）用法可以让程序执行带一个参数，其中 - 后面只会接一个英文字母，如果接多个英文字母会被解析为多个 flag 或 option，-- 后面接一个英文单词，大部分程序都实现了 --help 用法，它会很贴心的告诉你这个程序所有的用法，如果忘了一个程序怎么用可以用它查询。

mv 移动或重命名文件

mv 可以用来重命名文件，给出的两个参数是原文件和名字；mv 还可以用来移动文件，给出的两个参数是原路径和新路径。当然，这两个操作可以一起进行。

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fructose@MacBook-Air ~ % mv old_name new_name
fructose@MacBook-Air ~ % mv old_name ../

cp 复制文件

cp 用来复制文件或目录，给出的两个参数是原文件和新文件或原目录和新目录。

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fructose@MacBook-Air ~ % cp file file_copy

rm 删除文件

rm 可以用来删除文件，但是它默认不是递归的，你可以给他 -r 让它实现递归删除。

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fructose@MacBook-Air ~ % rm laji
fructose@MacBook-Air ~ % rm -r laji_floder

rmdir 可以用来删除空目录，不能删除整个目录是为了保证重要文件不会被误删除。mkdir 可以用来创建目录。

终端操作命令

man 使用说明

man 是一个非常奥利给的程序，可以用来查询一个程序的用法。

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fructose@MacBook-Air ~ % man ls

clear 清空终端

当你的终端已经有了很多内容，你可以使用 clear 清除它，除了这个命令，你还可以使用快捷键 control+L 达到相同的效果。

流重定向命令

流一般包括输入流和输出流，这两个流接管所有的输入输出操作，例如 echo 就是把内容传递给了输出流，然后我们就在终端里看到输出的东西了。

> 可以重定向输出流到文件，将输出到终端的内容输出到文件。

cat 命令可以用来查看文件内容

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fructose@MacBook-Air ~ % echo hello > hello.txt
fructose@MacBook-Air ~ % cat hello.txt 
hello

< 可以重定向输入流，>> 可以将输出流重载为追加而不是覆盖的方式。

两者一起使用也可以完成文件的复制。

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fructose@MacBook-Air ~ % cat < hello.txt > hello2.txt
fructose@MacBook-Air ~ % cat hello2.txt              
hello

| 分割两个命令，可以把左边命令的输出作为右边命令的输入。

tail 命令可以查看最后十行，如果指定 -n1 则查看最后一行

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fructose@MacBook-Air ~ % ls -l | tail -n1
drwxr-xr-x@  9 fructose  staff   288  8  1 22:31 source

sudo 以root权限执行

sudo 命令可以让我们以root权限执行程序。假设 123.txt 是一个当前用户没有权限写的文件。

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fructose@MacBook-Air ~ % sudo echo 123 > 123.txt
fructose@MacBook-Air ~ % sudo su
sh-3.2# exit
exit
fructose@MacBook-Air ~ %

其中 sudo su 让我们进入 root 用户。

tee 命令写入文件

tee 命令可以用来写入文件，配合 sudo 使用即可实现一行命令写入没有权限的文件。

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fructose@MacBook-Air ~ % echo 123 | sudo tee 123.txt 
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fructose@MacBook-Air ~ % cat 123.txt
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