Linux命令行与shell编程

前言

最近因为需要两地跑，工作环境于是变成了两套：windows & Mac。其中我对mac系统其实非常陌生，于是决定积极探索mac系统下的工作流。unity在mac下除了ide与我之前使用的visual studio不同，使用的是rider，其他的其实体验上差不太多。 但是我对于unix命令行以及shell编程涉及的不多，因此读了一下《Linux命令行与shell脚本编程大全》这部书，这里记录一下我个人需要备忘的东西。

1. 常用shell指令

• man：manual, 用于查看指令的详细用法，相当于shell的内置文档
• ls：list，列出工作目录下的文件。-F区分文件与目录；-a显示所有文件（包括隐藏文件）；-R会遍历子目录；-l显示长列表，文件详细信息；ls + 参数即可过滤，支持正则表达式，例如：
  • ls f*ll
  • ls f[a-z]ll
• pwd：present working directory，当前工作目录。
• touch：创建空文件，或者更新文件时间戳
• cp：copy, 复制文件。 -i进行文件覆盖前的询问；-R递归拷贝目录；cp也可以使用正则通配符
• ln：link，软链接或硬链接一个文件。-s创建软链接，软连接类似于windows的快捷方式，是一个独立的文件，有自己的inode编号，硬链接本质上与原文件是同一个文件，二者的inode编号是一致的。硬链接只能在同一磁盘，且不能是目录，只能是文件。
• mv：move，移动或者重命名文件/目录。
• rm：remove，删除文件。-i给予询问；-f强制删除无询问；-r递归删除子文件，再删除目录本身。
• rmdir：删除空文件夹
• mkdir：创建空文件夹。-p选项可以创建深层目录，例如：
  • mkdir -p Dir1/Dir2/Dir3
• file：查看文件类型
• cat：查看文本文件所有内容。-n添加行号。
• more/less：通过分页工具查看文本文件内容
• tail：查看文本文件末尾，默认10行；-n指定显示行数；-f可以一直刷新，在显示日志输出的时候很好用
• head：和tail类似，但查看的是文件前n行的内容

2. 更多shell指令

• ps：progress，查看进程情况。-e显示所有进程；-f显示更多信息
• top：相较于ps指令只能显示某一时刻的进程情况，top会运行实时程序监测进程。-o可以根据一个主键进行排序，也可以在运行时按o健重新指定主键。常见用法：
  • top -o mem: 根据内存使用情况排序
  • top -o cpu: 根据cpu使用情况排序
• kill/pkill：kill根据pid给程序发送终止信号，-s支持发送其他信号；pkill则是以程序名代替pid的kill。
• mount/umount：用于挂载/卸载储存设备（u盘等）
• df：display free space，显示磁盘的使用情况
• du：disk usage，显示某个目录下所有文件、目录的磁盘占用情况。-h以人类可读方式；-d指定深度（只显示多少层子目录）。例如如下指令可以显示当前目录占用空间最大的10个文件夹：
  • du . | sort -nr | head -10
• sort：文本排序功能。默认是以字符串进行升序排序。-n视为数字进行排序；-r进行逆序排列；对于按字段分割的文本，-t指定文件分割符后，可以用-k指定排序字段。例如：
  • sort -t ':' -k 3 -n /etc/passwd：按照用户id对/ect/passwd进行排序
• grep：global regular expression，使用正则表达式进行数据搜索。-n显示匹配行号；-v进行反向搜索；-e指定多个匹配模式；-c输出匹配的数量而非内容。
  • grep '^_s' /etc/passwd -c：输出/etc/passwd中所有以’_s’为开头的行的数量
• zip：数据压缩。-r递归包含目录的子文件，否则只会添加目录到压缩文件；-m完成后删除原文件；-e添加压缩密码，可以用-p在命令里指定；-q不显示压缩状态
• unzip：解压缩；-d指定解压目录（否则是pwd）

3. 其他unix知识点

• shell中可以运行子shell，形成嵌套关系。创建子shell代价不小，可以用来做协程之类的功能。
• 全局环境变量对设置它的shell及其所有子shell都是可见的；局部环境变量只对设置它的shell可见。
  • 设置局部环境变量：$ var=XXX或者$ var="hello, world", 注意等于之后不能加空格
  • 使用局部环境变量：例如$ echo $var
  • 导出为全局变量：$ export var
  • 删除环境变量：$ unset var
• 子进程对环境变量的修改无法影响父进程，子进程的环境变量也是自己使用的一份副本
• shell会自带一些默认环境变量，一般使用大写（因此自定义变量用小写来区分）。例如PATH表示shell的程序和命令的搜索目录，RANDOM用来返回一个随机数，HOME表示用户目录，PWD表示当前工作路径。
• 环境变量的持久化：登陆会话时，会运行/etc/profile脚本读取/etc/.bashrc文件（如果有的话），这里可以设置环境变量。我们最好不要修改/etc/profile，而是在$HOME/.zshrc来export我们要设置的全局变量（也可以把我们的alias命令别名在这里设置）
• 文件权限：我们ls -l时,文件信息的第一项类似于drwxr-xr--这样的字段。第一个字符表示文件类型，目录为d，链接为l，文件为-，以及其他。之后9个字符，每3个表示一种权限，分别为用户、组成员、其他成员的权限。r是read，w是write，x是execute。例如上述例子中，用户权限为rwx，可读可写可执行，而其他用户只读。
• 文件所有者，或者root用户，可以使用chmod命令修改文件权限。有两种方法，8进制模式和符号模式。例如：
  • chmod 664 file_name是8进制模式，会为文件赋予rw-rw-r–的权限，其中6的二进制为110，4的二进制为100，以比特位记录r, w, x三者的状态。
  • chmod o+r file_name是符号模式，它为其他用户（others）添加了读取权限（r）。再比如chmod u-x file_name为用户（user）删除了执行权限（x）。u、g、o分别表示用户、组、其他人，a表示上述三者之和。

4. vim编辑器

vim编辑器是一种强大且流行的文本编辑器。如果想使用无鼠标的工作流（一直在我的兴趣范围内），那学点vim会有很多好处。unix系统的vim基本都是预装的，不需额外步骤就能快速上手。vim不是ide，但是大部分主流ide都有vim插件。

vim的学习本身就是一个单独的课题，这里我只列一些我作为初学者学到的基础知识。

4.1 vim的键位图：

4.2 vim最基础操作

stackoverflow上有一个经典问题：“怎么退出vim？”，我们至少要知道这个问题的答案哈哈。如果再加上基础的增删改操作，那就是vim基础使用方法了。

首先是vim有三种工作模式，插入模式、命令模式以及命令行模式。刚开始我们处于命令模式。

我们输入文字其实是在插入模式下进行的，这个模式在命令模式中按i键进入，按ecs键退出。

在命令模式下，我们可以按:键进入命令行模式，同样是按ecs退出命令行模式。在命令行模式下我们可以进行文件保存等操作。例如:wq(write & quit)可以保存并退出vim。

理解了vim的三种模式其实我们就可以进行最原始的编辑文本操作了。

4.3 vim的按键的一些英文含义

vim的命令是有些许基于英语的语义的，了解这一点可以方便我们记忆。 例如：

• 动词：
  • d -> delete，删除
  • r -> replace, 替换
  • c -> change，修改
  • y -> yank，复制
  • v -> visual，可视化选取
  • u -> undo，撤销
  • o -> open below/above，在上面/下面另起一行
  • f/F -> find char/”back” find char，查找/反向查找字符
  • a -> append，附加
  • p/P -> paste， 在光标下方/上方粘贴
  • j -> join，合并两行
  • x -> cross，删除
  • n -> next，下一个搜索结果（N为上一个）
• 名词：
  • w -> word，单词
  • s -> sentence
  • p -> paragraph
  • t -> tag
• 介词
  • i -> inside，在…之内
  • a -> around, 环绕
  • t -> till，到…之前
  • f -> forward，到…位置上
• 特殊
  • hjkl，历史原因，功能和键盘方向键相同
  • 数字是组合命令，命令前加数字表示重复多少次，例如4p，粘贴4次
  • z是组合命令，zt把当前光标位置置于屏幕顶部(top),zb把光标位置置于底部(bottom),zz置于中间；
  • 大写的Z也是组合命令，ZZ是保存退出，ZQ是不保存退出
  • g是组合命令，gg是文首，gf打开光标处文件名
  • Ctrl + r，redo
  • /和?分别是向下搜索和向上搜索

一些命令的组合在语义上是说得通的，例如：

• d3w：delete 3 words, 删除三个单词
• ciw：change inside word, 修改一个单词

4.4 常用的vim操作

• 导航
  • h j k l：方向键，前面加上数字可以重复n次
  • 0/HOME：跳到行首
  • $/END：跳到行尾
  • G：跳到最后一行
  • nG：跳到第n行
  • gg：跳到第一行，相当于1G
  • w：跳到下一个单词首
  • b：跳到上一个单词首，如果在中间，则跳到本单词首
  • e：跳到下一个单词末，如果在中间，则跳到本单词末
  • (/)：跳到上/下一行
  • {/}：跳到上/下一段
• 复制、删除
  • dd：剪切一行
  • yy：复制一行
  • p：粘贴
  • x：删除一个字符
  • J：将光标所在行与下一行的数据结合成同一行
  • y$/d$：复制/删除光标（包括）到行末间的字符
  • y0/d0：复制/删除光标（不包括）到行首间的字符
  • ci(/ci[/ci{：改变括号/方括号/花括号内的内容
  • da(/da[/da{：删除括号/方括号/花括号内的内容（包括括号们本身）
  • C = c$：改变当前光标直到eol的内容
  • D = d$：删除当前光标直到eol的内容
• 搜索、替换
  • /word：向后搜索，配合n/N进行下一个/上一个查看
  • ?word：向前搜索，配合n/N进行下一个/上一个查看
  • :n1,n2s/word1/word2/g：从n1行到n2行寻找 word1 字符串，并将该字符串取代为 word2
  • :1,$s/word1/word2/g：从第一行到最后一行寻找 word1 字符串，并将该字符串取代为 word2
• 其他
  • :set nu：显示行号

5. Shell编程

5.1 shell基础知识

• 创建shell脚本：普通文本文件+执行权限。chmod u+x someShellScript
• 显示shell消息：echo命令
• 命令替换：有两种方法可以将命令的输出赋值给shell变量.
  • var=`date`
  • var=$(date)
• 输出重定向：
  • >: 输出到文件
  • >>: 追加到文件
• 输入重定向：
  • <: 重定向文件到输入
  • <<: 内联输入重定向，不使用文件，使用命令行。使用两个相同的字符串标记数据起止，例如EOF

• 管道符：	, 将一个命令的输出作为下一个命令的输入

• 数学运算：
  • 整数计算可以使用方括号，例如：var1=$[1 + 5 * 2]
  • 浮点计算可以使用bc命令。（命令替换 + 输入重定向）
• 退出脚本：exit命令 + 退出码

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