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操作文件和目录

 

此时此刻,我们已经准备好了做些真正的工作!这一章节将会介绍以下命令:

  • cp — 复制文件和目录
  • mv — 移动/重命名文件和目录
  • mkdir — 创建目录
  • rm — 删除文件和目录
  • ln — 创建硬链接和符号链接

这五个命令属于最常使用的 Linux 命令之列。它们用来操作文件和目录。

现在,坦诚地说,用图形文件管理器来完成一些由这些命令执行的任务会更容易些。使用文件管理器, 我们可以把文件从一个目录拖放到另一个目录,剪贴和粘贴文件,删除文件等等。那么, 为什么还使用早期的命令行程序呢?

答案是命令行程序,功能强大灵活。虽然图形文件管理器能轻松地实现简单的文件操作,但是对于 复杂的文件操作任务,则使用命令行程序比较容易完成。例如,怎样复制一个目录下的 HTML 文件 到另一个目录,但这些 HTML 文件不存在于目标目录,或者是文件版本新于目标目录里的文件? 要完成这个任务,使用文件管理器相当难,使用命令行相当容易:

cp -u *.html destination

通配符

在开始使用命令之前,我们需要介绍一个使命令行如此强大的 shell 特性。因为 shell 频繁地使用 文件名,shell 提供了特殊字符来帮助你快速指定一组文件名。这些特殊字符叫做通配符。 使用通配符(也以文件名代换著称)允许你依据字符类型来选择文件名。下表列出这些通配符 以及它们所选择的对象:

表5-1: 通配符
通配符 意义
* 匹配任意多个字符(包括零个或一个)
? 匹配任意一个字符(不包括零个)
[characters] 匹配任意一个属于字符集中的字符
[!characters] 匹配任意一个不是字符集中的字符
[[:class:]] 匹配任意一个属于指定字符类中的字符

表5-2列出了最常使用的字符类:

表5-2: 普遍使用的字符类
字符类 意义
[:alnum:] 匹配任意一个字母或数字
[:alpha:] 匹配任意一个字母
[:digit:] 匹配任意一个数字
[:lower:] 匹配任意一个小写字母
[:upper:] 匹配任意一个大写字母

借助通配符,为文件名构建非常复杂的选择标准成为可能。下面是一些类型匹配的范例:

表5-3: 通配符范例
模式 匹配对象
* 所有文件
g* 文件名以“g”开头的文件
b*.txt 以"b"开头,中间有零个或任意多个字符,并以".txt"结尾的文件
Data??? 以“Data”开头,其后紧接着3个字符的文件
[abc]* 文件名以"a","b",或"c"开头的文件
BACKUP.[0-9][0-9][0-9] 以"BACKUP."开头,并紧接着3个数字的文件
[[:upper:]]* 以大写字母开头的文件
[![:digit:]]* 不以数字开头的文件
*[[:lower:]123] 文件名以小写字母结尾,或以 “1”,“2”,或 “3” 结尾的文件

接受文件名作为参数的任何命令,都可以使用通配符,我们会在第八章更深入的谈到这个知识点。

字符范围

如果你用过别的类 Unix 系统的操作环境,或者是读过这方面的书籍,你可能遇到过[A-Z]或 [a-z]形式的字符范围表示法。这些都是传统的 Unix 表示法,并且在早期的 Linux 版本中仍有效。 虽然它们仍然起作用,但是你必须小心地使用它们,因为它们不会产生你期望的输出结果,除非 你合理地配置它们。从现在开始,你应该避免使用它们,并且用字符类来代替它们。

通配符在 GUI 中也有效

通配符非常重要,不仅因为它们经常用在命令行中,而且一些图形文件管理器也支持它们。

  • 在 Nautilus (GNOME 文件管理器)中,可以通过 Edit/Select 模式菜单项来选择文件。 输入一个用通配符表示的文件选择模式后,那么当前所浏览的目录中,所匹配的文件名就会高亮显示。
  • 在 Dolphin 和 Konqueror(KDE 文件管理器)中,可以在地址栏中直接输入通配符。例如, 如果你想查看目录 /usr/bin 中,所有以小写字母 ‘u’ 开头的文件, 在地址栏中敲入 ‘/usr/bin/u*‘,则 文件管理器会显示匹配的结果。

最初源于命令行界面中的想法,在图形界面中也适用。这就是使 Linux 桌面系统 如此强大的众多原因中的一个

mkdir - 创建目录

mkdir 命令是用来创建目录的。它这样工作:

mkdir directory...

注意表示法: 在描述一个命令时(如上所示),当有三个圆点跟在一个命令的参数后面, 这意味着那个参数可以重复,就像这样:

mkdir dir1

会创建一个名为”dir1”的目录,而

mkdir dir1 dir2 dir3

会创建三个目录,名为 dir1, dir2, dir3。

cp - 复制文件和目录

cp 命令,复制文件或者目录。它有两种使用方法:

cp item1 item2

复制单个文件或目录”item1”到文件或目录”item2”,和:

cp item... directory

复制多个项目(文件或目录)到一个目录下。

有用的选项和实例

这里列举了 cp 命令一些有用的选项(短选项和等效的长选项):

表5-4: cp 选项
选项 意义
-a, --archive 复制文件和目录,以及它们的属性,包括所有权和权限。 通常,复本具有用户所操作文件的默认属性。
-i, --interactive 在重写已存在文件之前,提示用户确认。如果这个选项不指定, cp 命令会默认重写文件。
-r, --recursive 递归地复制目录及目录中的内容。当复制目录时, 需要这个选项(或者-a 选项)。
-u, --update 当把文件从一个目录复制到另一个目录时,仅复制 目标目录中不存在的文件,或者是文件内容新于目标目录中已经存在的文件。
-v, --verbose 显示翔实的命令操作信息
表5-5: cp 实例
命令 运行结果
cp file1 file2 复制文件 file1 内容到文件 file2。如果 file2 已经存在, file2 的内容会被 file1 的内容重写。如果 file2 不存在,则会创建 file2。
cp -i file1 file2 这条命令和上面的命令一样,除了如果文件 file2 存在的话,在文件 file2 被重写之前, 会提示用户确认信息。
cp file1 file2 dir1 复制文件 file1 和文件 file2 到目录 dir1。目录 dir1 必须存在。
cp dir1/* dir2 使用一个通配符,在目录 dir1 中的所有文件都被复制到目录 dir2 中。 dir2 必须已经存在。
cp -r dir1 dir2 复制目录 dir1 中的内容到目录 dir2。如果目录 dir2 不存在, 创建目录 dir2,操作完成后,目录 dir2 中的内容和 dir1 中的一样。 如果目录 dir2 存在,则目录 dir1 (和目录中的内容)将会被复制到 dir2 中。

mv - 移动和重命名文件

mv 命令可以执行文件移动和文件命名任务,这依赖于你怎样使用它。任何一种 情况下,完成操作之后,原来的文件名不再存在。mv 使用方法与 cp 很相像:

mv item1 item2

把文件或目录 “item1” 移动或重命名为 “item2”, 或者:

mv item... directory

把一个或多个条目从一个目录移动到另一个目录中。

有用的选项和实例

mv 与 cp 共享了很多一样的选项:

表5-6: mv 选项
选项 意义
-i --interactive 在重写一个已经存在的文件之前,提示用户确认信息。 如果不指定这个选项,mv 命令会默认重写文件内容。
-u --update 当把文件从一个目录移动另一个目录时,只是移动不存在的文件, 或者文件内容新于目标目录相对应文件的内容。
-v --verbose 当操作 mv 命令时,显示翔实的操作信息。
表5-7: mv 实例
mv file1 file2 移动 file1 到 file2。如果 file2 存在,它的内容会被 file1 的内容重写。 如果 file2 不存在,则创建 file2。 每种情况下,file1 不再存在。
mv -i file1 file2 除了如果 file2 存在的话,在 file2 被重写之前,用户会得到 提示信息外,这个和上面的选项一样。
mv file1 file2 dir1 移动 file1 和 file2 到目录 dir1 中。dir1 必须已经存在。
mv dir1 dir2 如果目录 dir2 不存在,创建目录 dir2,并且移动目录 dir1 的内容到 目录 dir2 中,同时删除目录 dir1。如果目录 dir2 存在,移动目录 dir1(及它的内容)到目录 dir2。

rm - 删除文件和目录

rm 命令用来移除(删除)文件和目录:

rm item...

“item”代表一个或多个文件或目录。

有用的选项和实例

下表是一些普遍使用的 rm 选项:

表5-8: rm 选项
选项 意义
-i, --interactive 在删除已存在的文件前,提示用户确认信息。 如果不指定这个选项,rm 会默默地删除文件
-r, --recursive 递归地删除文件,这意味着,如果要删除一个目录,而此目录 又包含子目录,那么子目录也会被删除。要删除一个目录,必须指定这个选项。
-f, --force 忽视不存在的文件,不显示提示信息。这选项颠覆了“--interactive”选项。
-v, --verbose 在执行 rm 命令时,显示翔实的操作信息。
表5-9: rm 实例
命令 运行结果
rm file1 默默地删除文件
rm -i file1 除了在删除文件之前,提示用户确认信息之外,和上面的命令作用一样。
rm -r file1 dir1 删除文件 file1, 目录 dir1,及 dir1 中的内容。
rm -rf file1 dir1 同上,除了如果文件 file1,或目录 dir1 不存在的话,rm 仍会继续执行。

小心 rm!

类 Unix 的操作系统,比如说 Linux,没有复原命令。一旦你用 rm 删除了一些东西, 它就消失了。Linux 假定你很聪明,你知道你在做什么。

尤其要小心通配符。思考一下这个经典的例子。假如说,你只想删除一个目录中的 HTML 文件。输入:

rm *.html

这是正确的,如果你不小心在 “*” 和 “.html” 之间多输入了一个空格,就像这样:

rm * .html

这个 rm 命令会删除目录中的所有文件,还会抱怨没有文件叫做 “.html”。

小贴士。 无论什么时候,rm 命令用到通配符(除了仔细检查输入的内容外!), 用 ls 命令来测试通配符。这会让你看到要删除的文件列表。然后按下上箭头按键,重新调用 刚刚执行的命令,用 rm 替换 ls。

ln — 创建链接

ln 命令既可创建硬链接,也可以创建符号链接。可以用其中一种方法来使用它:

ln file link

创建硬链接,和:

ln -s item link

创建符号链接,”item” 可以是一个文件或是一个目录。

硬链接

硬链接和符号链接比起来,硬链接是最初 Unix 创建链接的方式,而符号链接更加现代。 在默认情况下,每个文件有一个硬链接,这个硬链接给文件起名字。当我们创建一个 硬链接以后,就为文件创建了一个额外的目录条目。硬链接有两个重要局限性:

  1. 一个硬链接不能关联它所在文件系统之外的文件。这是说一个链接不能关联 与链接本身不在同一个磁盘分区上的文件。
  2. 一个硬链接不能关联一个目录。

一个硬链接和文件本身没有什么区别。不像符号链接,当你列出一个包含硬链接的目录 内容时,你会看到没有特殊的链接指示说明。当一个硬链接被删除时,这个链接 被删除,但是文件本身的内容仍然存在(这是说,它所占的磁盘空间不会被重新分配), 直到所有关联这个文件的链接都删除掉。知道硬链接很重要,因为你可能有时 会遇到它们,但现在实际中更喜欢使用符号链接,下一步我们会讨论符号链接。

符号链接

创建符号链接是为了克服硬链接的局限性。符号链接生效,是通过创建一个 特殊类型的文件,这个文件包含一个关联文件或目录的文本指针。在这一方面, 它们和 Windows 的快捷方式差不多,当然,符号链接早于 Windows 的快捷方式 很多年;-)

一个符号链接指向一个文件,而且这个符号链接本身与其它的符号链接几乎没有区别。 例如,如果你往一个符号链接里面写入东西,那么相关联的文件也被写入。然而, 当你删除一个符号链接时,只有这个链接被删除,而不是文件自身。如果先于符号链接 删除文件,这个链接仍然存在,但是不指向任何东西。在这种情况下,这个链接被称为 坏链接。在许多实现中,ls 命令会以不同的颜色展示坏链接,比如说红色,来显示它们 的存在。

关于链接的概念,看起来很迷惑,但不要胆怯。我们将要试着练习 这些命令,希望,它变得清晰起来。

创建游戏场(实战演习)

下面我们将要做些真正的文件操作,让我们先建立一个安全地带, 来玩一下文件操作命令。首先,我们需要一个工作目录。在我们的 家目录下创建一个叫做“playground”的目录。

创建目录

mkdir 命令被用来创建目录。首先确定我们在我们的家目录下,来创建 playground 目录, 然后创建这个新目录:

[[email protected] ~]$ cd
[[email protected] ~]$ mkdir playground

为了让我们的游戏场更加有趣,在 playground 目录下创建一对目录 ,分别叫做 “dir1” 和 “dir2”。更改我们的当前工作目录到 playground,然后 执行 mkdir 命令:

[[email protected] ~]$ cd playground
[[email protected] playground]$ mkdir dir1 dir2

注意到 mkdir 命令可以接受多个参数,它允许我们用一个命令来创建这两个目录。

### 复制文件

下一步,让我们得到一些数据到我们的游戏场中。通过复制一个文件来实现目的。 使用 cp 命令,我们从 /etc 目录复制 passwd 文件到当前工作目录下:

[[email protected] playground]$ cp /etc/passwd .

注意:我们怎样使用当前工作目录的快捷方式,命令末尾的单个圆点。如果我们执行 ls 命令, 可以看到我们的文件:

[[email protected] playground]$ ls -l
total 12
drwxrwxr-x 2  me  me   4096 2008-01-10 16:40 dir1
drwxrwxr-x 2  me  me   4096 2008-01-10 16:40 dir2
-rw-r--r-- 1  me  me   1650 2008-01-10 16:07 passwd

现在,仅仅是为了高兴,重复操作复制命令,使用”-v”选项(唠叨),看一个它的作用:

[[email protected] playground]$ cp -v /etc/passwd .
`/etc/passwd' -> `./passwd'

cp 命令再一次执行了复制操作,但是这次显示了一条简洁的信息,指明它 进行了什么操作。注意,cp 没有警告,就重写了第一次复制的文件。这是一个案例, cp 假定你知道你的所作所为。为了得到警示信息,在命令中包含”-i”选项:

[[email protected] playground]$ cp -i /etc/passwd .
cp: overwrite `./passwd'?

响应命令提示信息,输入”y”,文件就会被重写,其它的字符(例如,”n”)会导致 cp 命令不理会文件。

移动和重命名文件

现在,”passwd” 这个名字,看起来不怎么有趣,这是个游戏场,所以我们给它改个名字:

[[email protected] playground]$ mv passwd fun

让我们来传送 fun 文件,通过移动重命名的文件到各个子目录, 然后再把它移回到当前目录:

[[email protected] playground]$ mv fun dir1

首先,把 fun 文件移动目录 dir1 中,然后:

[[email protected] playground]$ mv dir1/fun dir2

再把 fun 文件从 dir1 移到目录 dir2, 然后:

[[email protected] playground]$ mv dir2/fun .

最后,再把 fun 文件带回到当前工作目录。下一步,来看看移动目录的效果。 首先,我们先移动我们的数据文件到 dir1 目录:

[[email protected] playground]$ mv fun dir1

然后移动 dir1到 dir2目录,用 ls 来确认执行结果:

[[email protected] playground]$ mv dir1 dir2
[[email protected] playground]$ ls -l dir2
total 4
drwxrwxr-x 2 me me 4096 2008-01-11 06:06 dir1
[[email protected] playground]$ ls -l dir2/dir1
total 4
-rw-r--r-- 1 me me 1650 2008-01-10 16:33 fun

注意:因为目录 dir2 已经存在,mv 命令移动 dir1 到 dir2 目录。如果 dir2 不存在, mv 会重新命名 dir1 为 dir2。最后,把所有的东西放回原处。

[[email protected] playground]$ mv dir2/dir1 .
[[email protected] playground]$ mv dir1/fun .

创建硬链接

现在,我们试着创建链接。首先是硬链接。我们创建一些关联我们 数据文件的链接:

[[email protected] playground]$ ln fun fun-hard
[[email protected] playground]$ ln fun dir1/fun-hard
[[email protected] playground]$ ln fun dir2/fun-hard

所以现在,我们有四个文件”fun”的实例。看一下目录 playground 中的内容:

[[email protected] playground]$ ls -l
total 16
drwxrwxr-x 2 me  me 4096 2008-01-14 16:17 dir1
drwxrwxr-x 2 me  me 4096 2008-01-14 16:17 dir2
-rw-r--r-- 4 me  me 1650 2008-01-10 16:33 fun
-rw-r--r-- 4 me  me 1650 2008-01-10 16:33 fun-hard

注意到一件事,列表中,文件 fun 和 fun-hard 的第二个字段是”4”,这个数字 是文件”fun”的硬链接数目。你要记得一个文件至少有一个硬链接,因为文件 名就是由链接创建的。所以,我们怎样知道实际上 fun 和 fun-hard 是一样的文件呢? 在这个例子里,ls 不是很有用。虽然我们能够看到 fun 和 fun-hard 文件大小一样 (第五字段),但我们的列表没有提供可靠的信息来确定(这两个文件一样)。 为了解决这个问题,我们更深入的研究一下。

当考虑到硬链接的时候,我们可以假设文件由两部分组成:包含文件内容的数据部分和持有文件名的名字部分 ,这将有助于我们理解这个概念。当我们创建文件硬链接的时候,实际上是为文件创建了额外的名字部分, 并且这些名字都关系到相同的数据部分。这时系统会分配一连串的磁盘块给所谓的索引节点,然后索引节点与文 件名字部分相关联。因此每一个硬链接都关系到一个具体的包含文件内容的索引节点。

ls 命令有一种方法,来展示(文件索引节点)的信息。在命令中加上”-i”选项:

[[email protected] playground]$ ls -li
total 16
12353539 drwxrwxr-x 2 me  me 4096  2008-01-14  16:17  dir1
12353540 drwxrwxr-x 2 me  me 4096  2008-01-14  16:17  dir2
12353538 -rw-r--r-- 4 me  me 1650  2008-01-10  16:33  fun
12353538 -rw-r--r-- 4 me  me 1650  2008-01-10  16:33  fun-hard

在这个版本的列表中,第一字段表示文件索引节点号,正如我们所见到的, fun 和 fun-hard 共享一样的索引节点号,这就证实这两个文件是一样的文件。

创建符号链接

建立符号链接的目的是为了克服硬链接的两个缺点:硬链接不能跨越物理设备, 硬链接不能关联目录,只能是文件。符号链接是文件的特殊类型,它包含一个指向 目标文件或目录的文本指针。

符号链接的建立过程相似于创建硬链接:

[[email protected] playground]$ ln -s fun fun-sym
[[email protected] playground]$ ln -s ../fun dir1/fun-sym
[[email protected] playground]$ ln -s ../fun dir2/fun-sym

第一个实例相当直接,在 ln 命令中,简单地加上”-s”选项就可以创建一个符号链接, 而不是一个硬链接。下面两个例子又是怎样呢? 记住,当我们创建一个符号链接 的时候,会建立一个目标文件在哪里和符号链接有关联的文本描述。如果我们看看 ls 命令的输出结果,比较容易理解。

[[email protected] playground]$ ls -l dir1
total 4
-rw-r--r-- 4 me  me 1650 2008-01-10 16:33 fun-hard
lrwxrwxrwx 1 me  me    6 2008-01-15 15:17 fun-sym -> ../fun

目录 dir1 中,fun-sym 的列表说明了它是一个符号链接,通过在第一字段中的首字符”l” 可知,并且它还指向”../fun”,也是正确的。相对于 fun-sym 的存储位置,fun 在它的 上一个目录。同时注意,符号链接文件的长度是6,这是字符串”../fun”所包含的字符数, 而不是符号链接所指向的文件长度。

当建立符号链接时,你既可以使用绝对路径名:

ln -s /home/me/playground/fun dir1/fun-sym

也可用相对路径名,正如前面例题所展示的。使用相对路径名更令人满意, 因为它允许一个包含符号链接的目录重命名或移动,而不会破坏链接。

除了普通文件,符号链接也能关联目录:

[[email protected] playground]$ ln -s dir1 dir1-sym
[[email protected] playground]$ ls -l
total 16
...省略

移动文件和目录

正如我们之前讨论的,rm 命令被用来删除文件和目录。我们将要使用它 来清理一下我们的游戏场。首先,删除一个硬链接:

[[email protected] playground]$ rm fun-hard
[[email protected] playground]$ ls -l
total 12
...省略

结果不出所料。文件 fun-hard 消失了,文件 fun 的链接数从4减到3,正如 目录列表第二字段所示。下一步,我们会删除文件 fun,仅为了娱乐,我们会包含”-i” 选项,看一个它的作用:

[[email protected] playground]$ rm -i fun
rm: remove regular file `fun'?

在提示符下输入”y”,删除文件。让我们看一下 ls 的输出结果。注意,fun-sym 发生了 什么事? 因为它是一个符号链接,指向已经不存在的文件,链接已经坏了:

[[email protected] playground]$ ls -l
total 8
drwxrwxr-x 2 me  me     4096 2008-01-15 15:17 dir1
lrwxrwxrwx 1 me  me        4 2008-01-16 14:45 dir1-sym -> dir1
drwxrwxr-x 2 me  me     4096 2008-01-15 15:17 dir2
lrwxrwxrwx 1 me  me        3 2008-01-15 15:15 fun-sym -> fun

大多数 Linux 的发行版本配置 ls 显示损坏的链接。在 Fedora 系统中,坏的链接以闪烁的 红色文本显示!损坏链接的出现,并不危险,但是相当混乱。如果我们试着使用 损坏的链接,会看到以下情况:

[[email protected] playground]$ less fun-sym
fun-sym: No such file or directory

稍微清理一下现场。删除符号链接:

[[email protected] playground]$ rm fun-sym dir1-sym
[[email protected] playground]$ ls -l
total 8
drwxrwxr-x 2 me  me    4096 2008-01-15 15:17 dir1
drwxrwxr-x 2 me  me    4096 2008-01-15 15:17 dir2

对于符号链接,有一点值得记住,执行的大多数文件操作是针对链接的对象,而不是链接本身。 而 rm 命令是个特例。当你删除链接的时候,删除链接本身,而不是链接的对象。

最后,我们将删除我们的游戏场。为了完成这个工作,我们将返回到 我们的家目录,然后用 rm 命令加上选项(-r),来删除目录 playground, 和目录下的所有内容,包括子目录:

[[email protected] playground]$ cd
[[email protected] ~]$ rm -r playground

用 GUI 来创建符号链接

文件管理器 GNOME 和 KDE 都提供了一个简单而且自动化的方法来创建符号链接。 在 GNOME 里面,当拖动文件时,同时按下 Ctrl+Shift 按键会创建一个链接,而不是 复制(或移动)文件。在 KDE 中,无论什么时候放下一个文件,会弹出一个小菜单, 这个菜单会提供复制,移动,或创建链接文件选项。

总结

在这一章中,我们已经研究了许多基础知识。我们得花费一些时间来全面的理解。 反复练习 playground 例题,直到你觉得它有意义。能够良好的理解基本文件操作 命令和通配符,非常重要。空闲时,通过添加文件和目录来拓展 playground 练习, 使用通配符来为各种各样的操作命令指定文件。关于链接的概念,在刚开始接触 时会觉得有点迷惑,花些时间来学习它们是怎样工作的。它们能成为真正的救星。

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