对话UNIX掌握强大的命令行

1、对话 UNIX: 掌握强大的命令行混合搭配使用 UNIX 实用工具以创建即时可用的程序级别： 初级Martin Streicher (), 主编, Linux Magazine2006 年 5 月 25 日了解有关 UNIX shell 的基础知识，学习如何使用命令行将有限的 UNIX 实用工具组合成无穷的数据转换。对话 UNIX：您好，shell！UNIX® 系统中一项最奇特和突出的特性就是其命令行功能。您只需输入包含一定逻辑关系的少量文本，即可使用命令行来将有限的 UNIX 实用工具组合成无限的即时可用的数据转换。 例如，要在当前工作目录下的文件夹层次结构中查找独特文件名的列表，

2、您可在 shell 提示符下输入以下命令： find . -type f -print | sort | uniq 该命令行中组合了三种不同的实用工具：· find 对指定目录进行深度搜索，在本例中，是对从 . 或 点（代表当前工作目录）开始的文件系统进行搜索并生成满足给定条件的所有项的名称。这里，-type f 告诉 find 只查找文本文件。· sort，顾名思义，将对列表进行处理并生成按字母排序的新列表。· uniq（读做 “unique”），扫描列表，比较列表中的相邻元素，以去除任何重复项。例如，假设您具有以下列表：清单 1. 列表示例 GrouchoGr

3、ouchoChicoChicoGrouchoHarpoZeppoZeppouniq 可将列表精简为：清单 2. uniq 命令 GrouchoChicoGrouchoHarpoZeppo但是，如果首先对 Marx Brothers 的初始列表进行排序（在连续运行中对多次出现的名称进行重排），运行 uniq 会生成以下结果：清单 3. 运行 uniq ChicoGrouchoHarpoZeppo要了解 find、sort 和 uniq 的更多扩展特性，请参阅您的 UNIX 系统中每种实用工具的 man 页。输入数据、输出数据和全部数据独立使用 find 时，总是以文件系统的内容作为输入数据。但是

4、 sort 和 uniq 则需要从标准输入设备 (stdin) 请求数据输入。多数情况下，您会使用键盘作为 stdin：例如，您需要输入要排序的数据行。默认情况下，find 在标准输出设备（stdout，通常是您的终端窗口）上打印结果。sort 和 uniq 都将输出打印到 stdout。为了说明 stdin 和 stdout，您可在终端窗口中输入以下文本（假设前面的百分号 (%) 为您的 shell 提示符）：清单 4. stdin 和 stdout % sortmustachehornhatControl-D sort 从 stdin 读取您输入的三行文本，并对其进行排序，然后将结果写出到

5、 stdout。图 1 所示为从命令行运行 sort 和多数 UNIX 命令行实用工具的示意图。图 1. 典型 UNIX 命令行实用工具从 stdin 读取并写入到 stdout某些实用工具，例如 find 并不从 stdin 读取内容。它们是从系统资源（例如文件系统或系统内核）读取需要处理的数据，然后将结果写入到 stdout。要直观查看 find 的工作方式，请参见以下的图 2。图 2. 某些实用工具从系统资源读取数据并将结果写入到 stdout除了使用 stdin 和 stdout 之外，UNIX 命令还将生成的错误消息输出到一种特殊出口以便进行诊断，该出口通常并不是强制的。此出口称为标

6、准错误设备（通常简称为 stderr）。图 3 所示为运行实用工具的简单命令行。图 3. UNIX 命令生成错误并输出到特殊通道，即标准错误设备如图 3 中所示，多数 UNIX 命令从终端读取输入，将结果发送到终端，并将错误打印到终端上。默认情况下，除非另行指定，您的终端既是 stdin 的数据源，也是 stdout 和 stderr 的输出目标。数据传输不过，您可更改 stdin 的源以及 stdout 和 stderr 的目标。您可强制 stdin 从文本文件、设备（比如连接到计算机的探头）或网络连接中进行读取。类似地，您可将输出结果发送到文件、设备或网络连接。在 UNIX 中，所有资源都

7、被视作文件，因此某种源或目标很容易作为另外的源或目标而被接受或产生。更改进程数据的源和目标被称为重定向。您可重定向 stdin 以从文件或其他源读取数据，还可分别对 stdout 和 stderr 重定向以将数据写到终端窗口之外的其他位置。在许多情况下，如前面所列出的初始 find 命令中，您还可重定向实用工具以从其他工具接收和为它们产生所需的数据。这就是管道 (|) 的用途。您可在命令中通过管道来生成进程链路，即将某条命令的数据发送到下一条命令，这类似于通过铜管将水从热水器传输到洗手池中。图 4 所示为 find . -type f -print | sort | uniq 命令的示意图。图

8、 4. 通过管道进行链接的三个实用工具的示意图find 命令的 stdout 成为 uniq stdin，然后 uniq 的 stdout 又成为 sort 的 stdin。最后，sort 将结果打印到其标准输出设备，即所连接的终端窗口上。这些命令的 stderr 未进行重定向，因此所有三个实用工具都会将错误消息打印到终端上。（来自三个实用工具的错误消息会混在一起，但保持正确的顺序。）如有需要，您可进一步扩展管道，将 uniq 的输出重定向到另外的实用工具。这只需使用另一个管道即可对转换进行扩展。例如，您可在命令之后附加 | less 以使用 less 对输出结果进行分页，或者您可添加 | w

9、c -l 以统计独特文件名的数目。（wc 为 word count 的首字母缩写，wc 可统计字符、单词和行数。）此外，您还可使用 > 来将整个命令序列的输出结果保存到一个文件中（这将覆盖现有的文件内容）。您可使用 >> 以将命令输出结果附加 到现有文件之后（如果文件不存在，则创建新文件）。 另一个有用的重定向是 <。图 5 所示为如何重定向 stdin 以从文件中进行读取。命令 sort 从指定文件中读取单词列表并按字母顺序进行排序。图 5. 重定向标准输入以读取文件内容您常常会需要捕获 stdout 和 stderr。例如，如果您正在运行大型的数据挖掘任务，则可能要

10、检查执行过程中的中间输出以及可能出现的任何错误。您可使用重定向语法的一些变种来实现该功能：|&, >&, >>& 可分别对 stdout 和 stderr 实现管道、创建、附加功能。图 6 所示为如何将 stdout 和 stderr 合并到单一的输出流。图 6. 合并标准输出和标准错误设备Z shell 介绍包括 Bourne shell (bash) 和 Korn shell (ksh) 在内的多数现代 UNIX shell 都支持这里提到的重定向功能，尽管在这些 shell 中具体语法可能存在细微差别。（请查看您的 shell 文档以了解详细信息

11、）。重定向中的多数操作符在所有的 UNIX shell 中已经连续使用了至少 25 年。但是，多数 shell 并没有提供新的特性或采用新方式来应用重定向。例如，多数 shell 只能将输入重定向到单个文件，因此您必须使用如 tee 等实用工具来输出到多个目标。（类似于水管工人使用的 T 型管 (Tee)，tee 只支持单个或两个输出。）这里提供一个使用 bash 作为 shell（命令行解释器）的示例： 清单 5. bash 示例 bash$ lstellmebash$ cat tellmeecho Your current login, working directory, and sys

12、tem are.whoamipwdsystemnamebash$ bash < tellme |& tee logYour current login and working directory are.strike/home/strikebash: systemname: command not foundbash$ lstellme logbash$ cat logYour current login and working directory arestrike/home/strikebash: systemname: command not found尽管 UNIX sh

13、ell 具有较高的专用性，且通常使用键盘进行交互，但某些 shell 如 bash 等也能从文件读取输入内容。（实际上，stdin 也是一种文件。）在前面的片段中，短语 bash < commands 告诉 bash 执行在文件 tellme 中找到的命令列表。短语 |&tee log 将 bash 的 stdout 和 stderrto 通过管道重定向到 tee 实用工具，后者将其 stdin 打印到 stdout 和 文件 log 中。 但是，如果您打算使用 bash 来处理多个文件，该怎么办呢？cat file1 file2 file3 | bash 是一种可行的方法，这也

14、许也是唯一的一种方法，因为在 bash 中并不支持如 bash < file1 < file2 < file3 的语法。而且，bash 无法将输出重定向到多个目标。例如，您可从 bash 命令行中输入指令 bighairyscript > /log | mail -s "Important stuff" team。但在相对较新的 shell 如 Z shell（zsh；请参阅参考资料）中，可以在同一命令行内处理多个输入和输出。例如，使用以下命令可将 stdout 保存到名为 log 的文件中并通过电子邮件发送给您自己：清单 6. Z shell zs

15、h% bash < tellme > log | mail -s "Who you are" 'whoami'bash: line 4: systemname: command not foundzsh% <logYour current login, working directory, and system are.strike/home/strike（短语 “whoami”运行命令 whoami 并将该命令的结果插入到短语所在位置。它类似于在运行命令行的其他部分之前先运行一条短小 shell 命令。）现在我们对上一条命令从左向右进行分

16、析。bash 命令创建文件 log 并将在 tellme 文件中找到的命令的 stdout 发送给您自己。由于 stderr 没有通过 > 或管道进行定向，因此错误消息将被打印到 stdout。命令 <log 为另一个 Z shell 快捷方式，它与 cat 相同。（因此，命令 > file 等同于 cat > file。）Z shell 还可处理多个输入重定向。Z shell 命令行 cat < file1 < file2 < file3 等同于 cat file1 file2 file3。显然，原有语法较后者更加繁琐，总的来说，多个 stdout

17、重定向要更加常用的多。但是，如果您要运行的实用工具不接受多个输入参数，则可使用 Z shell 的多个输入重定向。 Z shell 中还具有其他新特性，包括更好的 globbing（通配符匹配）、先进的模式匹配和扩展的命令自动完成系统，从而减少您在命令行中的字符输入。本系列中的后续两篇文章将进一步探讨 Z shell。 Shell 技巧通过一些功能强大的命令行组合，能明显提高您的工作效率。这些命令可以在所有的 shell 中工作，而不仅仅是 zsh。· 使用 tar 为任何目录创建包括符号链接在内的完整副本：tar cf - /path/to/original | (mkdir -p

18、 /path/to/copy; cd /path/to/copy; tar xvf -)第一个 tar 命令将目录 /path/to/original 进行归档并将归档文件写到 stdout，创建 (c) 选项后面使用的连字符 (-) 表示 stdout。括号中的命令为一个 subshell：subshell 中的命令不会影响当前 shell 的环境。mkdir -p 创建指定目录，包括任何需要创建的中间目录；cd 命令则切换到新目录。第二个 tar 命令从 stdin 读取归档文件并进行展开，展开 (x) 选项后面使用的连字号表示 stdin。· 要在保存命令序列的 stdout 同时进行查看，可使用 less -O fi