phpirc协定技巧_Linux 软件开拓人员指南5 介绍文件

在本章中，我们将详细先容 Linux 中的文件。
您将理解纯文本文件和二进制文件之间的差异，这是您将处理的两种最常见的文件内容类型。
我们将向您展示这些文件如何在 Linux 中被布局和组织进文件系统“树”，然后深入到您须要的实用命令，以创建、修正、移动和编辑文件。
然后，我们将以对命令行文本编辑器的实用先容来完成我们对根本知识的先容。

然而，在本章中，我们不仅仅勾留在根本知识上。
Linux 文件是值得（有时是字面上的）深入挖掘一些高等知识的一个主题。
毕竟，“处理文件”是您作为开拓者在 Linux 上要做的紧张事情之一：编写和读取源代码和配置文件、搜索特定文件内容、复制和移动日志文件等。
您在这些根本上的效率越高，您就会成为一个更全面的开拓者，不必一遍又一各处搜索基本的 Linux 命令，或在与同事进行故障打消的 Zoom 通话中尴尬地卡在命令行文本编辑器中。

首先，我们将谈论在文件系统树中搜索文件以及在单个文件中查找特定内容或模式。
然后，我们将谈论您可能会碰着的分外文件和替代文件系统，以及您须要知道的内容，以便有效地利用它们。

末了，您将理解到：

本章内允许多，它是 Linux 技能的最主要根本之一。
在连续之前确保您理解了每个部分——您不必在第一次阅读时记住统统，但考试测验在阅读本章时，尽可能在自己的 Linux 环境中得到实践履历。
当您在办理现实天下问题或口试事情时，理解这些知识会有实实在在的回报。

Linux 上的文件：绝对根本 为了分解 Linux 上的文件这个较大的主题，让我们先先容一些您可能已经有所理解的绝对根本知识：纯文本文件和二进制文件。
我们还将先容一个实际的缺点，您可能会在将 Windows 文件移动到 Unix 系统，或反之时看到。

纯文本文件 您将碰着的最大略的文本文件形式之一是强大的纯文本文件。
虽然历史上它们是 ASCII 文件，但它们现在常日是 UTF-8 编码的。
您可能会碰着其他文件编码，但这是罕见的，由于它们常日被认为是过期的。

什么是二进制文件？ Unix 不像许多其他操作系统那样区分二进制文件和文本文件。
所有文件都可以通过管道流式传输、编辑和追加。
文件便是文件。
当一个文件被设置为可实行时，Unix 将尽其所能实行它，无论是在 ELF（可实行和可链接格式，可能是本日最广泛利用的可实行格式）的情形下成功，还是在考试测验实行图像或音频文件时失落败。

这个大略的机制开启了一些惊人的可能性。
例如，可实行文件可以通过压缩工具传输，然后通过一个网络隧道（如 SSH），在被解压缩并重新写入文件之前——所有这些都在一个命令中完成，没有任何临时文件。

然而，这也意味着，您该当小心避免创建这样的情形，即随机文件，例如由网站用户（包括日志文件！
）上传或修正的文件，有可能被实行。
这可能导致严重的安全问题。

行结束符 虽然 Unix 文件，特殊是文本文件，与其他操作系统上的文件类似，但值得一提的是，Windows（和 DOS）等在利用不同的行结束字符，这可能会在许多利用这些文本文件的程序中产生缺点。
只管这只是在一种类型的系统上创建的文件然后复制到另一种系统时才会涌现的情形（例如，将文件从 Linux 移动到 DOS），但理解一下是值得的。

不同行结束符的缘故原由是历史性的，许多工具（例如 Git 和各种文本编辑器）将自动为您处理这种差异。
然而，在极少数情形下，您可能须要手动转换文件。
有著名的命令如 dos2unix 可以做到这一点，但这些在大多数类 Unix 操作系统上都必须手动安装。

然而，有一些方法可以利用更传统的实用程序来转换它们。

利用 sed：sed 's/^M$//' original_dos_file > unix_file 利用 tr：tr -d '\r' < original_dos_file > unix_file 就地利用 perl：perl -pi -e 's/\r\n/\n/g' original_file

现在我们已经谈论了您须要理解的关键基本观点，以便理解类 Unix 系统中的文件，让我们谈谈所有这些文件实际存在个中的高下文：Linux 文件系统。

文件系统树 文件系统层次构造标准（FHS）描述了类 Unix 系统的常规目录布局。
Linux 遵照这个标准，实质上使其成为“Linux 的官方文件夹构造”。
FHS 是一个标准化的树状构造，每个文件和目录都从根（一个大略地名为“/”的目录）开始。
这个层次构造至关主要：只管终极用户有地方可以随意利用自己的目录构造，但 /（根目录）内的每个子目录都有特定的目的。

这个文件系统层次构造的基本布局不须要很永劫光就能学会，现在投入几分钟，您将对事物的存放位置有一种直觉——无论是运用程序二进制文件、日志、数据文件还是您的代码须要访问的外部设备。
换句话说，它既简化了开拓又简化了故障打消：当您知道事物该当在哪里时，在事宜期间，您花费的韶光就少了，不会感到困惑和不愿定在哪里查找。
此外，当涉及到编写自己的脚本和实行高等开拓者预期的轻度系统管理任务时，这些知识是必需的。

以下是您常常引用或自己利用的一些主要文件系统位置：

基本文件系统操作 是时候深入到您作为开拓者每天都会利用的 Unix 根本命令了。
这套命令将许可您完成在任何系统上须要做的一系列基本命令行任务。
一旦您学习并练习了本章中的命令，您将能够做到如下事情：

让我们从列出目录开始。
确保您已登录到 Linux 或 Unix 系统（Ubuntu 或 macOS 都可以），并已打开终端运用程序，准备跟随操作。

ls 列出一个文件或目录。
这个命令类似于图形用户界面中的“打开文件夹”。
它列出了给定目录的内容。
默认情形下，它利用当前目录：

/home/steve# lsmy_document.txt

在这个例子中，我的 shell 当前位置是 /home/steve 目录，个中包含一个文件（my_document.txt）。

不过，您可以通过将目录作为参数通报来哀求 ls 列出系统上的任何目录路径：

/home/steve# ls /var/log/alternatives.log apt bootstrap.log btmp dpkg.log faillog lastlog wtmp

为了更有序的输出，您可能想要添加“-l”选项。
这将给您一个“长列表”，这意味着每行一个文件或目录，以及额外的信息。

# ls -l /var/log/total 296-rw-r--r-- 1 root root 4686 Jun 24 02:31 alternatives.logdrwxr-xr-x 2 root root 4096 Jun 24 02:31 apt-rw-r--r-- 1 root root 64547 Jun 24 02:06 bootstrap.log-rw-rw---- 1 root utmp 0 Jun 24 02:06 btmp-rw-r--r-- 1 root root 177139 Jun 24 02:31 dpkg.log-rw-r--r-- 1 root root 32032 Oct 28 14:26 faillog-rw-rw-r-- 1 root utmp 296296 Oct 28 14:26 lastlog-rw-rw-r-- 1 root utmp 0 Jun 24 02:06 wtmp

简而言之，ls 命令是您在 Unix 文件系统上“四处看看”的办法。

pwd “print working directory”（打印事情目录）的缩写。
这显示了您在文件系统上的位置，这是在当前 shell 会话的高下文中。
如果我作为 steve 用户登录到 Linux 系统，并且我在我的主目录中，我可以期望看到 pwd 打印如下内容：

pwd/home/steve

cd 变动 shell 中当前的事情目录。
利用此命令后运行的命令将从文件系统上新变动的位置的角度运行。

这里有一个示例目录：

Desktop├── anotherfile├── documents│ └── contract.txt├── somefile.txt└── stuff ├── nothing └── important

如果您在 Desktop 目录中，但随后利用 cd documents 变动为 documents 目录，那么在利用 ls 命令时，您将从这个新的角度得到不同的列表。
让我们看看实际操作：

/home/steve/Desktop# lsanotherfile documents somefile.txt stuff/home/steve/Desktop# cd documents//home/steve/Desktop/documents# lscontract.txt

现在我们可以查看我们的周围环境（ls），在文件系统上移动（cd），并找出我们在哪里（pwd），让我们开始实际影响文件系统，通过创建和修正文件。

touch 这个操作写作 touch filepath。

根据您供应的 filepath 是否已经存在，touch 命令将实行以下两种操作之一：

less less 是一个“分页器”——一个许可您一次查看一屏（一页）文件内容的程序：

less /etc/hosts

它是交互式的——一旦您利用它来查看文件，您可以：

tail tail 用于查看文件的末了几行：

tail /some/file

tail 的 -f（跟随）选项对付将日志实时流式传输到您的终端非常有用：

tail -f /var/log/some.log

利用 q 退出 tail。

mv mv（移动）用于移动和重命名文件。

移动 假设您有一个名为 somefile.txt 的文件：

→ Desktop ls -alh somefile.txt-rw-r--r-- 1 dcohen wheel 0B Aug 7 11:02 somefile.txt

假设您位于与文件相同的目录中，以下是如何将其移动到 /var/log 目录，而不重命名它：

mv somefile.txt /var/log/

重命名 现在您想将该文件重命名为 foobar：

mv /var/log/somefile /var/log/foobar

便是这样！

cp 要复制文件和目录，请利用 cp 命令：

cp file destination

复制名为 file 的文件到目标文件路径 destination。
最常用的选项是 -r，或 --recursive；如果您正在复制一个目录，这将复制里面的所有内容。

cp -r /home/dave /storage/userbackups/

mkdir 利用以下命令创建一个名为 directoryname 的新空目录：

mkdir directoryname

一个有用的选项是 -p，它许可您在一条命令中创建嵌套目录。
例如，如果您想创建一个包含名为 school 的目录的 Documents 目录，该目录又包含一个名为 reports 的目录，您可以运行以下命令：

mkdir -p Documents/school/reports

rm rm 删除（移除）文件和目录：

编辑文件 无论是更新配置文件、创建新的 Linux 做事，还是在故障打消期间做条记，您在 Linux 上的事情偶尔须要在命令行上编辑文件。
我们将在第 6 章，“命令行编辑文件”，中详细谈论命令行文件编辑，但这里将给出一个非常简短的概览。

如果您仅限于命令行环境，可能会利用以下一些 CLI 文本编辑器：

如果这些编辑器没有安装，您可以通过包管理器安装它们。
例如，如果您利用的是 Ubuntu Linux，可以利用类似 sudo apt-get install nano（或将 nano 更换为 vim）的命令。
我们将在第 9 章，“管理已安装的软件”，中更深入地磋商包管理命令。
不管您选择哪种编辑器，都可以通过在命令行上大略地输入 [$EDITOR filename] 来编辑文件；例如：

vi filenamevim /some/filenano /another/file

如果文件存在，您将能够在编辑器中编辑它。
如果不存在，但目录存在，您将在第一次在编辑器中保存时在该路径创建一个新文件。
如果目录不存在，您可能能够编辑文件，但编辑器将无法在没有一些额外步骤的情形下将其写入文件系统。

不才一章，第 6 章，“命令行编辑文件”，中，我们将更深入地磋商 Linux 命令行文件编辑所涉及的实用技能。
如果您在完本钱章之前绝对须要编辑文件，只需输入 nano /path/to/the/file 并按照屏幕上的备忘单保存和退出。
与此同时，让我们理解一下作为 Linux 开拓职员您将碰着的各种文件类型。

文件类型 我们已经先容了“常规”文件，例如纯文本文件或图像文件和可实行程序中的二进制数据。
但是，您还须要知道如何在 Linux 中识别和利用其他几种类型的文件。
无论您是在探求刚刚插入机器的 USB 棒或键盘，创建指向文件的链接，还是检讨 Web 进程已打开的网络套接字，您都想理解所有这些的一些信息。

以下是所有 Linux 文件类型及其用场：

这个列表涵盖了您可能会碰着的额外的分外文件类型，并给出了一些直觉，关于您如何在实际中（以及为什么）碰着它们。
为了帮助您构建有用的实用技能，有一些特定类型我们须要更详细地探索。
让我们从最常见的这些分外文件类型开始，得到一些实际履历。

符号链接 符号链接，常日称为 symlinks 或软链接，是一种文件类型，作为对另一个文件或目录的引用。
与硬链接不同，符号链接可以指向不同文件系统的文件或目录，并且它与其所引用的文件或目录保持独立的 inode。

您可以利用以下基本语法创建符号链接：

ln -s document.txt /path/to/create/link

ln（小写的 L）是“链接”命令。

例如，如果您在当前目录中有一个名为 file1.txt 的文件，并且您想创建一个名为 link1 的符号链接到它，您将利用命令：

ln -s file1.txt link1

现在，如果您利用 ls -l 对目录进行长列表显示，您将看到 link1 被列为指向 file1.txt 的链接：

ls -ltotal 0-rw-r--r-- 1 root root 0 Oct 28 16:08 file1.txtlrwxrwxrwx 1 root root 9 Oct 29 17:20 link1 -> file1.txt

当您访问 link1 时，例如，通过利用 cat link1 打印文件的内容，系统将自动解引用链接并给您 file1.txt 的内容。
如果 file1.txt 被移动、删除或重命名，符号链接不会自动更新，并将指向一个不存在的文件（一个破坏的链接）。

符号链接特殊适用于创建快捷办法、组织文件和目录，并掩护灵巧和逻辑的文件系统构造。

硬链接 硬链接是同一文件系统的现有文件的附加名称，有效地充当别名。
原始文件和硬链接共享相同的 inode，这意味着对一个的变动会反响在另一个中。
与符号链接不同，硬链接不能超过文件系统边界或链接到目录。
如果原始文件被删除，硬链接仍旧会保留数据。
要创建一个名为 link1 的硬链接到名为 file1.txt 的文件，您将利用命令：

ln file1.txt link1

file 命令 file 命令是一个实用程序，可以让您检讨文件的类型。
file 命令的基本用法很大略：输入 file 后跟文件名。
例如：

file mysecret.txt

可能会输出 mysecret.txt: ASCII text，表明 mysecret.txt 是一个纯文本文件。

如果您有一个二进制文件，比如一个名为 mybinary 的编译程序，运行 file mybinary 可能会输出类似于 mybinary: ELF 64-bit LSB executable，表明该程序是一个二进制可实行文件。

对付一个目录，如 /home/user，运行 file /home/user 很可能会返回 /home/user: directory，表示 /home/user 是一个目录。

file 命令是一个快速理解您正在处理的文件类型的强大工具，特殊是当处理未知或不熟习的文件时。

如果您想探索，利用 file 命令检讨以下文件：

file /bin/shfile /dev/zerofile /dev/urandomfile /dev/sda1file ~/.bashrcfile /bin/lsfile /homefile /proc/1/cwd

高等文件操作 当您在类 Unix 操作系统中利用文件时，

您常常会想要对它们、它们的内容或与它们一起实行操作，但不是直接在编辑器中修正它们。
例如，您可能想要：

您乃至可能想要将所有这三个合并为一个单一的操作！
这种类型的知识在故障打消期间（在日志中搜索特定的要求 ID 或缺点代码）、开拓期间（查找最近修正的源代码文件）或您想要进行一些测试时（将更新的运用程序源代码复制到测试系统）确实非常有用。

以下是这些类型文件操作的快速预览，以给您一个观点，理解您将利用的工具和命令来完成它们。

利用 grep 搜索文件内容 文本匹配常日利用 grep 完成。
在您的个人或事情条记本电脑上，您可能想要安装 ag 或 rg，这是更友好、更快版本的 grep（例如，sudo apt-get install silversearcher-ag），但在生产系统上，您总是会有 grep。

在文件 path/to/file 中搜索模式 search_pattern：

grep "search_pattern" path/to/file

您当然可以像这样搜索字符串，但 grep 如此强大的缘故原由是它许可您利用正则表达式（regexes）来搜索模式。
以下命令将返回以 startswith 开头的行：

grep ^startswith /some/file

而这个命令将返回以 endswith 结尾的行：

grep endswith$ /some/file

正则表达式非常有用，每个开拓职员和 Linux 用户都该当熟习根本知识。

您也可以利用 grep 递归地搜索目录——即搜索它包含的所有目录中的所有文件：

root@c7f1417df8d2:/tmp# grep -r -i "hello world" /tmp/tmp/secret/dontlook.key:hello world/tmp/hi.txt:hello world/tmp/hi.txt:HeLlO WoRlD! You found me!

但是，如果您不想在文件中找到字符串——如果您想要找到特定的文件本身呢？

利用 find 查找文件 find 可以帮助您通过名称、修正韶光或其他属性查找文件和目录。
它实质上是文件系统树的广度优先搜索，这对付以下事变非常有用：

以下示例中，/search/path 是您想要搜索的文件系统部分。
如果您想搜索当前目录及其所有子目录，可以利用点字符（.），例如，find . -name 'file.txt'：

利用 rsync 在本地和远程主机之间复制文件 rsync 是一个极其有用的工具，可以在主机之间和跨主机复制文件和目录。
它的事情办法与 cp 相同，只不过它适用于一个或两个主机远程的情形。

rsync 实质上是 cp（用于复制数据）和 ssh（用于安全、加密传输）的组合。
如果您不熟习 ssh，您须要学习它如何事情（并设置自己的 SSH 密钥和访问权限），然后再考试测验 rsync 命令。

以下是一些示例调用，感谢 tldr 项目：

结合 find、grep 和 rsync 我们将在第 11 章，“管道和重定向”中详细查看利用 | 字符组合命令，但这里是一个快速预览。

例如，如果您想要结合您刚刚看到的例子，例如，备份所有在 /tmp 目录中在过去一周修正过且包含 "hello world" 的所有文件，那只是一个聪明的命令：

find /tmp -type f -mtime -7 -exec grep -l "hello world" {} \; | xargs -I _ backupscript.sh _ backup@backupserver.local:/backups_

首先，我们运行 find，探求小于 7 天前修正韶光的文件。
我们利用 find 的 -exec 标志来实行一个 grep 命令，带有 -l 标志，这只返回匹配文件的文件名。
然后，我们将这些文件名管道传输到 xargs 命令，它对它从上一个命令吸收到的每一行输入运用一个动作。
在这种情形下，动作是运行一个虚构的备份脚本，以及一个虚构的目标路径，有人可能想要备份这个文件。

如果我们有上面 grep 部分中相同的文件，这个看起来狂野的命令将为您运行两个命令：

backupscript.sh /tmp/secret/dontlook.key backup@backupserver.local:/backups/tmp/secret/dontlook.keybackupscript.sh /tmp/hi.txt backup@backupserver.local:/backups/tmp/hi.txt

它正在做我们想要的：仅在我们关心的包含 "hello world" 内容的两个文件上运行备份脚本，并且它们在过去 7 天内被修正过。

虽然像这样的命令可能确实须要几分钟（和一些搜索）来组合，但它可能会在长远中为您节省数小时。
这便是命令行环境的力量，结合小的、专注的 Unix 工具，您可以根据须要以任何办法组合它们。

您将在第 11 章，“管道和重定向”中理解更多关于 Unix 管道和 xargs 的信息，但我们给出了这个示例，由于让您理解如何将所有这些大略的命令结合起来是很主要的，随着您学习它们。

现实天下的高等文件系统知识 您现在已经对各种 Linux 文件类型有了先容，并且对最常用的类型有一些履历。
现在让我们来看看一些不太常见的文件系统知识，这些知识在您在 Linux 系统上事情时会派上用场。

当您碰着这些情形时：

您会看到一些分外文件类型，包括块设备，它们是类似于某种磁盘的设备，数据以块的形式获取和读取。

传统磁盘设备是块设备，您常日会创造它们附加在文件系统的这些位置：

个中 X 和 N 是相应磁盘的字母或数字索引，如 /dev/sda 或 /dev/nvme0。
分区看起来就像磁盘一样，但附加了一个额外的数字或字符，例如 /dev/sda0，是第一个驱动器上的第一个分区。

请把稳，纵然操作系统检测到一个新的硬盘并将其（和任何检测到的分区）附加到这些位置之一，您仍旧必须故意地利用 mount 命令“挂载”驱动器上的文件系统。
这不是开拓职员特殊常见的操作，以是我们就到这里。

还有分外的“软件设备”。
这些设备从 /dev/null 开始，您可能已经看到输出被管道到 somecommand > /dev/null 的形式，到 /dev/random 和 /dev/urandom，它们为您供应随机字节。
这是您的编程措辞最有可能从哪里检索其加密安全的随机数。

另一个目录是 /proc，这是一个由 Plan 9 操作系统推广的文件系统，但在 Unix 早期就已构想。
顾名思义，它被创建为用文件表示进程。
/proc 包含以进程 ID 命名的目录，个中包含可以用于读取这些进程状态的文件。
特殊是在 Linux 上，它已经通过各种其他接口进行了扩展，包括配置内核驱动程序的办法，读取硬件信息和传感器输出，乃至与 BIOS 和 UEFI 交互。

FUSE：Unix 文件系统的更多乐趣 正如您刚刚看到的，Unix 中的许多事物都可以被阐明为文件。
理念是编辑文件是常见的操作，因此能够与文件交互的命令和编程措辞供应了一个易于理解的接口。
FUSE，全称为 Filesystem in Userspace，是一个 API，它许可任何人实现新的 Unix 文件系统，而无需成为内核程序员。
换句话说，由于许多事物都可以与文件对话，以是能够为那些不是您期望的范例本地存储数据的“假冒” Unix 文件 API 是很有用的。
如果这听起来有点狂野，可以看看人们用 FUSE 实现的一些事物。
FUSE 已被用来实现许多传统的文件系统驱动程序，例如 NTFS，这样您就可以在 Linux 机器上读取旧的 Windows 文件系统。
然而，由于 FUSE 的灵巧性和易用性，也有一些相称狂野的文件系统是通过这种办法实现的：

例如，sshfs 许可您本地挂载另一台通过 SSH 访问的机器上的目录。
其他 FUSE 文件系统许可您将远程云存储（如 Amazon 的 S3）挂载为本地目录。
一些更晦涩的实现了将 Wikipedia 挂载为文件目录，或将 IRC 协议和蔼象预报 API 等做事表示为文件系统。

FUSE 如此有用，以至于它已经进入了许多类 Unix 操作系统，乃至在 Windows 上也可用。
理解它很有代价，不仅由于它是 Unix 文件抽象的一个新颖用法，而且当您处理存储在某个地方但没有任何经典 API 可以在运用程序层面利用的信息时，它可能极其有用。
您可能利用的所有编程措辞都有标准库，让您与 Unix 文件系统上的文件对话，而 FUSE 是为险些所有类型的信息创建该接口的一种办法。

结论 本章是一段深入 Linux 文件和文件系统根本以及一些更高等部分的激烈旅程。
您看到了纯文本文件和二进制文件之间的差异，探索了 Linux 文件系统树的布局，并学习了所有须要的基本命令来处理文件。
如果您做得对，您还花了一些韶光在自己的 Linux 环境中，练习了我们在这里向您展示的主要命令行文件编辑技能。

在涵盖了根本知识之后，我们进入了您将须要的最关键的中级和高等话题。
您看到了如何查找文件和搜索它们的内容，我们还让您初步理解了分外文件和文件系统。

所有这些综合起来，为您供应了利用 Linux 办理现实天下问题所需的最主要技能和知识。
我们希望您在这次旋风之旅中玩得愉快！