Linux开发环境及应用·第四周·文件管理和目录管理（二）

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本文整理了Linux文件与目录的管理相关知识

目录管理

.和..

每个目录下都必有两个文件，.和..，它们分别代表着当前目录和上级目录，这两个目录由系统创建和删除

$ ls -a
.  ..

主目录

每个用户都有自己独立的目录，一般是/home/用户名，可以用env命令查看环境变量HOME的值来看当前用户的主目录路径。

$ env | grep HOME
HOME=/home/featherm

大多数的shell都会把符号~解释成主目录的路径，所以可以用~代替主目录，但是要注意的是，但是~只是shell解释的，编写程序涉及路径的时候，最好不要用~，因为所用的程序函数不一定支持~的解释。

绝对路径和相对路径

路径分隔符使用的是/（不同于Windows用\），以根目录/开头的路径为绝对路径，如/home/featherm；否则为相对路径，相对路径是指相对于当前目录的路径，如：当前目录下有一文件1.txt，则路径1.txt指的是当前目录下的1.txt

当前工作目录

当前工作目录是进程属性的一部分，每个进程都有

在shell中可以用pwd命令打印当前工作目录：

$ pwd        
/home/featherm/tmp

可用cd命令改变当前工作目录，如切换到根目录：

$ cd /
$ pwd
/

若不传递参数，则回到主目录：

$ cd 
$ pwd
/home/featherm

cd是shell的一个内部命令，功能由shell完成

创建/删除目录

创建目录用命令mkdir，如下创建tmp目录：

$ mkdir tmp

添加选项-p，可自动创建路径中不存在的目录，如：

$ mkdir -p database/2019/6/17/log

删除目录用命令rmdir：

$ rmdir tmp

使用rmdir时，被删除的目录必须是空的，如果想删除非空目录，可以使用前一篇文章中介绍的rm -r dir

复制目录

前一篇文章已经介绍了，使用cp命令，添加-r选项即可：

$ cp -r dir1 dir2
cp的其它常用选项
冗长模式

选项-v，冗长（Verbose）模式：可以实时列出正在复制的n文件

增量拷贝

选项-u，增量拷贝（Update），一般用于备份目录。可根据文件的时间戳，不拷贝相同的或者过时的版本的文件，以提高速度。

命令touch可将文件最后一次修改时间设置为当前时间，但不修改文件的内容，如touch 1.txt

关于增量拷贝，Linux下还有一款工具：rsync，该工具可以远程同步目录，具体用法查看man手册：

$ man rsync

目录遍历

目录遍历主要用到命令find，该命令从指定的查找范围开始，递归地查找子目录，对满足条件的文件或目录，执行指定的动作

例：
find ver1.d ver2.d -name '*.c' -print

  • 范围：目录ver1.d和目录ver2.d
  • 条件：与名字*.c匹配
  • 动作：把查找到的文件的路径名打印出来
条件选项
-name wildcard
  • 文件名与wildcard匹配（wildcard的中文意识是通配符）
  • 通配符的解释由find完成，所以wildcard两边要有引号，否则通配符会被shell展开
  • 文件名指路径名的最后一部分
-regex pattern

整个路径名与正则表达式pattern匹配

-type
  • f 普通文件
  • d 目录
  • l 符号连接文件
  • c 字符设备文件
  • b 块设备文件
  • p 管道文件

例如，打印tmp目录下的所有文件：find tmp -type f -print

-size +/- n单位

指定文件大小，单位有c（字符），b（块，512字节），k，M，G，默认为b
如：大于10M：+10M、小于10M：-10M、等于10M：10M

-mtime +/- ndays

文件的最近修改时间离现在有多少天

-newer file

所匹配文件最近修改时间比file要晚，也就是所匹配的文件要比file新

其它条件选项
  • -user 指定文件主（所属用户）
  • -nouser 文件的所属用户已经不存在（被删除）
  • -group 文件所属用户的组
  • …

其余可查阅man手册

复合条件

可以用()、-o、!表示条件的“与（且）”、“或”、“非”

动作选项
-print

打印匹配的文件的路径名

-exec

对匹配的目标执行一条命令。在-exec及随后分号之间的内容作为一条命令

-ok

与-exec类似，但每一条命令执行前需操作员确认

注意：动作也可以有多个

目录遍历举例
  • find . type -d -print 从当前目录开始，打印所有目录路径
  • find / -name 'stud*' -type d -print 打印名字与stud*匹配，且为目录的路径
  • find / -type f -mtime -10 -print 查找根目录下最近10天内修改过的普通磁盘文件
  • find . ! -type -d -links +2 -print 从当前目录开始查找link数大于2的非目录文件
  • find～ -size +100k '(' -name core -o -name '*.tmp' ')' -print 从主目录开始查找大于100KB的名叫core 或者 有.tmp后缀的文件或目录等
  • find ~ -size +100k \( -name core -o -name '*.tmp' \) -print 同上
  • find /lib /usr -name 'libc*.so' -exec ls -lh {} \; 对匹配条件的路径执行ls命令，其中的{}代表匹配的路径
  • find src -name '*.c' -exec grep -n -- --help {} /dev/null \; 搜索src目录下的匹配*.c的文件，并用grep搜索文件中的字符串--help，显示出行号（-n选项）。由于grep命令操作一个文件时，不显示文件名，故加上一个“虚拟的”文件/dev/null（该文件是一个特殊的设备文件，读取不到数据，是空的，写入什么数据都被丢弃）
xargs命令

上面最后一个例子的效率特别低，因为每匹配到一个路径，都要创建一个进程来执行grep命令。
可以结合xargs命令提高效率，高效率的方法应该如下：
find src -name '*.c' -print | xargs grep -n -- --help

xargs命令会把标准输入追加到它的第一个参数（grep）后面，再作为一个命令执行。

如果标准输入的数据量很大，xargs指定的处理程序会启动多个进程进行，每个进程处理一批，一般是几千个参数（命令行参数占满128K字节）。可以用-n选项指定每批处理最多多少个参数

xargs常用场景：

  • shell通配符展开，超出缓冲区空间大小而失败
    rm -f *.dat 文件名*.dat展开失败，文件过多，超出缓冲区空间大小，可用xargs改造：
    ls | grep ".dat$" | xargs rm -f
  • find命中目录名因删除目录导致影响目录遍历过程
    find . -name CVS -exec rm -rf {} \; 改为：find . -name CVS -print | xargs rm -rf

打包和压缩

tar最早为顺序访问的i磁带机设备而设计（Tape ARchive 磁带归档），用于保留和恢复磁带上的文件，可用来打包和压缩文件

用法：tar ctxv[f device] file-list
第一个字母选项指定功能，必须指定，有以下三个：

  • c 创建（Create）新磁带，从头开始写，以前存于磁带上的数据会被覆盖掉
  • t 列表（Table），列出磁带上的文件名列表，当不指定文件名时，将列出所有的文件
  • x 抽取（eXtract），从磁带中抽取指定文件，当不指定文件名时，抽取所有文件
    其他选项：
  • v 冗长（Verbose），每处理一个文件就打印文件的名字，并在文件名前冠以功能字母
  • f File，指定设备文件名
  • z 采用压缩格式（gzip算法）
  • j 采用压缩格式（bzip2算法）

常用方法：

  • 打包文件：tar cvf my.tar *.[ch] makefile
  • 打包work目录：tar cvf work.tar work
  • 用gizp压缩算法打包work目录：tar cvzf work.tar.gz work （文件名的后缀只是惯例，无强制要求）
  • 恢复work目录：tar xvf work.tar.gz

gzip算法的执行速度快，但压缩比率不如bzip2；bzip2执行速度要不gzip慢很多，压缩比率较好