UNIX 高手的10 個習(xí)慣

采用 10 個能夠提高您的 UNIX® 命令行效率的好習(xí)慣——并在此過程中擺脫不良的使用模式。本文循序漸進(jìn)地指導(dǎo)您學(xué)習(xí)幾項用于命令行操作的技術(shù)，這些技術(shù)非常好，但是通常被忽略。了解常見錯誤和克服它們的方法，以便您能夠確切了解為何值得采用這些 UNIX 習(xí)慣。

引言

當(dāng)您經(jīng)常使用某個系統(tǒng)時，往往會陷入某種固定的使用模式。有時，您沒有養(yǎng)成以盡可能最好的方式做事的習(xí)慣。有時，您的不良習(xí)慣甚至?xí)?dǎo)致出現(xiàn)混亂。糾正此類缺點(diǎn)的最佳方法之一，就是有意識地采用抵制這些壞習(xí)慣的好習(xí)慣。本文提出了 10 個值得采用的 UNIX 命令行習(xí)慣——幫助您克服許多常見使用怪癖，并在該過程中提高命令行工作效率的好習(xí)慣。下面列出了這 10 個好習(xí)慣，之后對進(jìn)行了更詳細(xì)的描述。

采用 10 個好習(xí)慣

要采用的十個好習(xí)慣為：

在單個命令中創(chuàng)建目錄樹。
更改路徑；不要移動存檔。
將命令與控制操作符組合使用。
謹(jǐn)慎引用變量。
使用轉(zhuǎn)義序列來管理較長的輸入。
在列表中對命令分組。
在 find 之外使用 xargs。
了解何時 grep 應(yīng)該執(zhí)行計數(shù)——何時應(yīng)該繞過。
匹配輸出中的某些字段，而不只是對行進(jìn)行匹配。
停止對 cat 使用管道。
在單個命令中創(chuàng)建目錄樹

清單 1 演示了最常見的 UNIX 壞習(xí)慣之一：一次定義一個目錄樹。


清單 1. 壞習(xí)慣 1 的示例：單獨(dú)定義每個目錄樹

~ $ mkdir tmp
~ $ cd tmp
~/tmp $ mkdir a
~/tmp $ cd a
~/tmp/a $ mkdir b
~/tmp/a $ cd b
~/tmp/a/b/ $ mkdir c
~/tmp/a/b/ $ cd c
~/tmp/a/b/c $




使用 mkdir 的 -p 選項并在單個命令中創(chuàng)建所有父目錄及其子目錄要容易得多。但是即使對于知道此選項的管理員，他們在命令行上創(chuàng)建子目錄時也仍然束縛于逐步創(chuàng)建每級子目錄。花時間有意識地養(yǎng)成這個好習(xí)慣是值得的：


清單 2. 好習(xí)慣 1 的示例：使用一個命令來定義目錄樹
~ $ mkdir -p tmp/a/b/c




您可以使用此選項來創(chuàng)建整個復(fù)雜的目錄樹（在腳本中使用是非常理想的），而不只是創(chuàng)建簡單的層次結(jié)構(gòu)。例如：


清單 3. 好習(xí)慣 1 的另一個示例：使用一個命令來定義復(fù)雜的目錄樹
~ $ mkdir -p project/{lib/ext,bin,src,doc/{html,info,pdf},demo/stat/a}




過去，單獨(dú)定義目錄的唯一借口是您的 mkdir 實現(xiàn)不支持此選項，但是在大多數(shù)系統(tǒng)上不再是這樣了。IBM、AIX®、mkdir、GNU mkdir 和其他遵守單一 UNIX 規(guī)范 (Single UNIX Specification) 的系統(tǒng)現(xiàn)在都具有此選項。

對于仍然缺乏該功能的少數(shù)系統(tǒng)，您可以使用 mkdirhier 腳本（請參見參考資料），此腳本是執(zhí)行相同功能的 mkdir 的包裝：

~ $ mkdirhier project/{lib/ext,bin,src,doc/{html,info,pdf},demo/stat/a}




更改路徑；不要移動存檔

另一個不良的使用模式是將 .tar 存檔文件移動到某個目錄，因為該目錄恰好是您希望在其中提取 .tar 文件的目錄。其實您根本不需要這樣做。您可以隨心所欲地將任何 .tar 存檔文件解壓縮到任何目錄——這就是 -C 選項的用途。在解壓縮某個存檔文件時，使用 -C 選項來指定要在其中解壓縮該文件的目錄：


清單 4. 好習(xí)慣 2 的示例：使用選項 -C 來解壓縮 .tar 存檔文件
~ $ tar xvf -C tmp/a/b/c newarc.tar.gz




相對于將存檔文件移動到您希望在其中解壓縮它的位置，切換到該目錄，然后才解壓縮它，養(yǎng)成使用 -C 的習(xí)慣則更加可取——當(dāng)存檔文件位于其他某個位置時尤其如此。

將命令與控制操作符組合使用

您可能已經(jīng)知道，在大多數(shù) Shell 中，您可以在單個命令行上通過在命令之間放置一個分號 (;) 來組合命令。該分號是 Shell 控制操作符，雖然它對于在單個命令行上將離散的命令串聯(lián)起來很有用，但它并不適用于所有情況。例如，假設(shè)您使用分號來組合兩個命令，其中第二個命令的正確執(zhí)行完全依賴于第一個命令的成功完成。如果第一個命令未按您預(yù)期的那樣退出，第二個命令仍然會運(yùn)行——結(jié)果會導(dǎo)致失敗。相反，應(yīng)該使用更適當(dāng)?shù)目刂撇僮鞣ū疚膶⒚枋銎渲械牟糠植僮鞣Ｖ灰?Shell 支持它們，就值得養(yǎng)成使用它們的習(xí)慣。

僅當(dāng)另一個命令返回零退出狀態(tài)時才運(yùn)行某個命令

使用 控制操作符來組合兩個命令，以便僅當(dāng) 第一個命令返回零退出狀態(tài)時才運(yùn)行第二個命令。換句話說，如果第一個命令運(yùn)行成功，則第二個命令將運(yùn)行。如果第一個命令失敗，則第二個命令根本就不運(yùn)行。例如：


清單 5. 好習(xí)慣 3 的示例：將命令與控制操作符組合使用
~ $ cd tmp/a/b/c tar xvf ~/archive.tar





在此例中，存檔的內(nèi)容將提取到 ~/tmp/a/b/c 目錄中，除非該目錄不存在。如果該目錄不存在，則 tar 命令不會運(yùn)行，因此不會提取任何內(nèi)容。

僅當(dāng)另一個命令返回非零退出狀態(tài)時才運(yùn)行某個命令

類似地，|| 控制操作符分隔兩個命令，并且僅當(dāng)?shù)谝粋€命令返回非零退出狀態(tài)時才運(yùn)行第二個命令。換句話說，如果第一個命令成功，則第二個命令不會運(yùn)行。如果第一個命令失敗，則第二個命令才會 運(yùn)行。在測試某個給定目錄是否存在時，通常使用此操作符，如果該目錄不存在，則創(chuàng)建它：


清單 6. 好習(xí)慣 3 的另一個示例：將命令與控制操作符組合使用
~ $ cd tmp/a/b/c || mkdir -p tmp/a/b/c





您還可以組合使用本部分中描述的控制操作符。每個操作符都影響最后的命令運(yùn)行：


清單 7. 好習(xí)慣 3 的組合示例：將命令與控制操作符組合使用
~ $ cd tmp/a/b/c || mkdir -p tmp/a/b/c tar xvf -C tmp/a/b/c ~/archive.tar






謹(jǐn)慎引用變量

始終要謹(jǐn)慎使用 Shell 擴(kuò)展和變量名稱。一般最好將變量調(diào)用包括在雙引號中，除非您有不這樣做的足夠理由。類似地，如果您直接在字母數(shù)字文本后面使用變量名稱，則還要確保將該變量名稱包括在方括號 ([]) 中，以使其與周圍的文本區(qū)分開來。否則，Shell 將把尾隨文本解釋為變量名稱的一部分——并且很可能返回一個空值。清單 8 提供了變量的各種引用和非引用及其影響的示例。


清單 8. 好習(xí)慣 4 的示例：引用（和非引用）變量
~ $ ls tmp/
a b
~ $ VAR=tmp/*
~ $ echo $VAR
tmp/a tmp/b
~ $ echo $VAR
tmp/*
~ $ echo $VARa

~ $ echo $VARa

~ $ echo ${VAR}a
tmp/*a
~ $ echo ${VAR}a
tmp/a
~ $




使用轉(zhuǎn)義序列來管理較長的輸入

您或許看到過使用反斜杠 () 來將較長的行延續(xù)到下一行的代碼示例，并且您知道大多數(shù) Shell 都將您通過反斜杠聯(lián)接的后續(xù)行上鍵入的內(nèi)容視為單個長行。然而，您可能沒有在命令行中像通常那樣利用此功能。如果您的終端無法正確處理多行回繞，或者您的命令行比通常小（例如在提示符下有長路經(jīng)的時候），反斜杠就特別有用。反斜杠對于了解鍵入的長輸入行的含義也非常有用，如以下示例所示：


清單 9. 好習(xí)慣 5 的示例：將反斜杠用于長輸入
~ $ cd tmp/a/b/c ||
> mkdir -p tmp/a/b/c
> tar xvf -C tmp/a/b/c ~/archive.tar





或者，也可以使用以下配置：


清單 10. 好習(xí)慣 5 的替代示例：將反斜杠用于長輸入
~ $ cd tmp/a/b/c
> ||
> mkdir -p tmp/a/b/c
>
> tar xvf -C tmp/a/b/c ~/archive.tar





然而，當(dāng)您將輸入行劃分到多行上時，Shell 始終將其視為單個連續(xù)的行，因為它總是刪除所有反斜杠和額外的空格。

注意：在大多數(shù) Shell 中，當(dāng)您按向上箭頭鍵時，整個多行輸入將重繪到單個長輸入行上。

在列表中對命令分組

大多數(shù) Shell 都具有在列表中對命令分組的方法，以便您能將它們的合計輸出向下傳遞到某個管道，或者將其任何部分或全部流重定向到相同的地方。您一般可以通過在某個 Subshell 中運(yùn)行一個命令列表或通過在當(dāng)前 Shell 中運(yùn)行一個命令列表來實現(xiàn)此目的。

在 Subshell 中運(yùn)行命令列表

使用括號將命令列表包括在單個組中。這樣做將在一個新的 Subshell 中運(yùn)行命令，并允許您重定向或收集整組命令的輸出，如以下示例所示：


清單 11. 好習(xí)慣 6 的示例：在 Subshell 中運(yùn)行命令列表
~ $ ( cd tmp/a/b/c/ || mkdir -p tmp/a/b/c
> VAR=$PWD; cd ~; tar xvf -C $VAR archive.tar )
> | mailx admin -S Archive contents





在此示例中，該存檔的內(nèi)容將提取到 tmp/a/b/c/ 目錄中，同時將分組命令的輸出（包括所提取文件的列表）通過郵件發(fā)送到地址 admin。

當(dāng)您在命令列表中重新定義環(huán)境變量，并且您不希望將那些定義應(yīng)用于當(dāng)前 Shell 時，使用 Subshell 更可取。

在當(dāng)前 Shell 中運(yùn)行命令列表

將命令列表用大括號 ({}) 括起來，以在當(dāng)前 Shell 中運(yùn)行。確保在括號與實際命令之間包括空格，否則 Shell 可能無法正確解釋括號。此外，還要確保列表中的最后一個命令以分號結(jié)尾，如以下示例所示：


清單 12. 好習(xí)慣 6 的另一個示例：在當(dāng)前 Shell 中運(yùn)行命令列表
~ $ { cp ${VAR}a . chown -R guest.guest a
> tar cvf newarchive.tar a; } | mailx admin -S New archive




在 find 之外使用 xargs

使用 xargs 工具作為篩選器，以充分利用從 find 命令挑選的輸出。find 運(yùn)行通常提供與某些條件匹配的文件列表。此列表被傳遞到 xargs 上，后者然后使用該文件列表作為參數(shù)來運(yùn)行其他某些有用的命令，如以下示例所示：


清單 13. xargs 工具的經(jīng)典用法示例
~ $ find some-file-criteria some-file-path |
> xargs some-great-command-that-needs-filename-arguments





然而，不要將 xargs 僅看作是 find 的輔助工具；它是一個未得到充分利用的工具之一，當(dāng)您養(yǎng)成使用它的習(xí)慣時，將會希望進(jìn)行所有試驗，包括以下用法。

傳遞空格分隔的列表

在最簡單的調(diào)用形式中，xargs 就像一個篩選器，它接受一個列表（每個成員分別在單獨(dú)的行上）作為輸入。該工具將那些成員放置在單個空格分隔的行上：


清單 14. xargs 工具產(chǎn)生的輸出示例
~ $ xargs
a
b
c
Control-D
a b c
~ $





您可以發(fā)送通過 xargs 來輸出文件名的任何工具的輸出，以便為其他某些接受文件名作為參數(shù)的工具獲得參數(shù)列表，如以下示例所示：


清單 15. xargs 工具的使用示例
~/tmp $ ls -1 | xargs
December_Report.pdf README a archive.tar mkdirhier.sh
~/tmp $ ls -1 | xargs file
December_Report.pdf: PDF document, version 1.3
README: ASCII text
a: directory
archive.tar: POSIX tar archive
mkdirhier.sh: Bourne shell script text executable
~/tmp $





xargs 命令不只用于傳遞文件名。您還可以在需要將文本篩選到單個行中的任何時候使用它：


清單 16. 好習(xí)慣 7 的示例：使用 xargs 工具來將文本篩選到單個行中
~/tmp $ ls -l | xargs
-rw-r--r-- 7 joe joe 12043 Jan 27 20:36 December_Report.pdf -rw-r--r-- 1
root root 238 Dec 03 08:19 README drwxr-xr-x 38 joe joe 354082 Nov 02
16:07 a -rw-r--r-- 3 joe joe 5096 Dec 14 14:26 archive.tar -rwxr-xr-x 1
joe joe 3239 Sep 30 12:40 mkdirhier.sh
~/tmp $





謹(jǐn)慎使用 xargs

從技術(shù)上講，使用 xargs 很少遇到麻煩。缺省情況下，文件結(jié)束字符串是下劃線 (_)；如果將該字符作為單個輸入?yún)?shù)來發(fā)送，則它之后的所有內(nèi)容將被忽略。為了防止這種情況發(fā)生，可以使用 -e 標(biāo)志，它在不帶參數(shù)的情況下完全禁用結(jié)束字符串。

了解何時 grep 應(yīng)該執(zhí)行計數(shù)——何時應(yīng)該繞過

避免通過管道將 grep 發(fā)送到 wc -l 來對輸出行數(shù)計數(shù)。grep 的 -c 選項提供了對與特定模式匹配的行的計數(shù)，并且一般要比通過管道發(fā)送到 wc 更快，如以下示例所示：


清單 17. 好習(xí)慣 8 的示例：使用和不使用 grep 的行計數(shù)
~ $ time grep and tmp/a/longfile.txt | wc -l
2811

real 0m0.097s
user 0m0.006s
sys 0m0.032s
~ $ time grep -c and tmp/a/longfile.txt
2811

real 0m0.013s
user 0m0.006s
sys 0m0.005s
~ $





除了速度因素外，-c 選項還是執(zhí)行計數(shù)的好方法。對于多個文件，帶 -c 選項的 grep 返回每個文件的單獨(dú)計數(shù)，每行一個計數(shù)，而針對 wc 的管道則提供所有文件的組合總計數(shù)。

然而，不管是否考慮速度，此示例都表明了另一個要避免地常見錯誤。這些計數(shù)方法僅提供包含匹配模式的行數(shù)——如果那就是您要查找的結(jié)果，這沒什么問題。但是在行中具有某個特定模式的多個實例的情況下，這些方法無法為您提供實際匹配實例數(shù)量 的真實計數(shù)。歸根結(jié)底，若要對實例計數(shù)，您還是要使用 wc 來計數(shù)。首先，使用 -o 選項（如果您的版本支持它的話）來運(yùn)行 grep 命令。此選項僅 輸出匹配的模式，每行一個模式，而不輸出行本身。但是您不能將它與 -c 選項結(jié)合使用，因此要使用 wc -l 來對行計數(shù)，如以下示例所示：


清單 18. 好習(xí)慣 8 的示例：使用 grep 對模式實例計數(shù)
~ $ grep -o and tmp/a/longfile.txt | wc -l
3402
~ $





在此例中，調(diào)用 wc 要比第二次調(diào)用 grep 并插入一個虛擬模式（例如 grep -c）來對行進(jìn)行匹配和計數(shù)稍快一點(diǎn)。

匹配輸出中的某些字段，而不只是對行進(jìn)行匹配

當(dāng)您只希望匹配輸出行中特定字段 中的模式時，諸如 awk 等工具要優(yōu)于 grep。

下面經(jīng)過簡化的示例演示了如何僅列出 12 月修改過的文件。


清單 19. 壞習(xí)慣 9 的示例：使用 grep 來查找特定字段中的模式
~/tmp $ ls -l /tmp/a/b/c | grep Dec
-rw-r--r-- 7 joe joe 12043 Jan 27 20:36 December_Report.pdf
-rw-r--r-- 1 root root 238 Dec 03 08:19 README
-rw-r--r-- 3 joe joe 5096 Dec 14 14:26 archive.tar
~/tmp $





在此示例中，grep 對行進(jìn)行篩選，并輸出其修改日期和名稱中帶 Dec 的所有文件。因此，諸如 December_Report.pdf 等文件是匹配的，即使它自從一月份以來還未修改過。這可能不是您希望的結(jié)果。為了匹配特定字段中的模式，最好使用 awk，其中的一個關(guān)系運(yùn)算符對確切的字段進(jìn)行匹配，如以下示例所示：


清單 20. 好習(xí)慣 9 的示例：使用 awk 來查找特定字段中的模式
~/tmp $ ls -l | awk '$6 == Dec'
-rw-r--r-- 3 joe joe 5096 Dec 14 14:26 archive.tar
-rw-r--r-- 1 root root 238 Dec 03 08:19 README
~/tmp $





有關(guān)如何使用 awk 的更多詳細(xì)信息，請參見參考資料。

停止對 cat 使用管道

grep 的一個常見的基本用法錯誤是通過管道將 cat 的輸出發(fā)送到 grep 以搜索單個文件的內(nèi)容。這絕對是不必要的，純粹是浪費(fèi)時間，因為諸如 grep 這樣的工具接受文件名作為參數(shù)。您根本不需要在這種情況下使用 cat，如以下示例所示：


清單 21. 好習(xí)慣和壞習(xí)慣 10 的示例：使用帶和不帶 cat 的 grep

~ $ time cat tmp/a/longfile.txt | grep and
2811

real 0m0.015s
user 0m0.003s
sys 0m0.013s
~ $ time grep and tmp/a/longfile.txt
2811

real 0m0.010s
user 0m0.006s
sys 0m0.004s
~ $





此錯誤存在于許多工具中。由于大多數(shù)工具都接受使用連字符 (-) 的標(biāo)準(zhǔn)輸入作為一個參數(shù)，因此即使使用 cat 來分散 stdin 中的多個文件，參數(shù)也通常是無效的。僅當(dāng)您使用帶多個篩選選項之一的 cat 時，才真正有必要在管道前首先執(zhí)行連接。

結(jié)束語：養(yǎng)成好習(xí)慣

最好檢查一下您的命令行習(xí)慣中的任何不良的使用模式。不良的使用模式會降低您的速度，并且通常會導(dǎo)致意外錯誤。本文介紹了 10 個新習(xí)慣，它們可以幫助您擺脫許多最常見的使用錯誤。養(yǎng)成這些好習(xí)慣是加強(qiáng)您的 UNIX 命令行技能的積極步驟。