UNIX作業系統基礎知識
電影中超級討厭的黑客僅僅只需鍵入幾行指令，盯著黑底綠字的螢屏就能輕易滲透最安全的銀行系統，將銀行賬戶洗劫一空。這個人是如何只需敲擊幾下鍵盤便能暢通無阻訪問所有密碼并控制所有的隱藏攝像的呢？電影制作方如何達成這一效果并不好說，這有悖原理！但也許這就是他們的目的：通過鏡頭告訴觀眾 “commandline”是多么強大的工具！
由于初學者太習慣于使用圖形用戶界面（Graphical User Interface）界面，而容易忽略命令列界面（Command-lineinterface）的功能。當用戶需要將大約十萬個檔案復制到一個檔案夾中時，使用滑鼠就可以實作，但是如果需要對這些檔案進行重命名或者根據其擴展名將這些檔案進行分類又該如何？由于GUI不可編程，使用“command line”操作是不可行的。然而通過鍵入幾行代碼，就能快速完成這一操作。
對不同的開發人員而言，Unix shell都是非常強大的工具。本文旨在介紹UNIX作業系統基礎知識。
UNIX
除了WINDOWS之外，如今大多數的作業系統都是在UNIX基礎上構建。其中包括Linux發行版，macOS，iOS，Android等。看一眼UNIX作業系統的族譜就足以突出UNIX的重要性，這也是它在業界采用如此廣泛的原因。事實上，許多資料和計算系統的后端，包括像Facebook和谷歌這樣的行業巨頭，都大量使用UNIX。
UNIX族譜 圖片來源：WIkipedia
Shell
Shell是用于在計算機上運行程式的命令列界面。用戶在提示符下鍵入一串命令，shell為用戶運行程式，然后顯示輸出。用戶可以直接輸入命令，也可以從稱為名為shell腳本或shell程式的檔案中讀取。
Shell types
UNIX系統通常提供多種shell型別。以下是常見的Shell型別：
本文只針對Bash Shell，對其他型別不做詳細介紹。但是，也鼓勵你閱讀并嘗試其他shell型別，特別是zsh shell，因為在蘋果最新一代名為Catalina的Mac作業系統中，zsh將代替bash shell。所以現在了解它再好不過。
終端
終端是用于與shell互動的程式，是Shell和其中運行的其他命令列程式的互動界面。類似于Web瀏覽器是網站的界面。以下是Mac上典型終端的外觀：
典型MAC終端示例圖
Mac和Linux有各自版本的終端。Windows還有一個內置命令shell，但它基于MS-DOS命令列而不是UNIX。所以接下來請看如何在Windows上安裝shell和終端程式，使其運行與在Mac和Linux上的相同。
Windows系統中安裝
· Windows系統Linux子程式
WSL是Windows 10發布的新版Linux兼容系統，允許開發人員直接在Windows上運行GNU / Linux環境 - 包括大多數命令列工具，實用程式和應用程式-不用修改，無需虛擬機開銷。
· Git Bash命令
本文中將使用Git Bash命令。下載安裝后將得到一個終端視窗，如下圖所示。
WindowsGit Bash示例圖
終端探索
每當打開終端視窗時，都會看到上次登錄憑據和Shell提示。只要shell準備好接受輸入，就會出現Shell提示符。根據發行版本的不同，顯示可能會稍有不同，但大多數情況下顯示為username @machinename后跟$符號。
如果你不想顯示以上資訊，可以使用PS1自定義shell提示符。
終端現在只在提示符下顯示$。但這只是暫時的，一旦終端關閉，將重置為其原始設定。
入門
為掌握Bash入門知識，請嘗試下列簡單命令：
· echo：回傳在shell提示符下鍵入的內容，類似于在Python中列印。
帶你認識UNIX作業系統基礎知識
· date：顯示當前時間和日期。
· cal：顯示當月的日歷。
· 清除終端：按住Ctrl-L或洗掉清除終端。
Bash命令基本知識
Bash命令是Bash可以獨立執行的最小代碼單元。這些命令告訴Bash需要做什么。Bash通常從用戶方接收單個命令，并在命令執行后回傳給用戶。
作業目錄
Pwd命令（Print Working Directory）
PWD是Print Working Directory的縮寫，其功能是顯示當前作業目錄，即shell當前正在查看的目錄，也是shell命令查找資料檔案的默認位置。
目錄類似于檔案夾，但在Shell中，稱為目錄。UNIX檔案層次結構呈樹狀。要訪問特定的檔案夾或檔案，需要穿過樹結構中的某些特定路徑。路徑需借助斜杠（/）字符分隔上述結構的每個節點。
檔案定位/檔案導航
如Ls和cd這樣的命令用于定位和管理檔案。
Ls
Ls是list（串列）的縮寫，其功能為列出目錄的內容。通常會從主目錄開始查看。這意味著如果自行運行Ls，將始終顯示當前目錄的內容，依據我的經驗是/ Users / parul。
shell和GUI界面中主目錄顯示圖示例。
Parameters
與Ls命令一起使用時，引數和選項會開啟部分特殊功能。
· ls<folder>：查看特定檔案夾的內容。
· ls-a：用于列出檔案夾中的所有隱藏檔案。
· ls-l：顯示更長，更詳細的檔案串列。ls -l還可以與Directory的名稱一起使用，以列出指定目錄檔案。
· ls~：tilde（?）是表示主目錄的快捷方法。因此，無論進入哪個目錄，ls~將始終列出主目錄。
通配符
shell還支持檔案名與模式匹配，用星號（*）表示。通過通配符來替換給定模式中的其他字符。例如，如果列出*.txt，wildcard，所有.txtextension的檔案都會被列出。接下來請嘗試列出Demo檔案夾中的所有.py檔案：
Cd命令
Cd是更改目錄(Change Directory)的縮寫，其功能為將活動目錄更改為指定的路徑。在進入目錄后，可以使用ls命令查看該目錄的內容。下列是使用此命令的一些方法：
· cd<Directory>：將當前目錄更改為所需的目錄。定位到Demo目錄中的測驗目錄，并使用Ls命令查看內容。請注意，也可以使用分號（;）在同一行上鍵入兩個命令。
· cd..：回傳父目錄。
· cd：回傳主目錄。
管理檔案
一些命令可以從shell中移動，洗掉，創建和復制檔案。
Mkdir命令
Mkdir是make directory的縮寫，用于創建新目錄或檔案夾。
Mv命令
Mv是移動（Move）的縮寫，其功能為將一個或多個檔案或目錄從一個地方移動到另一個地方。用戶需要指定想要移動的內容，即源和想要移動的位置，即目的地。
演示檔案夾中創建一個名為PythonFiles的新目錄，并使用上述兩個命令將Demo檔案夾中的所有.py檔案移入其中。
Touch命令
Touch命令用于創建新空白檔案，還用于更改現有檔案和目錄的時間戳。以下是如何在Demo檔案夾中創建名為foo.txt的檔案的圖示。
Rm命令
Rm是洗掉（remove）的縮寫，其功能為洗掉檔案或目錄。默認情況下，它不會洗掉目錄，但如果在目錄中用作rm-r *，則該目錄下所有目錄檔案都會被洗掉。接下來請洗掉之前創建的foo.txt檔案。
Rmdir命令
Rmdir是洗掉目錄（remove directory）的縮寫，用于從檔案系統中洗掉空目錄。讓我們洗掉前一段時間創建的PythonFiles檔案夾。
注意：/標示父目錄
查看檔案
查看檔案是Shell的另一實用功能。一些命令可以幫助用戶查看檔案的內容，以便操作。
Cat命令
Cat是concatenate的縮寫，用作讀取檔案并輸出其內容。Cat命令可以讀取任意數量的檔案，因此命名為concatenate。Demo檔案夾中有一些文本檔案，現在使用cat命令查看其內容。
查看多個檔案，需在cat命令后鍵入檔案名：
$ cat Names.txt fruits.txt
Less命令
Cat命令在螢屏上顯示檔案內容。檔案較少時，使用cat命令并無大礙，但是當檔案過大時就會造成問題。從下圖示例中可以看出，該命令快速彈出終端所有內容，但卻無法理解檔案所有內容。幸運的是，名為less的命令，允許一次查看一個螢屏的內容。
$ less babynames.txt
以下是使用less命令的示例
Spacebar :To go to the next screen
b:to go to the previous screen
/:to search for a specific word
q:quit
Pipelinesand Filters管道和過濾器
管道運算子“|”（垂直條）是一種將一個命令的輸出作為輸入發送到另一個命令的方法。
command1 | command2
當命令將其輸出發送到管道時，該輸出的接收端是另一個命令，而不是檔案。下圖顯示了wc命令如何計算cat命令顯示的檔案內容。
在某種程度上，wc是一個接收輸入并以某種方式轉換這些輸入的命令。這些命令稱為過濾器，放于Unix管道之后。
Filters過濾器
接下來請看一些常用的過濾器命令。我們將使用一個名為babynames.txt的檔案，其中包含大約1000個嬰兒的姓名和一個包含少量水果名的fruits.txt檔案。
· Grep（全稱：global regular expression print）搜索具有給定字串的行或查找指定輸入流中的模式。以下命令將讀取所有檔案并輸出包含單詞“Tom”的所有行。
但這是一個龐大的串列，我們無法理解所有資料只是在終端爆炸。接下來請看如何使用管道運算子來理解。
Wc是字數統計（word count）的縮寫。它讀取檔案串列并生成以下一個或多個統計資訊：換行計數，字數和位元組數。將上述grep命令的輸出輸入到wc，以計算包含單詞“Tom”的行數。
排序過濾器按首字母順序或數字順序對行進行排序
cat命令首先讀取檔案fruits.txt的內容，然后對其進行排序。
uniq代表unique，它提供輸入流中特殊行的數量。
值得注意的是，除非它們相鄰，否則uniq無法檢測重復的條目。因此在使用sort命令之前需要對檔案進行排序。或者，你也可以使用sort -u來替換uniq。
由于多個命令可以放在一個Pipeline中，因此Pipeline在執行某些復雜任務時非常方便。
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標籤：UNIX文化