62、深入探索Bash shell：重定向、扩展与常用命令

深入探索Bash shell：重定向、扩展与常用命令

1. 标准错误输出重定向

在Bash shell中，标准输入和标准输出通常指的是键盘和屏幕，这是程序默认的输入输出方式。不过，当程序出错时，错误信息一般不会作为标准输出的一部分，而是通过标准错误输出显示，通常也会出现在屏幕上。

有时候，将错误信息捕获到文本文件中是很有用的，这可以通过重定向标准错误输出来实现，方法和重定向标准输出类似。例如：

wodim --scanbus 2> errormessage.txt

wodim 命令用于刻录CD， --scanbus 选项让它搜索系统中的CD - R/RW驱动器。如果系统配置不当，这个操作常常会产生错误信息。在命令后面，使用 2> 来重定向标准错误输出，而不是简单的 > ，这实际上是告诉Bash使用第二种输出类型，即标准错误。

也可以将标准输出和标准错误输出都定向到同一个文件，示例如下：

cdrecord --scanbus > error.txt 2>&1

这个操作稍微复杂一些。 wodim --scanbus 的标准输出会被发送到 error.txt 文件，第二个重定向命令告诉Bash将标准错误包含在标准输出中。也就是说，不是先将标准输出写入文件，再添加标准错误，而是Bash先将标准错误添加到标准输出，然后一起写入文件。

2. 使用花括号扩展

在命令行中，花括号扩展是一种非常实用的省力技巧。简单来说，花括号 {} 内的内容会被替换到指定的文件名中。例如，下面的命令会创建名为 PhotosGermany 、 PhotosEngland 和 PhotosSpain 的新目录：

mkdir Photos{Germany,England,Spain}

实际上， mkdir 命令将 Photos 与 Germany 、 England 和 Spain 组合，创建了三个新目录。

如果还想创建一个名为 Photos 的目录（后面没有国家名称），可以通过在花括号内指定一个前面没有内容的逗号来实现。示例如下：

mkdir Photos{,Germany,England,Spain}
$ ls
Photos  PhotosEngland  PhotosGermany  PhotosSpain

此外，还可以使用两个点 .. 来指定数字或字母范围的扩展，这和通配符中使用破折号表示范围不同。例如，下面的命令会创建从 PhotosA 到 PhotosZ 的目录：

mkdir Photos{A..Z}

3. Bash命令索引

这里介绍一些在Bash shell中常用的命令，这些命令是日常桌面系统中经常会用到的。每个命令的描述都比较简单，并且带有星号 * 的命令功能通常比简要描述的要多，建议查看其手册页获取更多信息。

3.1 命令列表约定

• 当出现斜体字时，需要替换为自己的具体信息。
• 普通用户可以运行的命令前面带有美元符号 $ 。
• 需要root权限（使用 sudo ）的命令前面带有井号 # 。
• 对系统有潜在危险的命令会明确标记，使用前需要研究其用法和功能。

3.2 常见Bash命令

命令	描述	典型命令选项	使用示例
$ alias	创建或显示命令别名		alias list =ls
$ alsamixer	调整音频音量级别		alsamixer
$ apropos	在手册页中搜索指定的单词或短语		apropos "word or phrase"
$ apt-cache	搜索、查询和操作APT数据库缓存	search ：搜索指定包； showpkg ：显示指定包的信息； depends ：显示指定包的依赖关系	apt-cache search packagename
# apt-get	多功能工具，用于安装、删除和管理软件包	install ：从仓库安装指定包； update ：更新或构建包数据库； upgrade ：尝试升级所有已安装的包； dist-upgrade ：积极解决包冲突并升级所有已安装的包； remove ：删除包； clean ：删除旧的包安装文件； -f ：尝试修复损坏的包依赖； force-yes ：绕过保护措施（危险）	apt-get install packagename
$ bzip2	压缩指定文件	-d ：解压缩文件； -k ：不删除原始文件； -t ：进行测试而不写入数据	bzip2 myfile
$ bzip2 recover	尝试恢复损坏的 .bz2 文件		bzip2recover myfile.tar.bz2
$ cal	显示当前月（或指定月/年）的日历		cal 4 2005
$ cat	在屏幕上显示文件或合并显示两个文件		cat myfile
$ cd	切换到指定目录		cd /usr/bin
$ cdparanoia *	将CD音频轨道转换为硬盘文件	-B ：批量模式； -S ：设置CD读取速度	cdparanoia -S 8 -B
# wodim *	刻录音频或CD - R/RW数据光盘	-dev= ：指定驱动器设备号； scanbus ：扫描CD - R/RW驱动器； -speed= ：指定写入速度； -v ：详细输出	wodim dev=0,0,0 -speed=16 -v myfile.iso
# cfdisk *	危险！基于菜单的磁盘分区程序		cfdisk /dev/hda
# chgrp	更改文件/目录的组所有权	-R ：递归应用更改到子目录	chgrp mygroup myfile
$ chmod	更改文件/目录的权限	-R ：递归应用到子目录； reference= ：从指定文件复制权限	chmod a+rw myfile
$ chown	更改文件所有权到指定用户名	-R ：递归应用到子目录	chown username myfile1
# chroot	将文件系统的根更改为指定路径		chroot / home / mydirectory
# chvt	切换到指定的虚拟终端		chvt 3
$ clear	清除终端屏幕并将光标置于顶部		clear
$ cp	复制文件	-r ：递归复制子目录和其中的文件； -s ：创建符号链接而不是复制	cp myfile1 directory/
$ crontab	编辑或显示用户的crontab文件（定时任务）	-e ：编辑crontab文件； -l ：列出crontab条目； -r ：删除crontab文件； -u ：指定用户并编辑其crontab文件	crontab -e
$ date	显示日期和时间		date
$ df	显示文件系统中的可用磁盘空间	-h ：以人类可读的格式显示； -l ：限制为本地文件系统	df -h
$ diff	显示指定文件之间的差异	-a ：将所有文件视为文本文件； -i ：忽略大小写差异； -s ：抑制关于不可访问文件的错误信息	diff myfile1 myfile2
$ diff3	显示三个指定文件之间的差异		diff3 myfile1 myfile2 myfile3
$ dig	查找指定域名的IP地址		dig mysite.com
$ dmesg	显示内核消息日志		dmesg
# dosfsck *	检查和修复基于MS - DOS的硬盘分区	-a ：自动修复； -r ：修复时询问用户确认； -v ：详细输出	dosfsck -rv /dev/hda4
# dpkg	安装、删除和管理本地安装包	-i ：安装指定包； -r ：删除指定包； -I ：显示指定包的信息； ignore - depends = packagename.deb ：忽略包依赖问题（危险）	dpkg –i packagename.deb
# dpkg - reconfigure	重新配置已安装的包		dpkg - reconfigure packagename
$ du	显示文件和文件夹的大小（以千字节为单位）	-h ：以人类可读的格式输出； -s ：只显示目录的总计	du -h / home / myuser
$ eject	弹出可移动存储磁盘	-t ：关闭已打开的托盘	eject / media / dvd - rom
$ ex *	启动一个主要用于shell脚本的简单文本编辑器程序		ex myfile.txt
$ exit	退出shell（结束会话）		exit
$ fdformat	对软盘进行低级格式化（不会创建文件系统）		fdformat /dev/fd0
# fdisk *	危险！硬盘分区程序	-l ：列出分区表	fdisk /dev/hda
$ fg	将后台运行的作业移到前台		fg 1
$ file	显示指定文件的信息，如文件类型		file myfile

下面是这些操作的流程图：

graph TD;
    A[开始] --> B[重定向标准错误输出]
    B --> C[使用花括号扩展]
    C --> D[使用常见Bash命令]
    D --> E[结束]

3.3 常见Bash命令（续）

命令	描述	典型命令选项	使用示例
$ find *	通过搜索目录查找文件（从当前目录开始）	-maxdepth ：指定子目录的搜索深度； -name ：指定要搜索的文件名； -type ：指定要返回的文件类型	find -name "myfile"
$ free	显示内存使用信息	-m ：以MB为单位显示； -t ：在表格底部显示总计	free -m
# fsck *	检查文件系统是否有错误（通常从救援盘运行）		fsck /dev/hda1
$ ftp *	用于上传/下载到远程站点的FTP程序		ftp ftp.mysite.com
$ fuser	显示正在使用特定文件或文件系统的进程	-v ：详细输出	fuser -v myfile
$ genisoimage *	从指定目录创建ISO镜像文件（通常用于使用 wodim 刻录光盘）	-o ：指定输出文件名； -apple ：使用Mac OS扩展； -f ：跟随符号链接； -J ：使用Joliet扩展； -R ：使用Rock Ridge扩展； -v ：详细输出	mkisofs -o isoimage.iso -R -J -v mydirectory
$ grep *	在指定文件中搜索指定的文本字符串或单词	-i ：忽略大小写差异； -r ：递归搜索子目录； -s ：抑制关于不可访问文件的错误消息	grep "phrase I want to find" myfile.txt
# groupadd	创建新组		groupadd mygroup
# groupdel	删除指定组		groupdel mygroup
$ groups	显示指定用户所属的组		groups myuser
$ gzip	压缩文件并替换原始文件	-d ：解压缩文件； -v ：详细显示压缩程度	gzip myfile
# halt	启动关机程序，结束所有进程并卸载所有磁盘	-p ：关机后关闭电源	halt -p
# hdparm *	危险！调整或查看硬盘设置		hdparm /dev/hda
$ head	打印文本文件的前几行（默认前10行）	-n ：指定行数	head myfile.txt
$ help	显示常见Bash命令列表		help
$ history	显示历史文件（最近使用的命令列表）		history
$ host	根据指定的域名或IP地址查询DNS服务器	-d ：详细输出； -r ：强制名称服务器返回缓存信息	host 82.211.81.166
$ hostname	显示计算机的本地主机名		hostname
$ id	显示指定用户的用户名和组信息（如果未指定则为当前用户）		id myuser
# ifconfig *	显示或配置网络接口的设置	down ：禁用接口； netmask ：指定子网掩码； up ：启用接口	ifconfig eth0 192.168.0.10 netmask 255.255.0.0 up
$ info *	显示指定命令的信息页面		info command
# init	更改当前运行级别		init 1
$ jobs	显示后台运行的作业列表		jobs
$ kill	终止指定进程		kill 1433
$ killall	终止具有指定名称的进程	-i ：终止前确认； -v ：详细报告	killall processnumber
$ last	显示最近的登录、重启和关机详细信息		last
$ ldd	显示指定程序所需的系统文件（库）		ldd /usr/bin/program
$ less	交互式滚动浏览文本文件	-q ：安静模式； -i ：忽略大小写	less myfile.txt
$ ln	创建指定文件的链接，如符号链接	-s ：创建符号链接（默认是硬链接）	ln -s myfile1 myfile2
$ lpr	打印文件（发送到打印机队列）	-V ：详细显示打印作业进度	lpr myfile.txt
$ lpstat	显示打印队列		Lpstat
$ ls	列出目录内容	-a ：列出所有文件，包括隐藏文件； -d ：只列出目录名； -h ：以人类可读的格式显示； -l ：长列表格式； -m ：以逗号分隔的列表显示	ls -h mydirectory
# lsmod	显示当前加载的内核模块		Lsmod
$ lsof	显示当前正在使用的文件	-u ：限制结果为指定用户使用的文件	lsof -u username
$ man	显示指定命令的手册		man command
$ md5sum	显示MD5校验和（通常用于下载后确认文件完整性）		md5sum myfile
# mkfs *	危险！在指定设备上创建指定的文件系统	-t ：指定文件系统类型	mkfs -t vfat /dev/fd0
# modinfo	显示内核模块的信息		modinfo modulename
# modprobe	将指定模块插入内核，以及其依赖的其他模块	-k ：设置模块的自动清理标志； -r ：移除指定模块及其依赖	modprobe modulename
$ more	交互式滚动浏览文本文件（类似于 less ）		more myfile.txt
# mount *	在指定位置挂载指定的文件系统	-o ：指定命令选项，如 rw 允许读写访问	mount /dev/hda4 /mnt
$ mv	移动（或重命名）指定的文件和/或目录	-b ：移动前备份文件； -v ：显示操作细节	mv myfile mydirectory/
$ netstat *	显示当前的网络连接		netstat –a
$ nice	以指定优先级运行指定命令	-n ：指定优先级，范围从 -20（最高）到 19（最低）	nice -n 19
$ nohup	运行指定命令，即使用户注销也继续运行		nohup command
$ passwd	更改用户密码		Passwd
$ ping	检查本地机器与指定地址之间的网络连接	-w ：指定秒数后退出	ping mydomain.com
$ printenv	显示当前用户的所有环境变量		Printenv
$ ps *	显示当前正在运行的进程	a ：列出所有进程； f ：以树状图形显示进程所有权； u ：限制结果为当前用户运行的进程； x ：包括非用户启动但以用户ID运行的进程	ps aux
$ pwd	显示当前目录		Pwd
# reboot	重启计算机		Reboot
$ renice	在进程运行时更改其优先级		renice 19 10704
$ rm	删除单个或多个文件和/或目录	-r ：递归删除指定目录及其子目录； -f ：强制删除，不提示确认（谨慎使用）	rm -rf mydirectory
# rmmod	从内核中删除模块		rmmod modulename
# route *	添加、创建（或查看）路由表条目		route add default gw 192.168.1.1
$ runlevel	显示当前运行级别		runlevel
$ screen *	运行一个伪shell，即使用户登录状态改变也保持运行	-ls ：显示当前运行的屏幕会话列表； -R ：重新连接到已运行的屏幕会话或启动新会话	screen
$ sftp *	安全的FTP程序，通过SSH连接运行		sftp username@192.168.1.14
$ shred	用乱码覆盖文件数据，使其不可恢复	-u ：覆盖后删除文件； -v ：详细显示过程； -f ：必要时强制更改权限以允许写入	shred -fv myfile
$ sleep	暂停输入指定的时间（ s 表示秒， m 表示分钟， h 表示小时， d 表示天）		sleep 10m
$ smbclient *	类似FTP的程序，用于登录基于SMB（Windows）的文件共享		smbclient //192.168.1.1/
$ sort	对指定文本文件中的条目进行排序（默认按ASCII排序）		sort myfile.txt -o sorted.txt
$ ssh *	使用安全shell登录到远程计算机		ssh username@192.168.1.15
$ startx	启动GUI会话（如果GUI尚未运行）		startx
$ su	临时以指定用户身份登录；如果未指定用户，则以root身份登录（前提是root账户已激活）	- ：采用用户的环境变量	su
$ sudo	以root权限执行指定命令		sudo command
$ tac	反向显示指定的文本文件（从最后一行到第一行）		tac myfile.txt
$ tail	显示指定文本文件的最后几行	-n ：指定显示的行数	tail myfile.txt
$ tar *	将指定的文件和/或目录合并为一个较大的文件，或从这样的文件中提取内容	-c ：创建新存档； -j ：使用bzip2压缩（或解压缩）文件； -f ：指定文件名； -r ：向现有存档中添加文件； -x ：从现有存档中提取文件； -z ：使用gzip压缩（或解压缩）文件	tar -zcf myfile.tar.gz mydirectory
$ tee	显示管道输出并将其保存到指定文件		ls -lh| tee listing.txt
$ top *	显示并允许用户操作进程的程序		top
$ touch	为指定文件设置当前时间和日期戳；如果文件不存在，则创建一个零字节的文件		touch myfile
$ tracepath	发现并显示到另一个主机的网络路径		tracepath 192.168.1.20
$ umask	设置新创建文件的默认权限		umask u=rwx,g=r,o=
# umount	卸载文件系统		umount /media/cdrom
# useradd	添加新用户	-m ：为用户创建主目录	useradd -m username
# userdel	从系统配置文件中删除用户的所有信息（实际上删除用户，但用户拥有的文件可能仍然存在）	-r ：删除用户的 /home 目录	userdel -r username
$ unalias	删除指定的别名	-a ：删除所有别名（谨慎使用）	unalias command
$ uname	显示当前系统的技术信息	-a ：显示所有基本信息	uname –a
$ unzip	解压Windows兼容的Zip文件	-l ：显示存档内容但不实际解压	unzip myfile.zip
$ uptime	显示系统的运行时间、CPU负载平均值和登录用户		uptime
$ vim *	文本编辑器程序		vim
$ wc	统计文件中的单词数量		wc myfile.txt
$ whatis	显示指定命令的单行摘要		whatis command
$ whereis	显示二进制命令的位置，以及其源代码和手册页（如果适用）	-b ：只返回二进制程序的信息	whereis -b command
$ xhost	配置哪些用户/系统可以在X服务器上运行程序	+ ：允许指定用户/系统在X服务器上运行程序； - ：相反操作	xhost +
$ xinit	启动基本的GUI会话（如果GUI尚未运行）		xinit
$ zip	创建Windows兼容的压缩Zip文件	-r ：递归包含所有子目录和文件； -u ：更新Zip文件； -P ：用指定密码加密Zip文件； -v ：详细输出； -# ：设置压缩级别，从0（无压缩）到9（最高）	zip -r myfile.zip mydirectory
$ zipgrep	在Zip文件中搜索指定的文本字符串		zipgrep " search phrase myfile.zip

下面是使用这些命令的操作步骤总结：
1. 确定要执行的操作，例如重定向输出、创建目录、安装软件等。
2. 根据操作选择合适的命令，参考命令的描述和典型选项。
3. 根据实际情况替换命令中的斜体部分为具体信息。
4. 注意命令的权限要求，普通用户命令使用 $ 开头，需要root权限的命令使用 # 开头。
5. 对于危险命令，如 # cfdisk 、 # fdisk 等，在使用前充分了解其功能和影响。
6. 执行命令并根据输出结果进行相应的处理。

通过掌握这些Bash shell的重定向、扩展和常见命令，用户可以更高效地操作和管理系统。无论是日常的文件操作、网络连接检查，还是系统的安装和配置，这些命令都能发挥重要作用。

graph LR;
    A[确定操作] --> B[选择命令]
    B --> C[替换信息]
    C --> D[注意权限]
    D --> E[处理危险命令]
    E --> F[执行命令]
    F --> G[处理结果]