Linux深入探索13-目录操作

2022-05-13 05:03:23

----- 最近更新【2022-01-22】-----

本文目录结构预览：

  • 一、相关概念
    1、绝对路径与相对路径
    2、当前目录
    3、Home 目录
    4、路径名缩写：.、..与~
  • 二、相关命令
    1、切换与查看工作目录：cd、pwd
    2、目录操作：创建(mkdir)、移除(rmdir)、重命名(mv)
    3、目录栈：dirs、pushd、popd
    4、显示目录相关内容：ls
    5、检查文件类型：file
    6、显示目录树：tree
  • 三、参考

一、相关概念

1、绝对路径与相对路径

将 Unix 文件系统想象成一棵大树，树干就是根目录，其它目录都是树枝。

路径名或者路径通过列举由/分隔开的目录序列描述文件树中的一个位置。如果目录序列从根目录/开始，则称之为 绝对路径名（absolute pathname）。如果目录序列从工作目录开始，则称之为 相对路径名（relative pathname）。

2、当前目录

Unix 允许在某一时刻指定一个目录作为工作目录（也称为当前目录）。

使用命令 pwd 可查看当前工作目录：

[nosee@instance-4 ~/mygit]$ pwd
/home/nosee/mygit

3、Home 目录

在 Unix 中每个实际的用户都会根据用户标识被赋予一个 home 目录，用户登录系统默认就处于用户目录当中。

使用命令cd可从任何目录切换回 home 目录：

[nosee@instance-4 ~/mygit]$ cd
[nosee@instance-4 ~]$

使用命令echo $HOME可查看 home 目录名称：

[nosee@instance-4 ~]$ echo $HOME
/home/nosee

4、路径名缩写：.、..与~

1）在路径名中，.(点号)也用于表示当前目录，..(两个点)表示上级目录。
2）多次使用..可以向上移动多个层次，如../../。
3）.和..都是缩写，实际上指的是一个完整的路径名。
4）在有些情况，必须指定绝对路径，这时可以使用.缩写来表示工作目录的名称。
5）~表示当前用户的 home 目录
6）当需要引用别的用户标识的 home 目录时，可使用：~用户标识
7）~是 shell 提供的一个抽象概念，是为了方便引用 home 目录而提供的，它与.和..的实现方式并不相同。

二、相关命令

1、切换与查看工作目录：cd、pwd

1）cd
cd - 更改当前工作目录（Change the shell working directory）
语法：cd [-L|[-P [-e]] [-@]] [dir]

如果在输入命令时，使用-代替目录名称，那么cd将切换回上一个目录（上一次访问的目录）。

常用选项：
-P，如果该目录是符号链接则跳转到实际的路径名下。

例：

[nosee@instance-4 /proc]$ cd
[nosee@instance-4 ~]$ cd -
/proc
[nosee@instance-4 /proc]$

2）pwd
pwd - 显示当前工作目录（print working directory）

[nosee@instance-4 ~]$ pwd
/home/nosee

2、目录操作：创建(mkdir)、移除(rmdir)、重命名(mv)

1）mkdir - 创建新目录
make directories.
语法：mkdir [OPTION]... directory...

其中 directory 是希望创建的目录名称。当指定要创建的目录名称时，既可以使用绝对路径名，也可以使用相对路径名，同时还可以使用标准缩写。

例：

[nosee@instance-4 ~/test]$ mkdir dd1 ./dd2 ~/test/dd3 $HOME/test/dd4 /home/nosee/test/dd5
[nosee@instance-4 ~/test]$ ls -alF
total 28
drwxr-xr-x  7 nosee nosee 4096 Jan 20 02:28 ./
drwxr-xr-x 12 nosee nosee 4096 Jan 20 02:27 ../
drwxr-xr-x  2 nosee nosee 4096 Jan 20 02:28 dd1/
drwxr-xr-x  2 nosee nosee 4096 Jan 20 02:28 dd2/
drwxr-xr-x  2 nosee nosee 4096 Jan 20 02:28 dd3/
drwxr-xr-x  2 nosee nosee 4096 Jan 20 02:28 dd4/
drwxr-xr-x  2 nosee nosee 4096 Jan 20 02:28 dd5/

在创建目录时，要遵循 Unix 制定的两条合理规则：第一，在一个目录中不能创建相同名字的子目录；第二，如果父目录不存在则不能创建子目录。

例：可以在同一条命令中按顺序创建父目录和子目录，注意，父目录一定要在子目录前面

[nosee@instance-4 ~/test]$ mkdir dd6 dd6/aaa dd6/bbb dd6/ccc

常用选项：

  • -p（make parent 创建父目录）当父目录不存在时将自动创建父目录。

例：

[nosee@instance-4 ~/test]$ mkdir dd7/a1
mkdir: cannot create directory ‘dd7/a1’: No such file or directory
[nosee@instance-4 ~/test]$ mkdir -p dd7/a1
[nosee@instance-4 ~/test]$ ll dd7
total 12
drwxr-xr-x 3 nosee nosee 4096 Jan 20 02:41 .
drwxr-xr-x 9 nosee nosee 4096 Jan 20 02:41 ..
drwxr-xr-x 2 nosee nosee 4096 Jan 20 02:41 a1

2）rmdir - 移除目录
移除空目录。（remove empty directories）
语法：rmdir [OPTION]... directory...

例：移除目录 dd1、dd2、dd3、dd4、dd5，这些都是空目录（里面不包含子目录或文件）。

[nosee@instance-4 ~/test]$ ls -lF
total 28
drwxr-xr-x 2 nosee nosee 4096 Jan 20 02:50 dd1/
drwxr-xr-x 2 nosee nosee 4096 Jan 20 02:50 dd2/
drwxr-xr-x 2 nosee nosee 4096 Jan 20 02:50 dd3/
drwxr-xr-x 2 nosee nosee 4096 Jan 20 02:50 dd4/
drwxr-xr-x 2 nosee nosee 4096 Jan 20 02:50 dd5/
drwxr-xr-x 5 nosee nosee 4096 Jan 20 02:35 dd6/
drwxr-xr-x 3 nosee nosee 4096 Jan 20 02:41 dd7/
[nosee@instance-4 ~/test]$ rmdir dd[1-5]
[nosee@instance-4 ~/test]$ ls -lF
total 8
drwxr-xr-x 5 nosee nosee 4096 Jan 20 02:35 dd6/
drwxr-xr-x 3 nosee nosee 4096 Jan 20 02:41 dd7/

当移除目录时，要遵循 Unix 制定的两条规则：第一，不能移除非空的目录（如果一个目录中含有子目录或者文件，那么这个目录就不是空的）；第二，不能删除工作目录和根目录之间的任何目录。

注：如果当前工作目录是空的，那么移除工作目录是允许的，但一般不这样做。

常用选项：

  • -p，（delete parent 删除父目录）自动移除所有需要移除的父目录。

例：如下的rmdir -p a/b/c相当于rmdir a/b/c a/b a

[nosee@instance-4 ~/test]$ ls -lF
total 0
[nosee@instance-4 ~/test]$ mkdir -p a/b/c
[nosee@instance-4 ~/test]$ ls -lF
total 4
drwxr-xr-x 3 nosee nosee 4096 Jan 20 03:25 a/
[nosee@instance-4 ~/test]$ rmdir -p a/b/c/
[nosee@instance-4 ~/test]$ ls -lF
total 0

注：如果确实是需要删除非空的目录，可以使用rm -r命令，将移除所有子目录及其内容。

3）mv - 重命名(移动)目录
使用 mv 程序可以将目录从一个位置“移动”到另一个位置，如果新位置和原来在同一个目录中，那么实际结果就是对原始目录重命名。当 mv 移动目录时，同时移动目录中的所有文件和子目录。
mv - move (rename) files.

语法：mv [OPTION]... [-T] SOURCE DEST
或mv [OPTION]... SOURCE... DIRECTORY
或mv [OPTION]... -t DIRECTORY SOURCE...

例：

[nosee@instance-4 ~/test]$ ls -lF
total 4
drwxr-xr-x 3 nosee nosee 4096 Jan 20 19:05 doc/
[nosee@instance-4 ~/test]$ mv doc/  text
[nosee@instance-4 ~/test]$ ls -lF
total 4
drwxr-xr-x 3 nosee nosee 4096 Jan 20 19:05 text/

如果目录已经存在，那么 mv 将原始目录移动到目标目录中去，如：

[nosee@instance-4 ~/test]$ mkdir mydoc
[nosee@instance-4 ~/test]$ ls -lF
total 8
drwxr-xr-x 2 nosee nosee 4096 Jan 20 19:08 mydoc/
drwxr-xr-x 3 nosee nosee 4096 Jan 20 19:05 text/
[nosee@instance-4 ~/test]$ mv text/ mydoc/
[nosee@instance-4 ~/test]$ ls -lF
total 4
drwxr-xr-x 3 nosee nosee 4096 Jan 20 19:09 mydoc/
[nosee@instance-4 ~/test]$ ls -lF mydoc/
total 4
drwxr-xr-x 3 nosee nosee 4096 Jan 20 19:05 text/

如果目标目录目录已经存在，并且目标目录里面也有了同名子目录，那将移动失败。如：

[nosee@instance-4 ~/test]$ mkdir text
[nosee@instance-4 ~/test]$ mv text/ mydoc/
mv: cannot move 'text/' to 'mydoc/text': Directory not empty

mv 程序可作用于目录，但也可以作用于文件。在我的下一篇文件《Linux深入探索14-文件操作》中还会详细说明。

3、目录栈：dirs、pushd、popd

栈是一种后进先出的数据结构。在 shell 中有几个内置命令，可以把 Linux 的目录类似于栈的结构来处理。（注：内置命令可使用help 内置命令或man bash来查看内置命令的使用说明）

命令介绍：
dirs - 查看目录栈。（Display directory stack）
pushd - 向目录栈压入一个目录。（Add directories to stack）
popd - 从目录栈弹出一个目录。（Remove directories from stack）
命令语法：
dirs [-clpv] [+N] [-N]
pushd [-n] [+N | -N | dir]
popd [-n] [+N | -N]

常用说明：

命令 说明
dirs 显示名称：home 目录显示为~
dirs -l 显示名称：home 目录显示为完整路径名
dirs -v 显示名称：每个一行，并有数字标识
pushd directory 改变工作目录：将 directory 压入到栈中
pushd +n 改变工作目录：将目录 #n 移到栈顶
popd 改变工作目录：弹出栈顶
popd +n 从栈中移除目录 #n
dirs -c 除当前工作目录外，移除栈中的全部目录

例（注意 shell 提示符里面的工作目录的变化）：

[nosee@instance-4 ~]$ dirs -v
 0  ~
[nosee@instance-4 ~]$ pushd /etc
/etc ~
[nosee@instance-4 /etc]$ pushd /var
/var /etc ~
[nosee@instance-4 /var]$ pushd /usr
/usr /var /etc ~
[nosee@instance-4 /usr]$ pushd /lib
/lib /usr /var /etc ~
[nosee@instance-4 /lib]$ dirs -v
 0  /lib
 1  /usr
 2  /var
 3  /etc
 4  ~
[nosee@instance-4 /lib]$ dirs -l
/lib /usr /var /etc /home/nosee
[nosee@instance-4 /lib]$ pushd +3
/etc ~ /lib /usr /var
[nosee@instance-4 /etc]$ dirs -v
 0  /etc
 1  ~
 2  /lib
 3  /usr
 4  /var
[nosee@instance-4 /etc]$ popd 
~ /lib /usr /var
[nosee@instance-4 ~]$ dirs -v
 0  ~
 1  /lib
 2  /usr
 3  /var
[nosee@instance-4 ~]$ popd +1
~ /usr /var
[nosee@instance-4 ~]$ dirs -c
[nosee@instance-4 ~]$ dirs -v
 0  ~

注：
1）在任何时候，栈顶存放的就是工作目录的名称。
2）当dirs使用选项时，选项必须单独指定。（如，可以使用dirs -l -v，但不能使用dirs -lv）
3）当使用pushd +n移动目录时，看上去就像整个目录栈从 #n 的位置向上移动，#n 前面的目录依次转到了栈的底部。
4）大多时候，在目录间的移动我们使用命令cd就够了，但有时只是在几个固定的目录间来回切换，此时使用目录栈也是不错的体验。
5）目录栈的使用原理，其实也有点类似于 shell 命令的历史列表。

4、显示目录相关内容：ls

ls - 默认情况按字母表顺序显示目录中各文件的名称。（list directory contents）

1）语法
ls [OPTION]... [FILE]...

常用选项：

  • -a，（all files）显示所有全部文件（默认情况下 ls 不显示隐藏文件，即.字符开头的文件）
  • -C，强制以列的形式输出（如写入到文件或管道线中）
  • -d，（directory）将目录按文件进行显示，不查看目录的内部。
  • -F，附加上文件类型的标志，如：*/=>@|
  • -h，（human-readable）以人类可读的方式显示出文件大小的单位（kb），一般结合-s与-l一起使用
  • -i，（小写i）显示文件的 i 节点
  • -l，（小写L）每个一行的形式显示（列举）文件详细信息
  • -r，以相反的顺序显示文件名
  • -R，（recursive 递归）列举目录中的所有直接或间接的子目录和文件，即显示整个目录树的信息
  • -s，（size）在每个文件名前面以 KB 为单位列出文件的大小
  • -t，按时间的顺序显示文件（最新到最旧）
  • --color[=WHEN]，使用颜色区别文件的类型

2）类型标志 -F、-l
使用-F选项，以下类型标志会附加到文件名的后面：

标志 含义
无 普通文件：非执行文件
* 普通文件：可执行文件
/ 目录
@ 符号链接
| 命名管道

3）选项-l
使用-l选项，在每个文件对应行的最前面会有如下指示符：

指示符 含义
- 普通文件
d 目录
l 符号连接
b 特殊文件（块设备）
c 特殊文件（字符设备）
p 命名管道/FIFO 
[nosee@instance-4 ~/test]$ ls -lF
total 4
drwxr-xr-x 3 nosee nosee 4096 Jan 20 19:05 doc/

注：
如上面drwxr-xr-x中的d就表示目录。
文件名左边的时间和日期为文件的最后修改时间。

4）关于文件大小

在文本文件中，一个字节可以存放一个字符（ASCII 字符）。但在 Linux 中，文件所使用的磁盘空间的数量不同于文件中数据的数量。

如：新建一个只有一个字符的文本文件

[nosee@instance-4 ~]$ cat > a
a
^C
[nosee@instance-4 ~]$ ls -lsh a
4.0K -rw-r--r-- 1 nosee nosee 2 Jan 21 13:18 a

从上面例子可以看到，文件a包含了2个字节(B)大小的数据，但是文件占用了4KB的存储空间大小。

这是因为，在文件系统中，空间以固定大小的组块进行分配，我们将固定大小的组块称为块(block)。根据文件系统的不同，块的大小有 521B、1KB、2KB 或 4KB 等。为文件分配的最小磁盘空间就是一个块，就算一个仅包含 1 字节的文件也要占据一个块。

注意：
目录前面的大小指的是目录本身的大小，而不是目录内容的大小。
实际上，目录只包含有文件的名称及文件的 i 节点号。因此，目录的内容相当小：只有一列名称，每个名称对应一个 i 节点号。

5）--color
--color选项说明：
很多 linux 会默认在配置文件中设置：alias ls='ls --color=auto'

使用颜色区别不同的文件类型，以下命令是等价的：

ls --color
ls --color=always
ls --color=yes
ls --color=force

关闭颜色使用：

ls --color=never
ls --color=no
ls --color=none

通常，创建颜色的特殊代码混杂在输出中。当在显示器上输出时，这不会有什么问题。但是当将输出发送给管道或文件时，信息可能会有点乱。为了避免这样，可以通过将--color设备为auto，告诉 ls 命令仅当输出要在终端上显示时才使用颜色。以下命令也是等价的：

ls --color=auto
ls --color=tty
ls --color=if-tty

使用如ls --color=yes | less命令，则可以发现这些颜色的特殊代码：

letter.txt
ESC[0mESC[01;34mmygitESC[0m
ESC[01;31mmysql-apt-config_0.8.20-1_all.debESC[0m
pr_info.txt
sorttest
ESC[01;34mtestESC[0m
uuu.txt
ESC[01;34mwwwESC[0m

注：关于颜色的配置信息，可以通过查看环境变量LS_COKORS或使用命令dircolors查看。如果想自己定制颜色，可以使用具体的dircolors命令生成一条设置LS_COKORS的命令，然后在初始配置文件中使用这条命令。

6）通配符
当使用ls命令后面需要指定一个模糊的文件名或目录名时，可以通过使用特定的元字符——通配符。

注意：在这里，这些通配符的含义和正则表达式里面的是有一定差别的。

符号 含义
* 匹配 0 个或多个任意字符（除/，因为这个是路径名中的定界符）
? 匹配任何 1 个字符（注：不是 0 或 1 个）
[list] 匹配 list 中任何 1 个字符
[^list] 匹配不在 list 中的任何 1 个字符
[n-m] 匹配指定字符范围中的 1 个字符，如[a-z]、[0-9]
{string1|string2} 匹配其中 1 个指定的字符串
{string1,string2} 依次匹配大括号中的字符串

注：如果匹配到的是一个目录，则相当于ls 目录，会展开该目录。

7）案例说明

例1：默认情况

[nosee@instance-4 ~]$ ls /
bin   dev  home  lib32  libx32      media  opt   root  sbin  sys  usr
boot  etc  lib   lib64  lost+found  mnt    proc  run   srv   tmp  var

注意，默认情况下，文件以列的形式按字母顺序排序。也就是说，要竖着阅读文件，而不是横着读。

但是，当将 ls 的输出重定向到文件或者管道线时，ls 以每个文件占一行的形式输出结果。如：

[nosee@instance-4 ~]$ ls / | wc -l
22

例2：显示指定目录下的整个目录树

[nosee@instance-4 ~/test]$ ls -R
.:
A  Z  a  mydoc  z

./mydoc:
haha.txt  text

./mydoc/text:
a

./mydoc/text/a:
b

./mydoc/text/a/b:

5、检查文件类型：file

file - 确定文件类型。（determine file type）

虽然使用ls查看目录时也可以同时查看到文件的简单类型，但是使用file命令则可以得到更加详细的文件类型。

1）常见案例
例：

[nosee@instance-4 ~]$ file www
www: directory
[nosee@instance-4 ~]$ file uuu.txt 
uuu.txt: ASCII text
[nosee@instance-4 ~]$ file sorttest 
sorttest: UTF-8 Unicode text
[nosee@instance-4 ~]$ file mysql-apt-config_0.8.20-1_all.deb 
mysql-apt-config_0.8.20-1_all.deb: Debian binary package (format 2.0)
[nosee@instance-4 ~]$ file /bin
/bin: symbolic link to usr/bin

多个文件同时查看：

[nosee@instance-4 ~]$ file www uuu.txt sorttest mysql-apt-config_0.8.20-1_all.deb /bin
www:                               directory
uuu.txt:                           ASCII text
sorttest:                          UTF-8 Unicode text
mysql-apt-config_0.8.20-1_all.deb: Debian binary package (format 2.0)
/bin:                              symbolic link to usr/bin

查看指定目录中的全部文件：

[nosee@instance-4 ~]$ file www/*
www/hi.php:                 PHP script, ASCII text
www/index.html:             UTF-8 Unicode text
www/mygit-site:             directory
www/mysql_connect_test.php: PHP script, UTF-8 Unicode text
www/phpinfo.php:            PHP script, UTF-8 Unicode text
www/thinkphp-1:             directory
www/thinkphp-2:             directory
www/thinkphp-3:             directory
www/thinkphp-4:             directory

2）查看可执行文件
当查看一个可执行文件时，则会得到更长的信息（一般是供程序员和系统管理员查看）。
如（因为输出太长了，可以使用命令fold或fmt格式化输出）：

[nosee@instance-4 /usr/bin]$ file ls
ls: ELF 64-bit LSB pie executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, for GNU/Linux 3.2.0, BuildID[sha1]=a65f86cd6394e8f583c14d786d13b3bcbe051b87, stripped
[nosee@instance-4 /usr/bin]$ file ls | fold
ls: ELF 64-bit LSB pie executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked,
 interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, for GNU/Linux 3.2.0, BuildID[sha1]=a65
f86cd6394e8f583c14d786d13b3bcbe051b87, stripped

可执行文件信息解释：
ELF：可执行和链接格式（Executable and Linking Format），可执行文件的标准格式。
64-bit：字长。
LSB：采用最低有效字节（Least Significant Byte）词序编译，x86 处理器使用。
executable：可执行文件。
version 1 (SYSV)：内部文件格式的版本。
dynamically linked：使用共享库，而不是静态链接。
GNU/Linux 3.2.0：编译程序的操作系统和内核版本。
stripped：将符号表移除的可执行文件（缩减可执行文件大小）。

6、显示目录树：tree

Linux 中有一个功能强大的工具 tree ，可以绘制文件系统任何部分的图形。（有些系统默认并没有安装该程序，这时需要手动安装sudo apt-get install tree）

tree - list contents of directories in a tree-like format

例：默认没有带任何选项的tree

[10:12 @nosee ~]$ tree
.
├── Desktop
│   └── test1
├── Documents
├── Downloads
├── Music
├── Pictures
├── Public
├── snap
│   └── snap-store
│       ├── 518
│       ├── 558
│       ├── common
│       └── current -> 558
├── Templates
├── Videos
└── 桌面
    ├── my_host
    └── 新建文本文档.txt

15 directories, 3 files

tree 程序有许多选项，其中有几个选项是和 ls 命令中的同名选项是一样的意思。如：-a、-s、-F、-r和-t。
其它常用选项：

  • -d，只显示目录
  • -f，显示完整的路径名
  • -i，输出结果时省略缩进
  • -L level，指定树的深度，level 为一个数字
  • -l，（小写L）跟随所有符号链接

三、参考

书箱：《Unix & Linux 大学教程》第二十四章 (美)Harley Hahn 著 张杰良 译

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