# Linux 学习讲义

# 1 常用命令的介绍

(1) ctrl c: 取消命令，并且换行
(2) ctrl u: 清空本行命令
(3) tab键：可以补全命令和文件名，如果补全不了快速按两下tab键，可以显示备选选项
(4) ls: 列出当前目录下所有文件，蓝色的是文件夹，白色的是普通文件，绿色的是可执行文件
(5) pwd: 显示当前路径
(6) cd XXX: 进入XXX目录下, cd .. 返回上层目录
(7) cp XXX YYY: 将XXX文件复制成YYY，XXX和YYY可以是一个路径，比如../dir_c/a.txt，表示上层目录下的dir_c文件夹下的文件a.txt
(8) mkdir XXX: 创建目录XXX
(9) rm XXX: 删除普通文件;  rm XXX -r: 删除文件夹
(10) mv XXX YYY: 将XXX文件移动到YYY，和cp命令一样，XXX和YYY可以是一个路径；重命名也是用这个命令
(11) touch XXX: 创建一个文件
(12) cat XXX: 展示文件XXX中的内容
(13) 复制文本
    windows/Linux下：Ctrl + insert，Mac下：command + c
(14) 粘贴文本
    windows/Linux下：Shift + insert，Mac下：command + v

# 2.1 tmux 的介绍

tips: 在终端中复制是 ctrl+insert，粘贴时 shift+insert。同时由于我使用的 tmux 有过特殊的设置文件所以很多默认的都是 ctrl+b 的操作，在此处都替换为了 ctrl+a 的操作。

功能：
    (1) 分屏。
    (2) 允许断开Terminal连接后，继续运行进程。
结构：
    一个tmux可以包含多个session，一个session可以包含多个window，一个window可以包含多个pane。
    实例：
        tmux:
            session 0:
                window 0:
                    pane 0
                    pane 1
                    pane 2
                    ...
                window 1
                window 2
                ...
            session 1
            session 2
            ...
操作：
    (1) tmux：新建一个session，其中包含一个window，window中包含一个pane，pane里打开了一个shell对话框。
    (2) 按下Ctrl + a后手指松开，然后按%：将当前pane左右平分成两个pane。
    (3) 按下Ctrl + a后手指松开，然后按"（注意是双引号"）：将当前pane上下平分成两个pane。
    (4) Ctrl + d：关闭当前pane；如果当前window的所有pane均已关闭，则自动关闭window；如果当前session的所有window均已关闭，则自动关闭session。
    (5) 鼠标点击可以选pane。
    (6) 按下ctrl + a后手指松开，然后按方向键：选择相邻的pane。
    (7) 鼠标拖动pane之间的分割线，可以调整分割线的位置。
    (8) 按住ctrl + a的同时按方向键，可以调整pane之间分割线的位置。
    (9) 按下ctrl + a后手指松开，然后按z：将当前pane全屏/取消全屏。
    (10) 按下ctrl + a后手指松开，然后按d：挂起当前session。
    (11) tmux a：打开之前挂起的session。
    (12) 按下ctrl + a后手指松开，然后按s：选择其它session。
        方向键 —— 上：选择上一项 session/window/pane
        方向键 —— 下：选择下一项 session/window/pane
        方向键 —— 右：展开当前项 session/window
        方向键 —— 左：闭合当前项 session/window
    (13) 按下Ctrl + a后手指松开，然后按c：在当前session中创建一个新的window。
    (14) 按下Ctrl + a后手指松开，然后按w：选择其他window，操作方法与(12)完全相同。
    (15) 按下Ctrl + a后手指松开，然后按PageUp：翻阅当前pane内的内容。
    (16) 鼠标滚轮：翻阅当前pane内的内容。
    (17) 在tmux中选中文本时，需要按住shift键。（仅支持Windows和Linux，不支持Mac，不过该操作并不是必须的，因此影响不大）
    (18) tmux中复制/粘贴文本的通用方式：
        (1) 按下Ctrl + a后松开手指，然后按[
        (2) 用鼠标选中文本，被选中的文本会被自动复制到tmux的剪贴板
        (3) 按下Ctrl + a后松开手指，然后按]，会将剪贴板中的内容粘贴到光标处

# 2.2 vim 教程

功能：
    (1) 命令行模式下的文本编辑器。
    (2) 根据文件扩展名自动判别编程语言。支持代码缩进、代码高亮等功能。
    (3) 使用方式：vim filename
        如果已有该文件，则打开它。
        如果没有该文件，则打开个一个新的文件，并命名为filename
模式：
    (1) 一般命令模式
        默认模式。命令输入方式：类似于打游戏放技能，按不同字符，即可进行不同操作。可以复制、粘贴、删除文本等。
    (2) 编辑模式
        在一般命令模式里按下i，会进入编辑模式。
        按下ESC会退出编辑模式，返回到一般命令模式。
    (3) 命令行模式
        在一般命令模式里按下:/?三个字母中的任意一个，会进入命令行模式。命令行在最下面。
        可以查找、替换、保存、退出、配置编辑器等。
操作：
    (1) i：进入编辑模式
    (2) ESC：进入一般命令模式
    (3) h 或 左箭头键：光标向左移动一个字符
    (4) j 或 向下箭头：光标向下移动一个字符
    (5) k 或 向上箭头：光标向上移动一个字符
    (6) l 或 向右箭头：光标向右移动一个字符
    (7) n<Space>：n表示数字，按下数字后再按空格，光标会向右移动这一行的n个字符
    (8) 0 或 功能键[Home]：光标移动到本行开头
    (9) $ 或 功能键[End]：光标移动到本行末尾
    (10) G：光标移动到最后一行
    (11) :n 或 nG：n为数字，光标移动到第n行
    (12) gg：光标移动到第一行，相当于1G
    (13) n<Enter>：n为数字，光标向下移动n行
    (14) /word：向光标之下寻找第一个值为word的字符串。
    (15) ?word：向光标之上寻找第一个值为word的字符串。
    (16) n：重复前一个查找操作
    (17) N：反向重复前一个查找操作
    (18) :n1,n2s/word1/word2/g：n1与n2为数字，在第n1行与n2行之间寻找word1这个字符串，并将该字符串替换为word2
    (19) :1,$s/word1/word2/g：将全文的word1替换为word2
    (20) :1,$s/word1/word2/gc：将全文的word1替换为word2，且在替换前要求用户确认。
    (21) v：选中文本
    (22) d：删除选中的文本
    (23) dd: 删除当前行
    (24) y：复制选中的文本
    (25) yy: 复制当前行
    (26) p: 将复制的数据在光标的下一行/下一个位置粘贴
    (27) u：撤销
    (28) Ctrl + r：取消撤销
    (29) 大于号 >：将选中的文本整体向右缩进一次
    (30) 小于号 <：将选中的文本整体向左缩进一次
    (31) :w 保存
    (32) :w! 强制保存
    (33) :q 退出
    (34) :q! 强制退出
    (35) :wq 保存并退出
    (36) :set paste 设置成粘贴模式，取消代码自动缩进
    (37) :set nopaste 取消粘贴模式，开启代码自动缩进
    (38) :set nu 显示行号
    (39) :set nonu 隐藏行号
    (40) gg=G：将全文代码格式化
    (41) :noh 关闭查找关键词高亮
    (42) Ctrl + q：当vim卡死时，可以取消当前正在执行的命令
异常处理：
    每次用vim编辑文件时，会自动创建一个.filename.swp的临时文件。
    如果打开某个文件时，该文件的swp文件已存在，则会报错。此时解决办法有两种：
        (1) 找到正在打开该文件的程序，并退出
        (2) 直接删掉该swp文件即可

# 3 shell 语法

# 3.1 概论

shell 是我们通过命令行与操作系统沟通的语言。

shell 脚本可以直接在命令行中执行，也可以将一套逻辑组织成一个文件，方便复用。
终端中的命令行可以看成是一个 “shell 脚本在逐行执行”。

Linux 中常见的 shell 脚本有很多种，常见的有：

Bourne Shell( /usr/bin/sh 或 /bin/sh )
Bourne Again Shell( /bin/bash )
C Shell( /usr/bin/csh )
K Shell( /usr/bin/ksh )
zsh
…

Linux 系统中一般默认使用 bash，所以接下来讲解 bash 中的语法。
文件开头需要写 #! /bin/bash ，指明 bash 为脚本解释器。

脚本示例
新建一个 test.sh 文件，内容如下：

1 2	#! /bin/bash echo "Hello World!"

运行方式
作为可执行文件

acs@9e0ebfcd82d7:~$ chmod +x test.sh  # 使脚本具有可执行权限
acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh  # 当前路径下执行
Hello World!  # 脚本输出
acs@9e0ebfcd82d7:~$ /home/acs/test.sh  # 绝对路径下执行
Hello World!  # 脚本输出
acs@9e0ebfcd82d7:~$ ~/test.sh  # 家目录路径下执行
Hello World!  # 脚本输出

用解释器执行

1 2	acs@9e0ebfcd82d7:~$ bash test.sh Hello World! # 脚本输出

# 3.2 注释

单行注释
每行中 # 之后的内容均是注释。

1 2	# 这是一行注释 echo 'Hello World' # 这也是注释

多行注释
格式：

:<<EOF
第一行注释
第二行注释
第三行注释
EOF

其中 EOF 可以换成其它任意字符串。例如：

:<<abc
第一行注释
第二行注释
第三行注释
abc

:<<!
第一行注释
第二行注释
第三行注释
!

# 3.3 变量

定义变量
定义变量，不需要加 $ 符号，例如：

1
2
3

name1='yxc'  # 单引号定义字符串
name2="yxc"  # 双引号定义字符串
name3=yxc    # 也可以不加引号，同样表示字符串

使用变量
使用变量，需要加上 $ 符号，或者 ${} 符号。花括号是可选的，主要为了帮助解释器识别变量边界。

name=yxc
echo $name  # 输出yxc
echo ${name}  # 输出yxc
echo ${name}acwing  # 输出yxcacwing

只读变量
使用 readonly 或者 declare 可以将变量变为只读。

name=yxc
readonly name
declare -r name  # 两种写法均可

name=abc  # 会报错，因为此时name只读

删除变量
unset 可以删除变量。

1
2
3

name=yxc
unset name
echo $name  # 输出空行

变量类型

自定义变量（局部变量）

子进程不能访问的变量
环境变量（全局变量）

子进程可以访问的变量

自定义变量改成环境变量：

1
2
3

acs@9e0ebfcd82d7:~$ name=yxc  # 定义变量
acs@9e0ebfcd82d7:~$ export name  # 第一种方法
acs@9e0ebfcd82d7:~$ declare -x name  # 第二种方法

环境变量改为自定义变量：

1 2	acs@9e0ebfcd82d7:~$ export name=yxc # 定义环境变量 acs@9e0ebfcd82d7:~$ declare +x name # 改为自定义变量

字符串
字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号。

单引号与双引号的区别：

单引号中的内容会原样输出，不会执行、不会取变量；
双引号中的内容可以执行、可以取变量；

1
2
3

name=yxc  # 不用引号
echo 'hello, $name \"hh\"'  # 单引号字符串，输出 hello, $name \"hh\"
echo "hello, $name \"hh\""  # 双引号字符串，输出 hello, yxc "hh"

获取字符串长度

1 2	name="yxc" echo ${#name} # 输出3

提取子串

1 2	name="hello, yxc" echo ${name:0:5} # 提取从0开始的5个字符

# 3.4 默认变量

文件参数变量
在执行 shell 脚本时，可以向脚本传递参数。 $1 是第一个参数， $2 是第二个参数，以此类推。特殊的， $0 是文件名（包含路径）。例如：

创建文件 test.sh ：

#! /bin/bash

echo "文件名："$0
echo "第一个参数："$1
echo "第二个参数："$2
echo "第三个参数："$3
echo "第四个参数："$4

然后执行该脚本：

acs@9e0ebfcd82d7:~$ chmod +x test.sh 
acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh 1 2 3 4
文件名：./test.sh
第一个参数：1
第二个参数：2
第三个参数：3
第四个参数：4

其它参数相关变量

参数	说明
`$#`	代表文件传入的参数个数，如上例中值为 4
`$*`	由所有参数构成的用空格隔开的字符串，如上例中值为 `"$1 $2 $3 $4"`
`$@`	每个参数分别用双引号括起来的字符串，如上例中值为 `"$1" "$2" "$3" "$4"`
`$$`	脚本当前运行的进程 ID
`$?`	上一条命令的退出状态（注意不是 stdout，而是 exit code）。0 表示正常退出，其他值表示错误
`$(command)`	返回 `command` 这条命令的 stdout（可嵌套）
`command`	返回 `command` 这条命令的 stdout（不可嵌套）

# 3.5 数组

数组中可以存放多个不同类型的值，只支持一维数组，初始化时不需要指明数组大小。
数组下标从 0 开始。

定义
数组用小括号表示，元素之间用空格隔开。例如：

1	array=(1 abc "def" yxc)

也可以直接定义数组中某个元素的值：

array[0]=1
array[1]=abc
array[2]="def"
array[3]=yxc

读取数组中某个元素的值
格式：

1	${array[index]}

例如：

array=(1 abc "def" yxc)
echo ${array[0]}
echo ${array[1]}
echo ${array[2]}
echo ${array[3]}

读取整个数组
格式：

1 2	${array[@]} # 第一种写法 ${array[*]} # 第二种写法

例如：

array=(1 abc "def" yxc)

echo ${array[@]}  # 第一种写法
echo ${array[*]}  # 第二种写法

数组长度
类似于字符串

1 2	${#array[@]} # 第一种写法 ${#array[*]} # 第二种写法

例如：

array=(1 abc "def" yxc)

echo ${#array[@]}  # 第一种写法
echo ${#array[*]}  # 第二种写法

# 3.6 expr 命令

expr 命令用于求表达式的值，格式为：

expr 表达式

表达式说明：

用空格隔开每一项
用反斜杠放在 shell 特定的字符前面（发现表达式运行错误时，可以试试转义）
对包含空格和其他特殊字符的字符串要用引号括起来
expr 会在 stdout 中输出结果。如果为逻辑关系表达式，则结果为真时， stdout 输出 1，否则输出 0。
expr 的 exit code ：如果为逻辑关系表达式，则结果为真时， exit code 为 0，否则为 1。

字符串表达式

length STRING

返回 STRING 的长度
index STRING CHARSET

CHARSET中 任意单个字符在 STRING 中最前面的字符位置，下标从 1 开始。如果在 STRING 中完全不存在 CHARSET中 的字符，则返回 0。
substr STRING POSITION LENGTH

返回 STRING 字符串中从 POSITION 开始，长度最大为 LENGTH 的子串。如果 POSITION 或 LENGTH 为负数，0 或非数值，则返回空字符串。

示例：

str="Hello World!"

echo `expr length "$str"`  # ``不是单引号，表示执行该命令，输出12
echo `expr index "$str" aWd`  # 输出7，下标从1开始
echo `expr substr "$str" 2 3`  # 输出 ell

整数表达式
expr 支持普通的算术操作，算术表达式优先级低于字符串表达式，高于逻辑关系表达式。

+ -
加减运算。两端参数会转换为整数，如果转换失败则报错。

* / %
乘，除，取模运算。两端参数会转换为整数，如果转换失败则报错。

() 可以改变优先级，但需要用反斜杠转义

示例：

a=3
b=4

echo `expr $a + $b`  # 输出7
echo `expr $a - $b`  # 输出-1
echo `expr $a \* $b`  # 输出12，*需要转义
echo `expr $a / $b`  # 输出0，整除
echo `expr $a % $b` # 输出3
echo `expr \( $a + 1 \) \* \( $b + 1 \)`  # 输出20，值为(a + 1) * (b + 1)

逻辑关系表达式

|

如果第一个参数非空且非 0，则返回第一个参数的值，否则返回第二个参数的值，但要求第二个参数的值也是非空或非 0，否则返回 0。如果第一个参数是非空或非 0 时，不会计算第二个参数。
&

如果两个参数都非空且非 0，则返回第一个参数，否则返回 0。如果第一个参为 0 或为空，则不会计算第二个参数。
< <= = == != >= >
比较两端的参数，如果为 true，则返回 1，否则返回 0。”==” 是”=” 的同义词。”expr” 首先尝试将两端参数转换为整数，并做算术比较，如果转换失败，则按字符集排序规则做字符比较。
() 可以改变优先级，但需要用反斜杠转义

示例：

a=3
b=4

echo `expr $a \> $b`  # 输出0，>需要转义
echo `expr $a '<' $b`  # 输出1，也可以将特殊字符用引号引起来
echo `expr $a '>=' $b`  # 输出0
echo `expr $a \<\= $b`  # 输出1

c=0
d=5

echo `expr $c \& $d`  # 输出0
echo `expr $a \& $b`  # 输出3
echo `expr $c \| $d`  # 输出5
echo `expr $a \| $b`  # 输出3

# 3.7 read 命令

read 命令用于从标准输入中读取单行数据。当读到文件结束符时， exit code 为 1，否则为 0。

参数说明

-p : 后面可以接提示信息
-t ：后面跟秒数，定义输入字符的等待时间，超过等待时间后会自动忽略此命令

实例：

acs@9e0ebfcd82d7:~$ read name  # 读入name的值
acwing yxc  # 标准输入
acs@9e0ebfcd82d7:~$ echo $name  # 输出name的值
acwing yxc  #标准输出
acs@9e0ebfcd82d7:~$ read -p "Please input your name: " -t 30 name  # 读入name的值，等待时间30秒
Please input your name: acwing yxc  # 标准输入
acs@9e0ebfcd82d7:~$ echo $name  # 输出name的值
acwing yxc  # 标准输出

# 3.8 echo 命令

echo 用于输出字符串。命令格式：

1	echo STRING

显示普通字符串

1 2	echo "Hello AC Terminal" echo Hello AC Terminal # 引号可以省略

显示转义字符

1 2	echo "\"Hello AC Terminal\"" # 注意只能使用双引号，如果使用单引号，则不转义 echo \"Hello AC Terminal\" # 也可以省略双引号

显示变量

1 2	name=yxc echo "My name is $name" # 输出 My name is yxc

显示换行

1 2	echo -e "Hi\n" # -e 开启转义 echo "acwing"

输出结果：

1
2
3

Hi

acwing

显示不换行

1 2	echo -e "Hi \c" # -e 开启转义 \c 不换行 echo "acwing"

输出结果：

Hi acwing

显示结果定向至文件

1	echo "Hello World" > output.txt # 将内容以覆盖的方式输出到output.txt中

原样输出字符串，不进行转义或取变量 (用单引号)

1 2	name=acwing echo '$name\"'

输出结果

$name\"

显示命令的执行结果

1	echo `date`

输出结果：

1	Wed Sep 1 11:45:33 CST 2021

# 3.9 printf 命令

printf 命令用于格式化输出，类似于 C/C++ 中的 printf 函数。

默认不会在字符串末尾添加换行符。

命令格式：

1	printf format-string [arguments...]

用法示例
脚本内容：

printf "%10d.\n" 123  # 占10位，右对齐
printf "%-10.2f.\n" 123.123321  # 占10位，保留2位小数，左对齐
printf "My name is %s\n" "yxc"  # 格式化输出字符串
printf "%d * %d = %d\n"  2 3 `expr 2 \* 3` # 表达式的值作为参数

输出结果：

   123.
123.12    .
My name is yxc
2 * 3 = 6

# 3.10 test 命令与判断符号 []

逻辑运算符 && 和 ||

&& 表示与， || 表示或
二者具有短路原则：

expr1 && expr2 ：当 expr1 为假时，直接忽略 expr2

expr1 || expr2 ：当 expr1 为真时，直接忽略 expr2
表达式的 exit code 为 0，表示真；为非零，表示假。（与 C/C++ 中的定义相反）

test 命令
在命令行中输入 man test ，可以查看 test 命令的用法。

test 命令用于判断文件类型，以及对变量做比较。

test 命令用 exit code 返回结果，而不是使用 stdout 。0 表示真，非 0 表示假。

例如：

1 2	test 2 -lt 3 # 为真，返回值为0 echo $? # 输出上个命令的返回值，输出0

acs@9e0ebfcd82d7:~$ ls  # 列出当前目录下的所有文件
homework  output.txt  test.sh  tmp
acs@9e0ebfcd82d7:~$ test -e test.sh && echo "exist" || echo "Not exist"
exist  # test.sh 文件存在
acs@9e0ebfcd82d7:~$ test -e test2.sh && echo "exist" || echo "Not exist"
Not exist  # testh2.sh 文件不存在

文件类型判断
命令格式：

1	test -e filename # 判断文件是否存在

测试参数	代表意义
-e	文件是否存在
-f	是否为文件
-d	是否为目录

文件权限判断
命令格式：

1	test -r filename # 判断文件是否可读

测试参数	代表意义
-r	文件是否可读
-w	文件是否可写
-x	文件是否可执行
-s	是否为非空文件

整数间的比较
命令格式：

1	test $a -eq $b # a是否等于b

测试参数	代表意义
-eq	a 是否等于 b
-ne	a 是否不等于 b
-gt	a 是否大于 b
-lt	a 是否小于 b
-ge	a 是否大于等于 b
-le	a 是否小于等于 b

字符串比较

测试参数	代表意义
test -z STRING	判断 STRING 是否为空，如果为空，则返回 true
test -n STRING	判断 STRING 是否非空，如果非空，则返回 true（-n 可以省略）
test str1 == str2	判断 str1 是否等于 str2
test str1 != str2	判断 str1 是否不等于 str2

多重条件判定
命令格式：

1	test -r filename -a -x filename

测试参数	代表意义
-a	两条件是否同时成立
-o	两条件是否至少一个成立
!	取反。如 test ! -x file，当 file 不可执行时，返回 true

判断符号 []
[] 与 test 用法几乎一模一样，更常用于 if 语句中。另外 [[]] 是 [] 的加强版，支持的特性更多。

例如：

1 2	[ 2 -lt 3 ] # 为真，返回值为0 echo $? # 输出上个命令的返回值，输出0

acs@9e0ebfcd82d7:~$ ls  # 列出当前目录下的所有文件
homework  output.txt  test.sh  tmp
acs@9e0ebfcd82d7:~$ [ -e test.sh ] && echo "exist" || echo "Not exist"
exist  # test.sh 文件存在
acs@9e0ebfcd82d7:~$ [ -e test2.sh ] && echo "exist" || echo "Not exist"
Not exist  # testh2.sh 文件不存在

注意：

[] 内的每一项都要用空格隔开
中括号内的变量，最好用双引号括起来
中括号内的常数，最好用单或双引号括起来

例如：

1
2
3

name="acwing yxc"
[ $name == "acwing yxc" ]  # 错误，等价于 [ acwing yxc == "acwing yxc" ]，参数太多
[ "$name" == "acwing yxc" ]  # 正确

# 3.11 判断语句

if…then 形式
类似于 C/C++ 中的 if-else 语句。

单层 if
命令格式：

if condition
then
    语句1
    语句2
    ...
fi

示例：

a=3
b=4

if [ "$a" -lt "$b" ] && [ "$a" -gt 2 ]
then
    echo ${a}在范围内
fi

输出结果：

3在范围内

单层 if-else
命令格式

if condition
then
    语句1
    语句2
    ...
else
    语句1
    语句2
    ...
fi

示例：

a=3
b=4

if ! [ "$a" -lt "$b" ]
then
    echo ${a}不小于${b}
else
    echo ${a}小于${b}
fi

输出结果：

3小于4

多层 if-elif-elif-else
命令格式

if condition
then
    语句1
    语句2
    ...
elif condition
then
    语句1
    语句2
    ...
elif condition
then
    语句1
    语句2
else
    语句1
    语句2
    ...
fi

示例：

a=4

if [ $a -eq 1 ]
then
    echo ${a}等于1
elif [ $a -eq 2 ]
then
    echo ${a}等于2
elif [ $a -eq 3 ]
then
    echo ${a}等于3
else
    echo 其他
fi

输出结果：

其他

case…esac 形式
类似于 C/C++ 中的 switch 语句。

命令格式

case $变量名称 in
    值1)
        语句1
        语句2
        ...
        ;;  # 类似于C/C++中的break
    值2)
        语句1
        语句2
        ...
        ;;
    *)  # 类似于C/C++中的default
        语句1
        语句2
        ...
        ;;
esac

示例：

a=4

case $a in
    1)
        echo ${a}等于1
        ;;  
    2)
        echo ${a}等于2
        ;;  
    3)                                                
        echo ${a}等于3
        ;;  
    *)
        echo 其他
        ;;  
esac

输出结果：

其他

# 5.12 循环语句

for…in…do…done
命令格式：

for var in val1 val2 val3
do
    语句1
    语句2
    ...
done

示例 1，输出 a 2 cc，每个元素一行：

for i in a 2 cc
do
    echo $i
done

示例 2，输出当前路径下的所有文件名，每个文件名一行：

for file in `ls`
do
    echo $file
done

示例 3，输出 1-10

for i in $(seq 1 10)
do
    echo $i
done

示例 4，使用 {1..10} 或者 {a..z}

for i in {a..z}
do
    echo $i
done

for ((…;…;…)) do…done
命令格式：

for ((expression; condition; expression))
do
    语句1
    语句2
done

示例，输出 1-10，每个数占一行：

for ((i=1; i<=10; i++))
do
    echo $i
done

while…do…done 循环
命令格式：

while condition
do
    语句1
    语句2
    ...
done

示例，文件结束符为 Ctrl+d ，输入文件结束符后 read 指令返回 false。

while read name
do
    echo $name
done

until…do…done 循环
当条件为真时结束。

命令格式：

until condition
do
    语句1
    语句2
    ...
done

示例，当用户输入 yes 或者 YES 时结束，否则一直等待读入。

until [ "${word}" == "yes" ] || [ "${word}" == "YES" ]
do
    read -p "Please input yes/YES to stop this program: " word
done

break 命令
跳出当前一层循环，注意与 C/C++ 不同的是： break 不能跳出 case 语句。

示例

while read name
do
    for ((i=1;i<=10;i++))
    do
        case $i in
            8)
                break
                ;;
            *)
                echo $i
                ;;
        esac
    done
done

该示例每读入非 EOF 的字符串，会输出一遍 1-7。
该程序可以输入 Ctrl+d 文件结束符来结束，也可以直接用 Ctrl+c 杀掉该进程。

continue 命令
跳出当前循环。

示例：

for ((i=1;i<=10;i++))
do
    if [ `expr $i % 2` -eq 0 ]
    then
        continue
    fi
    echo $i
done

该程序输出 1-10 中的所有奇数。

死循环的处理方式
如果 AC Terminal 可以打开该程序，则输入 Ctrl+c 即可。

否则可以直接关闭进程：

使用 top 命令找到进程的 PID
输入 kill -9 PID 即可关掉此进程

# 5.13 函数

bash 中的函数类似于 C/C++ 中的函数，但 return 的返回值与 C/C++ 不同，返回的是 exit code ，取值为 0-255，0 表示正常结束。

如果想获取函数的输出结果，可以通过 echo 输出到 stdout 中，然后通过 $(function_name) 来获取 stdout 中的结果。

函数的 return 值可以通过 $? 来获取。

命令格式：

[function] func_name() {  # function关键字可以省略
    语句1
    语句2
    ...
}

不获取 return 值和 stdout 值
示例

func() {
    name=yxc
    echo "Hello $name"
}

func

输出结果：

Hello yxc

获取 return 值和 stdout 值
不写 return 时，默认 return 0 。

示例

func() {
    name=yxc
    echo "Hello $name"

    return 123

}

output=$(func)
ret=$?

echo "output = $output"
echo "return = $ret"

输出结果：

1 2	output = Hello yxc return = 123

函数的输入参数
在函数内， $1 表示第一个输入参数， $2 表示第二个输入参数，依此类推。

注意：函数内的 $0 仍然是文件名，而不是函数名。

示例：

func() {  # 递归计算 $1 + ($1 - 1) + ($1 - 2) + ... + 0
    word=""
    while [ "${word}" != 'y' ] && [ "${word}" != 'n' ]
    do
        read -p "要进入func($1)函数吗？请输入y/n：" word
    done
	if [ "$word" == 'n' ]
	then
         echo 0
    	return 0
	fi  

	if [ $1 -le 0 ] 
	then
    	echo 0
    	return 0
	fi  

	sum=$(func $(expr $1 - 1))
	echo $(expr $sum + $1)
}

echo $(func 10)

输出结果：

函数内的局部变量
可以在函数内定义局部变量，作用范围仅在当前函数内。

可以在递归函数中定义局部变量。

命令格式：

1	local 变量名=变量值

例如：

#! /bin/bash

func() {
    local name=yxc
    echo $name
}
func

echo $name

输出结果：

yxc

第一行为函数内的 name 变量，第二行为函数外调用 name 变量，会发现此时该变量不存在。

# 5.14 exit 命令

exit 命令用来退出当前 shell 进程，并返回一个退出状态；使用 $? 可以接收这个退出状态。

exit 命令可以接受一个整数值作为参数，代表退出状态。如果不指定，默认状态值是 0。

exit 退出状态只能是一个介于 0~255 之间的整数，其中只有 0 表示成功，其它值都表示失败。

示例：

创建脚本 test.sh ，内容如下：

#! /bin/bash

if [ $# -ne 1 ]  # 如果传入参数个数等于1，则正常退出；否则非正常退出。
then
    echo "arguments not valid"
    exit 1
else
    echo "arguments valid"
    exit 0
fi

执行该脚本：

acs@9e0ebfcd82d7:~$ chmod +x test.sh 
acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh acwing
arguments valid
acs@9e0ebfcd82d7:~$ echo $?  # 传入一个参数，则正常退出，exit code为0
0
acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh 
arguments not valid
acs@9e0ebfcd82d7:~$ echo $?  # 传入参数个数不是1，则非正常退出，exit code为1
1

# 5.15 文件重定向

每个进程默认打开 3 个文件描述符：

stdin 标准输入，从命令行读取数据，文件描述符为 0
stdout 标准输出，向命令行输出数据，文件描述符为 1
stderr 标准错误输出，向命令行输出数据，文件描述符为 2

可以用文件重定向将这三个文件重定向到其他文件中。

重定向命令列表

命令	说明
`command > file`	将 `stdout` 重定向到 `file` 中
`command < file`	将 `stdin` 重定向到 `file` 中
`command >> file`	将 `stdout` 以追加方式重定向到 `file` 中
`command n> file`	将文件描述符 `n` 重定向到 `file` 中
`command n>> file`	将文件描述符 `n` 以追加方式重定向到 `file` 中

输入和输出重定向

echo -e "Hello \c" > output.txt  # 将stdout重定向到output.txt中
echo "World" >> output.txt  # 将字符串追加到output.txt中

read str < output.txt  # 从output.txt中读取字符串

echo $str  # 输出结果：Hello World

同时重定向 stdin 和 stdout
创建 bash 脚本：

#! /bin/bash

read a
read b

echo $(expr "$a" + "$b")

创建 input.txt，里面的内容为：

1
2

3
4

执行命令：

acs@9e0ebfcd82d7:~$ chmod +x test.sh  # 添加可执行权限
acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh < input.txt > output.txt  # 从input.txt中读取内容，将输出写入output.txt中
acs@9e0ebfcd82d7:~$ cat output.txt  # 查看output.txt中的内容
7

# 5.16 引入外部脚本

类似于 C/C++ 中的 include 操作， bash 也可以引入其他文件中的代码。

语法格式：

. filename  # 注意点和文件名之间有一个空格

或

source filename

示例
创建 test1.sh ，内容为：

1
2
3

#! /bin/bash

name=yxc  # 定义变量name

然后创建 test2.sh ，内容为：

#! /bin/bash

source test1.sh # 或 . test1.sh

echo My name is: $name  # 可以使用test1.sh中的变量

执行命令：

1
2
3

acs@9e0ebfcd82d7:~$ chmod +x test2.sh 
acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test2.sh 
My name is: yxc

# 6 ssh

# 6.1 ssh 登录

远程登录服务器：

1	ssh user@hostname

user : 用户名
hostname : IP 地址或域名

第一次登录时会提示：

1
2
3

The authenticity of host '123.57.47.211 (123.57.47.211)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:iy237yysfCe013/l+kpDGfEG9xxHxm0dnxnAbJTPpG8.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no/[fingerprint])?

输入 yes ，然后回车即可。
这样会将该服务器的信息记录在 ~/.ssh/known_hosts 文件中。

然后输入密码即可登录到远程服务器中。

默认登录端口号为 22。如果想登录某一特定端口：

1	ssh user@hostname -p 22

配置文件
创建文件 ~/.ssh/config 。

然后在文件中输入：

Host myserver1
    HostName IP地址或域名
    User 用户名

Host myserver2
    HostName IP地址或域名
    User 用户名

之后再使用服务器时，可以直接使用别名 myserver1 、 myserver2 。

密钥登录
创建密钥：

1	ssh-keygen

然后一直回车即可。

执行结束后， ~/.ssh/ 目录下会多两个文件：

id_rsa ：私钥
id_rsa.pub ：公钥

之后想免密码登录哪个服务器，就将公钥传给哪个服务器即可。

例如，想免密登录 myserver 服务器。则将公钥中的内容，复制到 myserver 中的 ~/.ssh/authorized_keys 文件里即可。

也可以使用如下命令一键添加公钥：

1	ssh-copy-id myserver

执行命令
命令格式：

1	ssh user@hostname command

例如：

1	ssh user@hostname ls -a

或者

1 2	# 单引号中的$i可以求值 ssh myserver 'for ((i = 0; i < 10; i ++ )) do echo $i; done'

或者

1 2	# 双引号中的$i不可以求值 ssh myserver "for ((i = 0; i < 10; i ++ )) do echo $i; done"

# 6.2 scp 传文件

命令格式：

1	scp source destination

将 source 路径下的文件复制到 destination 中

一次复制多个文件：

1	scp source1 source2 destination

复制文件夹：

1	scp -r ~/tmp myserver:/home/acs/

将本地家目录中的 tmp 文件夹复制到 myserver 服务器中的 /home/acs/ 目录下。

1	scp -r ~/tmp myserver:homework/

将本地家目录中的 tmp 文件夹复制到 myserver 服务器中的 ~/homework/ 目录下。

1	scp -r myserver:homework .

将 myserver 服务器中的 ~/homework/ 文件夹复制到本地的当前路径下。

指定服务器的端口号：

1	scp -P 22 source1 source2 destination

注意： scp 的 -r -P 等参数尽量加在 source 和 destination 之前。

使用 scp 配置其他服务器的 vim 和 tmux

1	scp ~/.vimrc ~/.tmux.conf myserver:

# 7 git

# 7.1. git 基本概念

工作区：仓库的目录。工作区是独立于各个分支的。
暂存区：数据暂时存放的区域，类似于工作区写入版本库前的缓存区。暂存区是独立于各个分支的。
版本库：存放所有已经提交到本地仓库的代码版本
版本结构：树结构，树中每个节点代表一个代码版本。

# 7.2 git 常用命令

git config --global user.name xxx ：设置全局用户名，信息记录在～/.gitconfig 文件中
git config --global user.email xxx@xxx.com ：设置全局邮箱地址，信息记录在～/.gitconfig 文件中
git init ：将当前目录配置成 git 仓库，信息记录在隐藏的.git 文件夹中
git add XX ：将 XX 文件添加到暂存区
- git add . ：将所有待加入暂存区的文件加入暂存区
git rm --cached XX ：将文件从仓库索引目录中删掉
git commit -m "给自己看的备注信息" ：将暂存区的内容提交到当前分支
git status ：查看仓库状态
git diff XX ：查看 XX 文件相对于暂存区修改了哪些内容
git log ：查看当前分支的所有版本
git reflog ：查看 HEAD 指针的移动历史（包括被回滚的版本）
git reset --hard HEAD^ 或 git reset --hard HEAD~ ：将代码库回滚到上一个版本
- git reset --hard HEAD^^ ：往上回滚两次，以此类推
- git reset --hard HEAD~100 ：往上回滚 100 个版本
- git reset --hard 版本号 ：回滚到某一特定版本
git checkout — XX 或 git restore XX ：将 XX 文件尚未加入暂存区的修改全部撤销
git remote add origin git@git.acwing.com:xxx/XXX.git ：将本地仓库关联到远程仓库
git push -u (第一次需要-u以后不需要) ：将当前分支推送到远程仓库
- git push origin branch_name ：将本地的某个分支推送到远程仓库
git clone git@git.acwing.com:xxx/XXX.git ：将远程仓库 XXX 下载到当前目录下
git checkout -b branch_name ：创建并切换到 branch_name 这个分支
git branch ：查看所有分支和当前所处分支
git checkout branch_name ：切换到 branch_name 这个分支
git merge branch_name ：将分支 branch_name 合并到当前分支上
git branch -d branch_name ：删除本地仓库的 branch_name 分支
git branch branch_name ：创建新分支
git push --set-upstream origin branch_name ：设置本地的 branch_name 分支对应远程仓库的 branch_name 分支
git push -d origin branch_name ：删除远程仓库的 branch_name 分支
git pull ：将远程仓库的当前分支与本地仓库的当前分支合并
- git pull origin branch_name ：将远程仓库的 branch_name 分支与本地仓库的当前分支合并
git branch --set-upstream-to=origin/branch_name1 branch_name2 ：将远程的 branch_name1 分支与本地的 branch_name2 分支对应
git checkout -t origin/branch_name 将远程的 branch_name 分支拉取到本地
git stash ：将工作区和暂存区中尚未提交的修改存入栈中
git stash apply ：将栈顶存储的修改恢复到当前分支，但不删除栈顶元素
git stash drop ：删除栈顶存储的修改
git stash pop ：将栈顶存储的修改恢复到当前分支，同时删除栈顶元素
git stash list ：查看栈中所有元素

# 8 管道、环境变量与常用命令

# 8.1 管道

概念
管道类似于文件重定向，可以将前一个命令的 stdout 重定向到下一个命令的 stdin 。

要点
管道命令仅处理 stdout ，会忽略 stderr 。
管道右边的命令必须能接受 stdin 。
多个管道命令可以串联。
与文件重定向的区别

文件重定向左边为命令，右边为文件。
管道左右两边均为命令，左边有 stdout ，右边有 stdin 。

举例
统计当前目录下所有 python 文件的总行数，其中 find 、 xargs 、 wc 等命令可以参考常用命令这一节内容。

1	find . -name '*.py' \| xargs cat \| wc -l

# 8.2 环境变量

概念
Linux 系统中会用很多环境变量来记录配置信息。
环境变量类似于全局变量，可以被各个进程访问到。我们可以通过修改环境变量来方便地修改系统配置。

查看
列出当前环境下的所有环境变量：

1
2
3

env  # 显示当前用户的变量
set  # 显示当前shell的变量，包括当前用户的变量;
export  # 显示当前导出成用户变量的shell变量

输出某个环境变量的值：

1	echo $PATH

修改
环境变量的定义、修改、删除操作可以参考 shell 语法中的变量这部分内容。

为了将对环境变量的修改应用到未来所有环境下，可以将修改命令放到 ~/.bashrc 文件中。
修改完 ~/.bashrc 文件后，记得执行 source ~/.bashrc ，来将修改应用到当前的 bash 环境下。

为何将修改命令放到 ~/.bashrc ，就可以确保修改会影响未来所有的环境呢？

每次启动 bash ，都会先执行 ~/.bashrc 。
每次 ssh 登陆远程服务器，都会启动一个 bash 命令行给我们。
每次 tmux 新开一个 pane ，都会启动一个 bash 命令行给我们。
所以未来所有新开的环境都会加载我们修改的内容。

常见环境变量

HOME ：用户的家目录。
PATH ：可执行文件（命令）的存储路径。路径与路径之间用：分隔。当某个可执行文件同时出现在多个路径中时，会选择从左到右数第一个路径中的执行。下列所有存储路径的环境变量，均采用从左到右的优先顺序。
LD_LIBRARY_PATH ：用于指定动态链接库 (.so 文件) 的路径，其内容是以冒号分隔的路径列表。
C_INCLUDE_PATH ：C 语言的头文件路径，内容是以冒号分隔的路径列表。
CPLUS_INCLUDE_PATH ：CPP 的头文件路径，内容是以冒号分隔的路径列表。
PYTHONPATH ：Python 导入包的路径，内容是以冒号分隔的路径列表。
JAVA_HOME ：jdk 的安装目录。
CLASSPATH ：存放 Java 导入类的路径，内容是以冒号分隔的路径列表。

# 8.3 常用命令

系统状况
top ：查看所有进程的信息（Linux 的任务管理器）
- 打开后，输入 M ：按使用内存排序
- 打开后，输入 P ：按使用 CPU 排序
- 打开后，输入 q ：退出
df -h ：查看硬盘使用情况
free -h ：查看内存使用情况
du -sh ：查看当前目录占用的硬盘空间
ps aux ：查看所有进程
kill -9 pid ：杀死编号为 pid 的进程
- 传递某个具体的信号： kill -s SIGTERM pid
netstat -nt ：查看所有网络连接
w ：列出当前登陆的用户
ping www.baidu.com ：检查是否连网

文件权限

chmod ：修改文件权限
- chmod +x xxx ：给 xxx 添加可执行权限
- chmod -x xxx ：去掉 xxx 的可执行权限
- chmod 777 xxx ：将 xxx 的权限改成 777
- chmod 777 xxx -R ：递归修改整个文件夹的权限

文件检索

find /path/to/directory/ -name '*.py' ：搜索某个文件路径下的所有 *.py 文件
grep xxx ：从 stdin 中读入若干行数据，如果某行中包含 xxx ，则输出该行；否则忽略该行。
wc ：统计行数、单词数、字节数
- 既可以从 stdin 中直接读入内容；也可以在命令行参数中传入文件名列表；
- wc -l ：统计行数
- wc -w ：统计单词数
- wc -c ：统计字节数
tree ：展示当前目录的文件结构
- tree /path/to/directory/ ：展示某个目录的文件结构
- tree -a ：展示隐藏文件
ag xxx ：搜索当前目录下的所有文件，检索 xxx 字符串
cut ：分割一行内容
- 从 stdin 中读入多行数据
- echo $PATH | cut -d ':' -f 3,5 ：输出 PATH 用 : 分割后第 3、5 列数据
- echo $PATH | cut -d ':' -f 3-5 ：输出 PATH 用 : 分割后第 3-5 列数据
- echo $PATH | cut -c 3,5 ：输出 PATH 的第 3、5 个字符
- echo $PATH | cut -c 3-5 ：输出 PATH 的第 3-5 个字符
sort ：将每行内容按字典序排序
- 可以从 stdin 中读取多行数据
- 可以从命令行参数中读取文件名列表
xargs ：将 stdin 中的数据用空格或回车分割成命令行参数
- find . -name '*.py' | xargs cat | wc -l ：统计当前目录下所有 python 文件的总行数

查看文件内容

more ：浏览文件内容
- 回车：下一行
- 空格：下一页
- b ：上一页
- q ：退出
less ：与 more 类似，功能更全
- 回车：下一行
- y ：上一行
- Page Down ：下一页
- Page Up ：上一页
- q ：退出
head -3 xxx ：展示 xxx 的前 3 行内容
- 同时支持从 stdin 读入内容
tail -3 xxx ：展示 xxx 末尾 3 行内容
- 同时支持从 stdin 读入内容

用户相关

history ：展示当前用户的历史操作。内容存放在 ~/.bash_history 中

工具

md5sum ：计算 md5 哈希值
- 可以从 stdin 读入内容
- 也可以在命令行参数中传入文件名列表；
time command ：统计 command 命令的执行时间
ipython3 ：交互式 python3 环境。可以当做计算器，或者批量管理文件。
! echo "Hello World" ： ! 表示执行 shell 脚本
watch -n 0.1 command ：每 0.1 秒执行一次 command 命令
tar ：压缩文件
- tar -zcvf xxx.tar.gz /path/to/file/* ：压缩
- tar -zxvf xxx.tar.gz ：解压缩
diff xxx yyy ：查找文件 xxx 与 yyy 的不同点

安装软件

sudo command ：以 root 身份执行 command 命令
apt-get install xxx ：安装软件
pip install xxx --user --upgrade ：安装 python 包

# 9 docker

将当前用户添加到 docker 用户组
为了避免每次使用 docker 命令都需要加上 sudo 权限，可以将当前用户加入安装中自动创建的 docker 用户组 (可以参考官方文档)：

1	sudo usermod -aG docker $USER

执行完此操作后，需要退出服务器，再重新登录回来，才可以省去 sudo 权限。

镜像（images）

docker pull ubuntu:20.04 ：拉取一个镜像
docker images ：列出本地所有镜像
docker image rm ubuntu:20.04 或 docker rmi ubuntu:20.04 ：删除镜像 ubuntu:20.04
docker [container] commit CONTAINER IMAGE_NAME:TAG ：创建某个 container 的镜像
docker save -o ubuntu_20_04.tar ubuntu:20.04 ：将镜像 ubuntu:20.04 导出到本地文件 ubuntu_20_04.tar 中
docker load -i ubuntu_20_04.tar ：将镜像 ubuntu:20.04 从本地文件 ubuntu_20_04.tar 中加载出来

容器 (container)

docker [container] create -it ubuntu:20.04 ：利用镜像 ubuntu:20.04 创建一个容器。
docker ps -a ：查看本地的所有容器
docker [container] start CONTAINER ：启动容器
docker [container] stop CONTAINER ：停止容器
docker [container] restart CONTAINER ：重启容器
docker [contaienr] run -itd ubuntu:20.04 ：创建并启动一个容器
docker [container] attach CONTAINER ：进入容器
- 先按 Ctrl-p ，再按 Ctrl-q 可以挂起容器
docker [container] exec CONTAINER COMMAND ：在容器中执行命令
docker [container] rm CONTAINER ：删除容器
docker container prune ：删除所有已停止的容器
docker export -o xxx.tar CONTAINER ：将容器 CONTAINER 导出到本地文件 xxx.tar 中
docker import xxx.tar image_name:tag ：将本地文件 xxx.tar 导入成镜像，并将镜像命名为 image_name:tag
docker export/import 与 docker save/load 的区别：
- export/import 会丢弃历史记录和元数据信息，仅保存容器当时的快照状态
- save/load 会保存完整记录，体积更大
docker top CONTAINER ：查看某个容器内的所有进程
docker stats ：查看所有容器的统计信息，包括 CPU、内存、存储、网络等信息
docker cp xxx CONTAINER:xxx 或 docker cp CONTAINER:xxx xxx ：在本地和容器间复制文件
docker rename CONTAINER1 CONTAINER2 ：重命名容器
docker update CONTAINER --memory 500MB ：修改容器限制

实战
进入终端，然后：

scp /var/lib/acwing/docker/images/docker_lesson_1_0.tar server_name:  # 将镜像上传到自己租的云端服务器
ssh server_name  # 登录自己的云端服务器

docker load -i docker_lesson_1_0.tar  # 将镜像加载到本地
docker run -p 20000:22 --name my_docker_server -itd docker_lesson:1.0  # 创建并运行docker_lesson:1.0镜像

docker attach my_docker_server  # 进入创建的docker容器
passwd  # 设置root密码

去云平台控制台中修改安全组配置，放行端口 20000 。

返回终端，即可通过 ssh 登录自己的 docker 容器：

1	ssh root@xxx.xxx.xxx.xxx -p 20000 # 将xxx.xxx.xxx.xxx替换成自己租的服务器的IP地址

然后，可以仿照先前内容，创建工作账户 acs 。

最后，可以参考 ssh 部分的 ssh 登录配置 docker 容器的别名和免密登录。

文章作者: Ex-monster

文章链接: http://example.com/2023/06/26/Linux%20%E5%AD%A6%E4%B9%A0%E8%AE%B2%E4%B9%89/

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# Linux 学习讲义

# 1 常用命令的介绍

# 2.1 tmux 的介绍

# 2.2 vim 教程

# 3 shell 语法

# 3.1 概论

# 3.2 注释

# 3.3 变量

# 3.4 默认变量

# 3.5 数组

# 3.6 expr 命令

# 3.7 read 命令

# 3.8 echo 命令

# 3.9 printf 命令

# 1234 123.123.12 .My name is yxc2 * 3 = 6

# 3.10 test 命令与判断符号 []

# 3.11 判断语句

# 5.12 循环语句

# 5.13 函数

# 5.14 exit 命令

# 5.15 文件重定向

# 5.16 引入外部脚本

# 6 ssh

# 6.1 ssh 登录

# 6.2 scp 传文件

# 7 git

# 7.1. git 基本概念

# 7.2 git 常用命令

# 8 管道、环境变量与常用命令

# 8.1 管道

# 8.2 环境变量

# 8.3 常用命令

# 9 docker

#
1
2
3
4
123.
123.12 .
My name is yxc
2 * 3 = 6