【linux学习指南】Linux管理文件与处理数据二（重定向与管道）

📝前言

本文将介绍Linux系统中的常用命令：mv、cat、echo、重定向、head和tail，主要用于文件管理和数据处理。重点讲解mv命令和重定向的示例，最后演示如何用head和tail快速提取大型文件中的指定行。

🌠 mv指令（重要）：

mv命令是move的缩写，可以用来移动文件或者将文件改名（move (rename) files），是Linux系统下常用的命 令，经常用来备份文件或者目录。

语法: mv [选项] 源文件或目录 目标文件或目录 功能:

1. 视mv命令中第二个参数类型的不同（是目标文件还是目标目录），mv命令将文件重命名或将其移至一个新的 目录中。
2. 当第二个参数类型是文件时，mv命令完成文件重命名，此时，源文件只能有一个（也可以是源目录名），它 将所给的源文件或目录重命名为给定的目标文件名。
3. 当第二个参数是已存在的目录名称时，源文件或目录参数可以有多个，mv命令将各参数指定的源文件均移至 目标目录中。

功能图示总结：

常用选项： -f ：force 强制的意思，如果目标文件已经存在，不会询问而直接覆盖 -i ：若目标文件 (destination) 已经存在时，就会询问是否覆盖！

举例：

将rm改造成mv
vim ~/.bashrc #修改这个文件
mkdir -p ~/.trash
alias rm=trash
alias ur=undelfile
undelfile() {
 mv -i ~/.trash/\$@ ./
}
trash() {
 mv $@ ~/.trash/
}

🌉cat

语法：cat [选项][文件] 功能： 查看目标文件的内容 常用选项：

• b 对非空输出行编号
• n 对输出的所有行编号
• s 不输出多行空行

普通的输入cat，在显示器上输入什么，回车就打印什么。要退出这种普通输入模式,你可以按下 Ctrl+D 组合键。这样会告诉 cat 命令你已经完成了输入,它会退出输入模式。

合并多个文件内容:

cat file1.txt file2.txt file3.txt > combined.txt

这将把 file1.txt、file2.txt 和 file3.txt 的内容合并到 combined.txt 文件中。

创建新文件:

cat > new_file.txt

-> 输入数据+回车

这将在终端中创建一个新文件 `new_file.txt`,并将输入的内容写入其中。按 `Ctrl+D` 结束输入。
带行号查看文件内容：如果打印显示需要行号，则输入`cat -n new_file.txt`，其他同理。
![在这里插入图片描述](https://i-blog.csdnimg.cn/direct/466a3373df4f40638ad4d98a405bd3f7.png)
# 🌠less
`tac` 命令与 `cat` 命令类似,但它是以相反的顺序显示文件内容。

基本语法:

```powershell

使用示例:

1. 查看文件内容,以相反顺序显示: tac file.txt 这将以从下到上的顺序显示 file.txt 文件的内容。
2. 合并多个文件内容,并以相反顺序显示: tac file1.txt file2.txt file3.txt 这将先显示 file3.txt 的内容,然后是 file2.txt，最后是 file1.txt。
3. 创建新文件:

   tac > new_file.txt
   -> 输入数据+回车

这将创建一个新文件 new_file.txt,并将输入的内容以相反顺序写入其中。按 Ctrl+D 结束输入。

与 cat 命令相比, tac 命令主要的区别就是它会以相反的顺序显示或写入文件内容。除此之外,它们的用法基本相同。

🌠linux文件

Linux下一切皆文件。 键盘，显示器—文件来看待---- printf/cout—我们向显示器进行打印----向显示器文件进行写入scanf/cin -±键盘读取数据—从键盘文件中读取数据

在Linux中，"一切皆文件"的理念确实很有趣。拓展阅读了解：

1. 键盘和显示器作为文件：
   • 键盘：在Linux中，键盘输入通常通过特殊的设备文件来处理。例如，/dev/tty、/dev/ttyS0（串口设备）、/dev/input/event0（输入事件）等设备文件对应着不同的输入设备。程序可以通过读取这些文件来获取来自键盘的输入数据。
   • 显示器：显示器也是通过设备文件进行操作的。例如，/dev/tty或/dev/console文件可以用来向终端显示内容。此外，图形显示器的操作通常涉及到更复杂的图形系统（如X Window系统），但底层的图形设备还是通过设备文件来管理的。
2. 标准输入输出：
   • printf/cout：在C/C++程序中，printf和cout用于向标准输出（通常是显示器）写入数据。这实际上是向标准输出设备文件（如/dev/tty）写入数据。操作系统会将这些数据渲染到显示器上。
   • scanf/cin：同样，scanf和cin用于从标准输入（通常是键盘）读取数据。程序通过读取标准输入设备文件（如/dev/tty）来获取用户的输入数据。
3. 文件描述符：
   • 在Linux中，标准输入（stdin）、标准输出（stdout）和标准错误（stderr）分别对应文件描述符0、1和2。这些文件描述符指向相应的设备文件，操作这些文件描述符就是在进行设备操作。例如，printf操作的是标准输出的文件描述符1，而scanf操作的是标准输入的文件描述符0。

这个设计使得程序可以用一致的方式处理各种输入和输出设备，不需要特别为每种设备编写代码。无论是与文件、网络还是设备交互，程序员都可以通过类似的接口进行操作。这种设计理念极大地提高了系统的灵活性和可扩展性。

🌉echo 与 >

echo 命令是一个非常常见和基本的 Linux/Unix 命令,它用于在终端或控制台上输出文本或变量的值。

基本语法:

echo [选项] [字符串]

常用选项:

• -n: 不输出结尾的换行符
• -e: 启用转义字符解释

使用示例:

向显示器文件进行写入

echo "Hello, world!"

输出:

输出变量值:

 NAME="Linux"
 echo "My name is $NAME"

输出:

使用选项:

echo -n "Enter your name: "
read name
echo -e "Hello, $name!\n"

输出:

Enter your name: Linux
Hello, Linux!

将输出重定向到文件:

echo "This is a test." > test.txt

这将把 "This is a test." 写入到 test.txt 文件中。

🌠Linux的重定向技术

Linux的重定向技术允许你将输入输出流重新指向文件或其他设备，而不是使用默认的标准输入（stdin）、标准输出（stdout）或标准错误（stderr）。

1. 输出重定向

将命令的输出发送到文件而不是显示器上。

基本输出重定向：

command > file.txt

这会将 command 的标准输出重定向到 file.txt 文件。如果文件已存在，它会被覆盖。

追加输出重定向：

command >> file.txt

这会将 command 的标准输出追加到 file.txt 文件末尾，而不会覆盖原有内容。

1. 输入重定向

将命令的输入从文件读取，而不是从键盘读取。

基本输入重定向：

command < file.txt

输入重定向，本来应该默认从键盘文件来，<∶更改成为从指定文件中读取数据

1. 错误重定向

将命令的标准错误输出重定向到文件。

标准错误重定向：

command 2> error.txt

这会将 command 的标准错误（文件描述符2）重定向到 error.txt 文件。

追加标准错误重定向：

command 2>> error.txt

这会将 command 的标准错误追加到 error.txt 文件末尾。

1. 同时重定向标准输出和标准错误

将标准输出和标准错误重定向到同一文件：

command > all_output.txt 2>&1

这会将 command 的标准输出和标准错误都重定向到 all_output.txt 文件。2>&1 的意思是将标准错误（文件描述符2）重定向到标准输出（文件描述符1）。

1. 管道

管道将一个命令的输出直接传递给另一个命令作为输入。

基本管道用法：

command1 | command2

这会将 command1 的标准输出作为 command2 的标准输入进行处理。例如：

ls | grep "txt"

这会列出当前目录中的所有文件，然后用 grep 过滤出包含 “txt” 的文件名。

文章下面使用tail与head时有清晰的认识：

1. 使用 tee 命令

tee 命令可以将标准输出同时写入文件和终端。

基本用法：

command | tee file.txt

这会将 command 的输出同时写入 file.txt 文件和终端显示器上。

追加用法：

command | tee -a file.txt

这会将 command 的输出追加到 file.txt 文件末尾，同时也输出到终端。

1. 文件描述符

在Linux中，除了标准输入（0）、标准输出（1）和标准错误（2）之外，你还可以使用其他文件描述符进行重定向。你可以自定义文件描述符进行高级操作。

示例：

exec 3> file.txt
echo "Hello, World!" >&3
exec 3>&-

这会将 “Hello, World!” 写入 file.txt，使用了文件描述符3。

🌠准备指令

我们先往文件写点内容，往下举例子用到：

[root@hcss-ecs-ab43 ~]# cnt=1; while [ $cnt -le 10000 ]; do echo "hello $cnt"; let cnt++; done > log.txt
[root@hcss-ecs-ab43 ~]# ll
total 108
-rw-r--r-- 1 root root 108894 Aug 10 15:28 log.txt

这个命令会输出 10000 行 “hello 1”, “hello 2”, … “hello 10000”，并将这些输出重定向保存到 log.txt 文件中。

分析：

1. cnt=1 将变量 cnt 初始化为 1。
2. while [ cnt -le 10000 ]; do ... done 开始一个 while 循环,只要 cnt 小于等于 10000，就执行循环体中的命令。
3. echo "hello
4. let cnt++ 或 ((cnt++)) 递增 cnt 变量的值。这两种写法都可以实现让 cnt 变量自增 1。
5. > log.txt 将循环过程中输出的所有内容重定向到 log.txt 文件中。

🌉head指令

head 与 tail 就像它的名字一样的浅显易懂，它是用来显示开头或结尾某个数量的文字区块，head 用来显示档案的开头至标准输出中，而 tail 想当然尔就是看档案的结尾

语法：

 head [参数]... [文件]...  

功能： head 用来显示档案的开头至标准输出中，默认head命令打印其相应文件的开头10行。 选项：

-n<行数> 显示的行数

举个例子：

head -5020 log.txt

🌉tail指令

tail 命令从指定点开始将文件写到标准输出.使用tail命令的-f选项可以方便的查阅正在改变的日志文件,tail -f filename会把filename里最尾部的内容显示在屏幕上,并且不但刷新,使你看到最新的文件内容.

语法： tail[必要参数][选择参数][文件] 功能： 用于显示指定文件末尾内容，不指定文件时，作为输入信息进行处理。常用查看日志文件。 选项： -f 循环读取 -n<行数> 显示行数

举个例子： 如果我们要把一个log.txt数据中[5000,5020]行拿出来，怎么做呢？ 我先把log.txt的前5020行放到new.txt中，然后再取尾部21行。

[root@hcss-ecs-ab43 ~]# head -5020 log.txt >new.txt
[root@hcss-ecs-ab43 ~]# tail -21 new.txt

当然这个方法需要两步，有些繁琐，我们可以使用管道 | 一步搞定：

管道还可以多重利用，然后进行加工：

head -5020 log.txt | tail -21 | cat | tac | wc -l     //末尾这个是l不是管道|，也不是数字1

这里的wc -l：计算行数

管道图解：

🚩总结

mv指令（重要）：- 用于移动或重命名文件和目录 mv src[文件、目录]dst[路径、文件] 1.剪切文件、目录 mv src文件–>重命名mv hello.txt world.txt ->hello.txt->wor1d.txt 2.重命名 mv src路径–>剪切mvmv world.txt dir1/test/

cat 命令：功能： 查看目标文件的内容

echo 与 >

• echo 用于在终端中输出文本。
• 用于将输出重定向到文件。

Linux的重定向技术

• 介绍了 Linux 的重定向概念,包括输入重定向 <、输出重定向 >、追加重定向 >> 等。

head指令

• 用于显示文件的前几行内容。 tail指令
• 用于显示文件的后几行内容。 小例子：head -5020 log.txt | tail -21 | cat | tac | wc -l