重定向和通配符扩展

本章介绍了 Linux 操作系统中的重定向和通配符扩展：包括 cat 和 split 命令以及管道 | 的使用；有关通配符 ?, *, [abc] 等的使用，快速查找文件内容和处理命令输入输出。

1 重定向

1.1 cat 和 split

1.1.1 cat命令

• 功能：连接文件并打印到标准输出，支持文本处理功能。
• 参数：

参数 功能描述
-n 显示行号（包括空行）
-b 显示行号（跳过空行）
-s 压缩连续空行为一行
-A 显示不可打印字符（如^I代表Tab，$代表换行）

• 示例：

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# 合并两个文件
cat file1 file2 > merged_file

# 显示行号（含空行）
cat -n tmp.txt
# 结果：
# 1 id name desc
# 2
# 3 1 John 99

# 显示不可打印字符
cat -A tmp.txt
# 结果：
# id^Iname^Idesc$
# $
# 1^IJohn^I99$

示例

1.1.2 split命令

• 功能：将大文件拆分为多个小文件。
• 参数：

参数 功能描述
-l N 按每N行拆分
-b SIZE 按文件大小拆分（如900K）
-d 使用数字后缀（如00, 01）
-a N 指定后缀长度（默认2位）

• 示例：

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# 拆分二进制文件为900KB片段
split -d -b 900k /bin/bash bash_part.

# 合并拆分文件
cat bash_part.00 bash_part.01 > restored_bash

示例

1.2 重定向基本原理和机制

1.2.1 文件描述符

• 标准输入/输出：
• 0（STDIN）：默认从键盘读取输入。
• 1（STDOUT）：默认输出到屏幕。
• 2（STDERR）：默认输出错误到屏幕。

1.2.2 重定向操作

• 输入重定向：将 input.txt 的内容读到命令 command 后作为命令的输入

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# 从文件读取输入
command < input.txt

示例

• 输出重定向：将命令的输出写入文件

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# 覆盖写入文件
command > output.txt
# 追加写入文件
command >> output.txt

示例

• 错误重定向：

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# 将错误输出到文件
command 2> error.log
# 合并标准输出和错误到同一文件
command &> combined.log

1.3 管道

1.3.1 管道机制

• 语法：cmd1 | cmd2 | cmd3
• 功能：将前一个命令的 STDOUT 输出作为下一个命令的 STDIN 输入。
• 示例：

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# 统计包含"error"的行数
grep "error" log.txt | wc -l

1.3.2 tee 命令

• 功能：将数据同时输出到文件和屏幕。
• 示例：

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# 将输出保存到文件并显示在屏幕
ls /usr/bin | grep zip | tee ziplist.txt

2 通配符扩展

2.1 通配符模式

2.1.1 基础通配符

• ?：匹配单个字符。

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ls file?.txt  # 匹配 file1.txt, fileA.txt

• *：匹配任意数量字符。

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ls *.log      # 匹配所有.log文件

2.1.2 字符集合

• [abc]：匹配a、b、c中的任意一个字符。

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ls file[123].txt  # 匹配 file1.txt, file2.txt, file3.txt

• [a-z]：匹配范围（依赖本地化设置）。

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ls [a-c]*.txt     # 匹配a、b、c开头的文件

2.2 通配符扩展

2.2.1 否定匹配

• [!abc]：匹配不在集合中的字符。

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ls file[!1-3].txt  # 排除file1-3.txt

2.2.2 特殊字符处理

• 转义字符：使用反斜杠\或引号避免扩展。

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ls file\?.txt    # 匹配file?.txt字面量

2.3 扩展通配符（需启用extglob）

2.3.1 模式扩展

• 启用和关闭扩展：

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shopt -s extglob  # 启用
shopt -u extglob  # 关闭

• 语法：
• ?(pattern)：匹配 0 或 1 次。
• *(pattern)：匹配 0 或多次。
• +(pattern)：匹配 1 或多次。
• @(pat1|pat2)：匹配 pat1 或 pat2 。

2.3.2 示例

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# 匹配所有.jpg或.png文件
ls @(*.jpg|*.png)