第一部分：Linux 命令行的基石

在开始学习具体命令之前，理解几个核心概念至关重要。

1. 什么是 Shell？

你输入的命令并不是由 Linux 内核直接处理的。你是在和一个叫做 Shell 的程序交互。Shell 是一个命令解释器，它接收你输入的命令，解释它们，然后请求操作系统（Linux 内核）来执行。

  • 常见的 Shell：
    • bash (Bourne Again SHell)：绝大多数 Linux 发行版的默认 Shell。
    • zsh (Z Shell)：功能更强大，配置更灵活，是很多开发者的最爱。
    • fish (Friendly Interactive SHell)：开箱即用，有很好的自动补全和语法高亮功能。

本介绍将以最常见的 bash 为例。

2. 命令的基本结构

一个典型的 Linux 命令遵循以下结构：

1
command [options] [arguments]
  • command (命令)：你要执行的程序的名称，例如 ls, cp, mkdir。
  • options (选项/标志)：用来修改命令的行为。通常以一个或两个破折号 (- 或 --) 开头。
    • 短选项：一个破折号后跟一个字母，例如 -l, -a。可以合并，如 -la。
    • 长选项：两个破折号后跟一个单词，例如 --list, --all。
  • arguments (参数)：命令作用的对象，通常是文件名、目录路径、URL 等。

示例：
ls -l /home/user

  • ls 是命令。
  • -l 是选项（长格式列出）。
  • /home/user 是参数（要列出的目录）。

3. 关键概念

  • 当前工作目录 (Current Working Directory)：你当前所在的目录位置。可以使用 pwd (Print Working Directory) 命令查看。
  • 路径 (Path)：文件或目录在文件系统中的位置。
    • 绝对路径：从根目录 / 开始的完整路径，例如 /home/user/documents/report.txt。
    • 相对路径：从当前目录开始的路径。
      • . 代表当前目录。
      • .. 代表上一级目录。
      • 例如，如果你在 /home/user，那么 documents/report.txt 就是一个相对路径。

第二部分：按功能分类的核心命令

下面我们将命令按照它们的常见用途进行分类介绍。

类别一：文件和目录管理

这是最基础也是最常用的一类命令。

  • ls (List)：列出目录中的文件和子目录。

    • ls：列出当前目录内容。
    • ls -l：长格式显示，包含权限、所有者、大小、修改日期等详细信息。
    • ls -a：显示所有文件，包括以 . 开头的隐藏文件。
    • ls -h：与 -l 结合使用 (ls -lh)，以人类可读的格式显示文件大小 (K, M, G)。
    • ls -t：按修改时间排序。
    • 组合使用：ls -lath 是一个非常常用的组合。

  • cd (Change Directory)：切换目录。

    • cd /path/to/directory：切换到指定目录。
    • cd ~ 或 cd：切换到当前用户的家目录。
    • cd ..：切换到上一级目录。
    • cd -：切换到上一次所在的目录。

  • pwd (Print Working Directory)：显示当前工作目录的绝对路径。

  • mkdir (Make Directory)：创建新目录。

    • mkdir new_folder：在当前位置创建名为 new_folder 的目录。
    • mkdir -p project/src/main：-p 选项可以递归创建多层目录。

  • rmdir (Remove Directory)：删除 空 目录。

  • touch (Touch)：创建一个空文件，或更新已有文件的时间戳。

    • touch new_file.txt

  • cp (Copy)：复制文件或目录。

    • cp source_file destination_file：复制文件。
    • cp source_file destination_folder/：将文件复制到指定目录。
    • cp -r source_folder destination_folder：-r (recursive) 选项用于复制整个目录及其内容。

  • mv (Move)：移动或重命名文件/目录。

    • mv old_name.txt new_name.txt：重命名文件。
    • mv file.txt /path/to/destination/：移动文件到另一个位置。

  • rm (Remove)：删除文件或目录。这是一个非常危险的命令，删除后通常无法恢复！

    • rm file.txt：删除文件。
    • rm -r folder_name：-r (recursive) 递归删除整个目录及其所有内容。
    • rm -f：-f (force) 强制删除，不进行任何提示。
    • rm -rf / 是 Linux 中最臭名昭著的命令，会删除整个系统，请永远不要尝试！

类别二：文本处理

在 Linux 中，一切皆文件。处理文本是核心技能。

  • cat (Concatenate)：查看、合并文件内容。

    • cat file.txt：在终端显示 file.txt 的全部内容。
    • cat file1.txt file2.txt > new_file.txt：将两个文件合并成一个新文件。

  • less / more：分页查看文件内容。less 功能更强，允许前后翻页。

    • less large_log_file.log
    • 在 less 中，使用箭头键或 PageUp/PageDown 翻页，按 / 进行搜索，按 q 退出。

  • head / tail：查看文件的开头或结尾部分。

    • head -n 20 file.txt：查看文件的前 20 行（默认是 10 行）。
    • tail -n 20 file.txt：查看文件的后 20 行。
    • tail -f /var/log/syslog：-f (follow) 选项可以实时监控文件的追加内容，常用于查看日志。

  • grep (Global Regular Expression Print)：在文本中搜索匹配的行。

    • grep "error" log.txt：在 log.txt 中查找包含 “error” 的行。
    • grep -i "error" log.txt：-i (ignore case) 忽略大小写。
    • grep -r "keyword" /path/to/dir：-r (recursive) 递归在目录中所有文件中搜索。
    • grep -v "debug"：-v (invert match) 显示不匹配的行。

  • wc (Word Count)：统计文件的行数、单词数、字节数。

    • wc -l file.txt：只统计行数。
    • wc -w file.txt：只统计单词数。
    • wc -c file.txt：只统计字节数。

类别三：系统信息与管理

  • uname: 显示系统信息。

    • uname -a：显示所有详细信息（内核名称、版本、主机名等）。

  • df (Disk Free)：查看磁盘空间使用情况。

    • df -h：-h (human-readable) 以更易读的格式显示。

  • du (Disk Usage)：查看文件或目录占用的磁盘空间。

    • du -sh /path/to/dir：-s (summary) 只显示总大小，-h 以易读格式显示。

  • free: 查看内存和交换空间使用情况。

    • free -h：以易读格式显示。

  • top / htop: 实时显示系统进程和资源占用情况。htop 是一个更强大、更友好的版本，通常需要单独安装。

  • date: 显示或设置系统时间。

  • history: 显示当前用户执行过的历史命令。

类别四：进程管理

  • ps (Process Status)：列出当前运行的进程。

    • ps aux：显示所有用户的所有进程（BSD 风格）。
    • ps -ef：显示所有进程的完整格式（System V 风格）。
    • 通常两者结合 grep 使用，如 ps aux | grep nginx 来查找 nginx 进程。

  • kill: 向进程发送信号（通常是终止）。

    • kill PID：终止指定 PID (Process ID) 的进程（发送 TERM 信号）。
    • kill -9 PID：强制杀死进程（发送 KILL 信号），这是一种最后的手段。

  • killall: 按进程名称杀死进程。

    • killall firefox

  • jobs, fg, bg: 作业控制。

    • 在一个命令后按 Ctrl+Z 可以将其暂停并放到后台。
    • jobs：查看后台作业。
    • bg：让一个暂停的作业在后台继续运行。
    • fg %N：将第 N 个作业切换到前台运行。

类别五：权限和所有权

  • chmod (Change Mode)：修改文件或目录的权限。

    • 权限分为读(r=4)、写(w=2)、执行(x=1)三种。
    • 对象分为所有者(u)、所属组(g)、其他用户(o)。
    • 数字模式：chmod 755 script.sh
      • 7 = 4+2+1 (rwx) -> 所有者有读、写、执行权限。
      • 5 = 4+0+1 (r-x) -> 所属组有读、执行权限。
      • 5 = 4+0+1 (r-x) -> 其他用户有读、执行权限。
    • 符号模式：
      • chmod u+x file.txt：为所有者(u)增加(+)执行(x)权限。
      • chmod g-w file.txt：为所属组(g)移除(-)写(w)权限。
      • chmod o=r file.txt：将其他用户(o)的权限设置为(=)只读(r)。
    • chmod -R 755 /path/to/dir：递归修改目录及内部所有内容的权限。

  • chown (Change Owner)：修改文件或目录的所有者和所属组。

    • chown user:group file.txt
    • chown -R user:group /path/to/dir：递归修改。

  • sudo (Superuser Do)：以超级用户（root）的权限执行命令。

    • sudo apt update：需要 root 权限才能更新软件包列表。

类别六：网络

  • ping: 测试与另一台主机的网络连通性。

    • ping google.com

  • ip / ifconfig: 查看和配置网络接口。ip 是现代 Linux 系统中推荐的命令。

    • ip addr show 或 ifconfig：显示所有网络接口的 IP 地址等信息。

  • ssh (Secure Shell)：安全地远程登录到另一台主机。

    • ssh user@hostname

  • scp (Secure Copy)：通过 SSH 安全地在本地和远程主机之间复制文件。

    • scp local_file.txt user@remote:/path/：本地复制到远程。
    • scp user@remote:/path/remote_file.txt .：远程复制到本地当前目录。

  • rsync: 一个功能更强大的文件同步工具，支持增量同步。

  • wget / curl: 从网络上下载文件。curl 功能更强大，常用于 API 测试。

    • wget https://example.com/file.zip
    • curl -O https://example.com/file.zip

  • netstat / ss: 显示网络连接、路由表等信息。ss 是 netstat 的现代替代品，速度更快。

    • ss -tunlp：显示所有监听中的 TCP/UDP 端口及对应的程序。

类别七：搜索

  • find: 在文件系统中按条件搜索文件。

    • find /path/to/search -name "*.log"：按文件名搜索。
    • find . -type f -mtime -7：在当前目录(.)下查找类型为文件(-type f)且在过去7天内被修改过(-mtime -7)的文件。
    • find . -size +100M：查找大于 100MB 的文件。

  • locate: 使用一个预先建立的数据库来快速查找文件，速度比 find 快，但可能不是最新的。

    • sudo updatedb：更新数据库。
    • locate my_file.conf

类别八：归档和压缩

  • tar (Tape Archive)：将多个文件或目录打包成一个 .tar 文件，也可以结合压缩工具使用。

    • tar -cvf archive.tar /path/to/dir：c(reate) 创建，v(erbose) 显示过程，f(ile) 指定文件名。
    • tar -xvf archive.tar：x(extract) 解包。
    • tar -tvf archive.tar：t(est) 查看包内文件列表。
    • 结合 gzip 压缩 (.tar.gz 或 .tgz)：
      • 压缩：tar -czvf archive.tar.gz /path/to/dir
      • 解压：tar -xzvf archive.tar.gz
    • 结合 bzip2 压缩 (.tar.bz2): 使用 -j 选项。
    • 结合 xz 压缩 (.tar.xz): 使用 -J 选项。

  • zip / unzip: 用于处理 Windows 中常见的 .zip 格式。

    • zip -r archive.zip /path/to/dir
    • unzip archive.zip

类别九：软件包管理

不同的 Linux 发行版使用不同的包管理器。

  • Debian/Ubuntu (使用 APT)

    • sudo apt update：刷新可用软件包列表。
    • sudo apt upgrade：升级所有已安装的软件包。
    • sudo apt install package_name：安装一个新包。
    • sudo apt remove package_name：卸载一个包。
    • apt search keyword：搜索软件包。

  • Red Hat/CentOS/Fedora (使用 DNF/YUM)

    • sudo dnf check-update
    • sudo dnf upgrade
    • sudo dnf install package_name
    • sudo dnf remove package_name
    • dnf search keyword

第三部分：命令的组合与重定向

单个命令功能有限，但将它们组合起来，威力无穷。

1. I/O 重定向

  • > (输出重定向)：将命令的 标准输出 (stdout) 重定向到一个文件（会覆盖文件原有内容）。

    • ls -l > file_list.txt：将 ls -l 的结果写入 file_list.txt。

  • >> (追加重定向)：将标准输出追加到文件末尾。

    • echo "New log entry" >> app.log

  • < (输入重定向)：将文件的内容作为命令的 标准输入 (stdin)。

    • wc -l < file_list.txt：统计 file_list.txt 的行数。

  • 2> (错误重定向)：将命令的 标准错误 (stderr) 重定向到一个文件。

    • command_that_fails 2> error.log

  • &> 或 2>&1: 将标准输出和标准错误都重定向到同一个地方。

    • ./run_script.sh > script.log 2>&1

2. 管道 (Pipe |)

管道是 Linux 中最强大的功能之一。它将前一个命令的 标准输出 直接作为后一个命令的 标准输入，形成一个处理流水线。

经典示例：

  1. 统计当前目录下的文件数量：

    1
    ls -l | grep "^-" | wc -l
    • ls -l：列出详细信息。
    • grep "^-"：筛选出以 - 开头的行（这些是文件，目录以 d 开头）。
    • wc -l：统计最终结果的行数。

  2. 查找占用 CPU 最多的 5 个进程：

    1
    ps aux --sort=-%cpu | head -n 6
    • ps aux --sort=-%cpu：列出所有进程，并按 CPU 使用率降序排序。
    • head -n 6：取前 6 行（包括标题行）。

第四部分：如何获取帮助？

你不可能记住所有命令和选项。学会如何查找帮助至关重要。

  • man (Manual)：查看命令的官方手册页。这是最权威的帮助来源。

    • man ls：查看 ls 的手册。在 man 页面中，按 q 退出。

  • command --help: 大多数命令都支持 --help 选项，可以快速显示其用法和选项列表。

    • ls --help

  • info: 提供比 man 更详细的 GNU 文档。

    • info coreutils

  • apropos 或 man -k: 根据关键词搜索相关的 man 页面。

    • apropos "copy files"