像黑客一样使用命令行（2）

by Xiaodong Xu

命令行界面

命令行界面（Command-line interface），经常缩写为 CLI，亦即用户输入命令的地方。一旦用户将命令输入完毕并加以提交后，后续对命令的解析以及执行的任务都由 Shell 来完成。

与 CLI 相对的是 GUI，即 Graphical user interface，意为图形用户界面，它采用图形化的方式让用户与计算机进行交互。因其具有容易使用的优点，包括 Linux、macOS、Windows 等在内的现代操作系统无一例外都提供了图形用户界面。

既然图形用户界面要比命令行界面更加易用，那么是否说明可以完全抛弃命令行界面呢？答案是并非如此。事实上，有经验的用户尤其擅长使用命令行界面，其理由至少包括以下几个方面。

功能强大

让我们先来看一个例子：

xiaodong@codeland:~$ history |
    awk '{CMD[$2]++;count++;}END { for (a in CMD)print CMD[a] " " CMD[a]/count*100 "% " a;}' |
    grep -v "./" |
    column -c3 -s " " -t |
    sort -nr |
    nl |
    head -n10

在作者的 macOS 系统上执行这条命令后，其输出结果如下：

 1  1348  14.3771%    cd
 2  1034  11.0282%    l
 3  838   8.93771%    git
 4  569   6.06869%    ssh
 5  513   5.47142%    cat
 6  405   4.31954%    vim
 7  372   3.96758%    brew
 8  360   3.83959%    scp
 9  265   2.82637%    rm
10  264   2.8157%     grep

这条命令虽然看起来似乎有些“吓人”，因为它由 history、awk、grep、column、sort、nl、head 等 7 个命令组成，并通过管道符（|）串接在一起；然而其结果却颇为有趣。它将作者平时在命令行中执行的所有命令都进行了统计，最终展示出 10 个最常用的命令，并相应列出每个命令的使用次数和所占百分比。

管道符将前一命令的输出作为后一命令的输入，使这些表面上不相干的命令进行协同工作，犹如搭积木一般。这是命令行的真正威力所在。

灵活高效

再看另一个例子，假如我们打算从 photos 目录中找出今年三月份拍摄的照片，并将其文件名称保存到 mar_photos.txt 这个文本文件中。在图形用户界面中，首先，我们可能会打开一个文件管理器（在 Linux 下也许是 GNOME Files，macOS 中则是 Finder）。接着，导航到 photos 这个目录，同时切换成详细视图模式。然后，我们睁大双眼逐一找出符合要求的照片。可是，现在怎么把照片的文件名称写到文本文件中呢？我们当然可以直接输入，或者想省点力使用复制和粘贴也行。要是找出的文件数量比较多，那可绝对是体力活。

但是，如果在命令行下，那么我们只需通过执行一条命令即可达到目的：

xiaodong@codeland:~$ cd photos; \
    ls -l | grep 'Mar' | awk '{ print $9 }' > mar_photos.txt

能自动化

使用命令行还有一个很棒的优势，那就是能够自动化各种操作。Shell 允许我们将所用的命令编写成函数（Function）或脚本（Script）。这样，我们不仅可以反复执行它们，而且函数或脚本比手动输入效率更高。由此，我们得以从重复的劳动中解放出来，从而能够腾出时间去做其它有意义的事情。

xiaodong@codeland:~$ ./script.sh

如何进入命令行

通过前面的描述，现在你应当了解：我们想要输入命令的界面是由 Shell 提供的。那么，如何执行 Shell 呢？我们可以通过下面两种方法来进入命令行。

通过控制台进入命令行

为了节省系统资源，Linux 服务器通常没有附带图形用户界面。当它启动完毕时，在控制台按照提示输入用户帐号及密码并登录后，所进入的即是命令行界面。以下为 Linux 服务器的登录提示：

login:
Password:

作为普通用户来说，一般使用的是具有图形用户界面的 Linux 桌面系统。在它启动后就直接进入了桌面，那么此时想要进入控制台，可以按照下列步骤执行：

  1. 按 Ctrl + Alt + F1 组合键，进入编号为 1 的控制台。

  2. 按 Ctrl + Alt + F2 组合键，进入编号为 2 的控制台。

  3. 依次类推，可以分别进入 3 号、4 号、5 号、以及 6 号控制台。在默认情况下，Linux 一般提供 6 个控制台。

  4. 如果要从控制台返回到桌面，则可以按 Ctrl + Alt + F7 组合键。

要是在控制台的丛林中迷失了方向，我们可以执行 tty 命令来了解当前在哪个控制台。

通过终端模拟器进入命令行

另外一种进入命令行界面的方法是使用终端模拟器。在不同的操作系统中，可以选择的终端模拟器程序也有所不同（参考 ref(term) 节）。本书作者在 Linux 下常用 rxvt-unicode，macOS 中则使用 iTerm2。

一般而言，终端模拟器程序会跟系统的登录 Shell（或称默认 Shell）绑定在一起。有些终端模拟器程序提供了更改 Shell 的特性，从而使用户可以方便的选择自己惯用的 Shell。如果不能从终端程序中直接更改 Shell，那么也可以通过 chsh 命令来改变登录 Shell。假如我们想把默认 Shell 更改成 zsh，则可以执行以下命令：

xiaodong@codeland:~$ chsh -s /bin/zsh

怎么判断当前所用的 Shell 是哪一种呢？只需执行 echo $SHELL 即可。

你好，命令行

在《C 程序设计语言》中，作者 Brian W. Kernighan 和 Dennis M. Ritchie 介绍的第一个程序是在屏幕上输出一行“Hello world”的消息。为了说明命令行的使用，我们也将在屏幕上输出类似的消息——“你好，命令行”。

当我们进入控制台或打开终端模拟器时，通常会看到跟图 ref(fig:cli-prompt) 相似的命令行界面。

从图 ref(fig:cli-prompt) 中我们可以看到命令行一般由下面几个部分组成：

  1. 当前登录的用户名称，在本例中是 xiaodong。

  2. codeland 是主机名称，跟 hostname -s 的输出一致。

  3. 当前工作目录，~ 代表用户的主目录，在 Linux 系统下也就是 /home/<用户名>，macOS 中则为 /Users/<用户名>。

  4. $ 为命令提示符。通常普通用户的命令行提示符与超级用户（root）的不同，以 bash 为例，root 用户的命令行提示符为 #。

  5. 待执行的命令，在本例中是 echo -e "\t你好，命令行"，除 echo 命令本身外，还包括该命令的选项（-e）以及参数（\t你好，命令行）等部分。命令的选项参数一般由引号（"）引起，以避免诸如空格之类的特殊字符所导致的岐义。可以使用单引号（'）或双引号（"），但语意会不同。

除了这 5 个部分之外，在这个命令行中，我们还可以看到 @、:、以及 ` `（空格）等字符。@ 一般用来分隔用户名和主机名，其形式跟电子邮箱地址一样。: 在这里起到提示说明作用。空格则常常用来分隔命令的选项和参数。因为命令行提示符可以定制，所以你的命令行界面可能跟我们在这里介绍的不同。

现在，请你跟我们一起，在命令行的提示符（$ 或 #）后面输入 echo -e "\t你好，命令行"。如果在输入过程中有错误，不必慌张，按退格键（BackSpace）或删除键（Delete）删除后重新输入即可。当所有字符全部输入完成后，按下回车键（Enter）。

发现了什么？命令行向我们回显了一条“你好，命令行”的消息。而且 echo 命令参数中的 \t 在输出中产生了一个制表符（Tab），从而让消息有了缩进效果。

xiaodong@codeland:~$ echo -e "\t你好，命令行"
       你好，命令行

恭喜！你刚刚在命令行成功执行了一条命令，是否感觉并没有想象中那么恐怖呢？在后面的章节中，我们将教你如何更加高效的使用命令行，从而提升你的工作效率。