Linux 文件操作

本章将介绍 Linux 中的文件操作命令，包括创建、复制、移动和删除文件。

文件概念

在 Linux 中，一切都是文件：

• 普通文件：文本文件、二进制文件等
• 目录：特殊的文件，包含文件列表
• 链接文件：指向其他文件的引用
• 设备文件：硬件设备的抽象
• 管道文件：进程间通信

创建文件

touch - 创建空文件或更新时间戳

touch file.txt           # 创建空文件
touch file1 file2 file3  # 创建多个文件
touch -t 202403151030 file.txt  # 设置特定时间戳
touch -d "2024-03-15 10:30:45" file.txt  # 设置日期时间

解释：

• 如果文件不存在，touch 会创建空文件
• 如果文件存在，touch 会更新文件的访问时间和修改时间
• -t 选项可以设置自定义时间戳

使用重定向创建文件

> file.txt              # 创建空文件（清空内容）
echo "Hello" > file.txt  # 创建并写入内容
cat > file.txt          # 从标准输入创建文件（Ctrl+D 结束）

复制文件

cp - 复制文件和目录

cp file1.txt file2.txt          # 复制文件
cp file.txt /home/user/         # 复制到指定目录
cp file.txt /home/user/new.txt  # 复制并重命名
cp file1.txt file2.txt dir/     # 复制多个文件到目录
cp -r dir1 dir2                 # 递归复制目录
cp -p file1.txt file2.txt       # 保留文件属性（权限、时间戳等）
cp -i file1.txt file2.txt       # 交互式复制（覆盖前询问）
cp -f file1.txt file2.txt       # 强制覆盖
cp -v file1.txt file2.txt       # 显示复制过程
cp -u file1.txt file2.txt       # 只复制更新的文件

常用组合：

cp -riv dir1/ dir2/    # 递归复制目录，显示过程，覆盖前询问
cp -rp dir1/ dir2/     # 递归复制目录，保留所有属性

解释：

• -r（recursive）是复制目录必须的选项
• -p（preserve）保留文件的权限、所有者、时间戳等属性
• -i（interactive）防止误覆盖，推荐在别名中设置
• -v（verbose）显示操作过程，方便确认

备份文件示例

# 带时间戳备份
cp config.conf config.conf.bak.$(date +%Y%m%d)

# 保留原文件属性备份
cp -p important.dat important.dat.bak

移动和重命名

mv - 移动或重命名文件

mv old.txt new.txt          # 重命名文件
mv file.txt /home/user/     # 移动文件到目录
mv file.txt /home/user/new.txt  # 移动并重命名
mv file1.txt file2.txt dir/ # 移动多个文件到目录
mv dir1 dir2                # 重命名目录
mv -i old.txt new.txt       # 交互式移动
mv -f old.txt new.txt       # 强制覆盖
mv -v old.txt new.txt       # 显示移动过程
mv -u old.txt new.txt       # 只移动更新的文件

解释：

• mv 在同一文件系统内移动只是改变文件路径，速度很快
• 跨文件系统移动实际上是复制+删除

批量重命名

使用 rename 命令（需要安装）：

# 安装 rename
sudo apt install rename    # Ubuntu/Debian
sudo yum install rename    # CentOS/RHEL

# 将所有 .txt 改为 .bak
rename 's/\.txt$/\.bak/' *.txt

# 将所有文件名转为小写
rename 'y/A-Z/a-z/' *

# 在文件名前添加前缀
rename 's/^/prefix_/' *.txt

解释：rename 支持正则表达式，可以批量处理文件名。s/pattern/replacement/ 是替换语法。

删除文件

rm - 删除文件和目录

rm file.txt           # 删除文件
rm file1 file2 file3  # 删除多个文件
rm -r dir             # 递归删除目录
rm -f file.txt        # 强制删除（不询问）
rm -i file.txt        # 交互式删除
rm -v file.txt        # 显示删除过程
rm -rf dir            # 递归强制删除目录

警告

rm -rf / 或 rm -rf /* 会删除整个系统！执行删除命令前务必确认路径。

安全删除实践：

# 设置别名，删除前询问
alias rm='rm -i'

# 删除前先查看要删除的内容
ls -la dir/
rm -rf dir/

# 使用通配符时格外小心
rm -rf *.txt  # 确保在正确的目录下执行

解释：

• -r（recursive）递归删除目录及其内容
• -f（force）强制删除，不询问确认
• -i（interactive）删除前确认
• rm -rf 是最常用的组合，但要格外小心

安全删除工具

# 安装 trash-cli
sudo apt install trash-cli    # Ubuntu/Debian
sudo yum install trash-cli    # CentOS/RHEL

# 使用
trash-put file.txt    # 移到回收站
trash-list            # 列出回收站内容
trash-restore         # 恢复文件
trash-empty           # 清空回收站

解释：trash-cli 提供类似 Windows 回收站的功能，比 rm 更安全。

链接文件

软链接（符号链接）

软链接是指向另一个文件的指针，类似 Windows 的快捷方式：

ln -s /path/to/file link_name    # 创建软链接
ln -s /var/log/app.log ~/app.log # 创建指向日志的软链接

# 查看链接
ls -l link_name
# lrwxrwxrwx 1 user user 12 Mar 15 10:30 link_name -> /path/to/file

# 删除链接
rm link_name    # 只删除链接，不影响原文件

特点：

• 可以跨文件系统
• 可以链接目录
• 原文件删除后链接失效
• 链接有独立的权限

硬链接

硬链接是文件的另一个名称，指向相同的数据：

ln file.txt hardlink_name    # 创建硬链接

# 查看链接数
ls -l file.txt
# -rw-r--r-- 2 user user 100 Mar 15 10:30 file.txt
#                 ↑ 链接数

# 删除原文件，硬链接仍可访问数据
rm file.txt
cat hardlink_name    # 仍然可以读取内容

特点：

• 不能跨文件系统
• 不能链接目录
• 原文件删除后仍可访问数据
• 与原文件共享相同的 inode

软链接 vs 硬链接

特性	软链接	硬链接
跨文件系统	可以	不可以
链接目录	可以	不可以
原文件删除	链接失效	链接有效
inode	不同	相同
文件大小	链接路径长度	与原文件相同

使用场景：

• 软链接：创建快捷方式、跨文件系统引用
• 硬链接：文件备份、防止误删

文件通配符

通配符用于匹配多个文件：

通配符	含义	示例
*	匹配任意字符	*.txt 匹配所有 txt 文件
?	匹配单个字符	file?.txt 匹配 file1.txt
[abc]	匹配指定字符	file[123].txt
[a-z]	匹配字符范围	[a-z].txt
[!abc]	不匹配指定字符	file[!0-9].txt
{a,b}	匹配任意一个	file.{txt,md}

示例：

ls *.txt           # 列出所有 txt 文件
ls file?.txt       # 列出 file1.txt, file2.txt 等
ls [abc]*          # 列出以 a, b, c 开头的文件
ls *[0-9]*         # 列出文件名包含数字的文件
ls {*.txt,*.md}    # 列出所有 txt 和 md 文件
rm file[1-3].txt   # 删除 file1.txt, file2.txt, file3.txt

解释：通配符由 Shell 展开后再传给命令，不是命令本身的功能。

文件压缩

gzip - gzip 压缩

gzip file.txt        # 压缩文件（原文件被删除）
gzip -k file.txt     # 压缩并保留原文件
gzip -d file.txt.gz  # 解压文件
gunzip file.txt.gz   # 解压文件
gzip -r dir/         # 递归压缩目录中的文件
gzip -9 file.txt     # 最大压缩率
gzip -1 file.txt     # 最快压缩速度

tar - 归档文件

# 创建归档
tar -cvf archive.tar file1 file2    # 创建归档文件
tar -czvf archive.tar.gz dir/       # 创建 gzip 压缩归档
tar -cjvf archive.tar.bz2 dir/      # 创建 bzip2 压缩归档

# 解压归档
tar -xvf archive.tar                # 解压 tar 归档
tar -xzvf archive.tar.gz            # 解压 gzip 归档
tar -xjvf archive.tar.bz2           # 解压 bzip2 归档
tar -xzvf archive.tar.gz -C /path/  # 解压到指定目录

# 查看归档内容
tar -tvf archive.tar.gz

选项说明：

• -c：创建归档
• -x：解压归档
• -v：显示过程
• -f：指定文件名
• -z：gzip 压缩/解压
• -j：bzip2 压缩/解压
• -C：指定解压目录

zip/unzip - zip 格式

# 压缩
zip archive.zip file1 file2
zip -r archive.zip dir/      # 递归压缩目录

# 解压
unzip archive.zip
unzip archive.zip -d /path/  # 解压到指定目录
unzip -l archive.zip         # 查看压缩包内容

小结

本章我们学习了：

1. 创建文件（touch、重定向）
2. 复制文件（cp 及其选项）
3. 移动和重命名（mv、rename）
4. 删除文件（rm、trash-cli）
5. 链接文件（软链接、硬链接）
6. 文件通配符
7. 文件压缩（gzip、tar、zip）

练习

1. 创建一个名为 test.txt 的文件，写入一些内容
2. 复制 test.txt 到 /tmp 目录
3. 将 test.txt 重命名为 test_backup.txt
4. 创建一个目录的 tar.gz 压缩包
5. 创建一个软链接指向某个日志文件
6. 使用通配符删除所有 .tmp 文件