七、命令顺序控制与管道

1.1 实验内容

顺序执行、选择执行、管道、cut 命令、grep 命令、wc 命令、sort 命令等，高效率使用 Linux 的技巧。

1.2 实验知识点

• cut，grep，wc，sort命令的使用
• 管道的理解

二、命令执行顺序的控制

通常情况下，我们每次只能在终端输入一条命令，按下回车执行，执行完成后，我们再输入第二条命令，然后再按回车执行……,当有时候我们会一次输入多条命令，这个时候的执行过程又是如何的呢？下面我们将为大家详细讲解下命令的执行顺序的控制问题。

2.1 顺序执行多条命令

当我们需要使用apt-get安装一个软件，然后安装完成后立即运行安装的软件（或命令工具），又恰巧你的主机才更换的软件源还没有更新软件列表（比如之前我们的环境中，每次重新开始实验就得 sudo apt-get update，现在已经没有这个问题了）,那么你可能会有如下一系列操作：

$ sudo apt-get update
# 等待——————————然后输入下面的命令
$ sudo apt-get install some-tool //这里some-tool是指具体的软件包
# 等待——————————然后输入下面的命令
$ some-tool

这时你可能就会想：要是我可以一次性输入完，让它自己去依次执行各命令就好了，这就是我们这一小节要解决的问题。

简单的顺序执行你可以使用;来完成，比如上述操作你可以：

$ sudo apt-get update;sudo apt-get install some-tool;some-tool
# 让它自己运行

2.2 有选择的执行命令

关于上面的操作，不知你有没有思考过一个问题，如果我们在让它自动顺序执行命令时，前面的命令执行不成功，而后面的命令又依赖于上一条命令的结果，那么就会造成花了时间，最终却得到一个错误的结果，而且有时候直观的看你还无法判断结果是否正确。那么我们需要能够有选择性的来执行命令，比如上一条命令执行成功才继续下一条，或者不成功又该做出其它什么处理,比如我们使用which来查找是否安装某个命令，如果找到就执行该命令，否则什么也不做（虽然这个操作没有什么实际意义，但可帮你更好的理解一些概念）：

$ which cowsay>/dev/null && cowsay -f head-in ohch~

你如果没有安装cowsay，你可以先执行一次上述命令，你会发现什么也没发生，你再安装好之后你再执行一次上述命令，你也会发现一些惊喜。

上面的&&就是用来实现选择性执行的，它表示如果前面的命令执行结果（不是表示终端输出的内容，而是表示命令执行状态的结果）返回 0 则执行后面的，否则不执行，你可以从$?环境变量获取上一次命令的返回结果：

学习过 C 语言的用户应该知道在 C 语言里面&&表示逻辑与，而且还有一个||表示逻辑或，同样 Shell 也有一个||，它们的区别就在于，shell 中的这两个符号除了也可用于表示逻辑与和或之外，就是可以实现这里的命令执行顺序的简单控制。||在这里就是与&&相反的控制效果，当上一条命令执行结果为 ≠0($?≠0)时则执行它后面的命令：

$ which cowsay>/dev/null || echo "cowsay has not been install, please run 'sudo apt-get install cowsay' to install"

除了上述基本的使用之外，我们还可以结合着&&和||来实现一些操作，比如：

$ which cowsay>/dev/null && echo "exist" || echo "not exist"

我画个流程图来解释一下上面的流程：

三、管道

管道是什么？管道是一种==通信机制==，通常用于进程间的通信（也可通过 socket 进行网络通信），它表现出来的形式就是==将前面每一个进程的输出(stdout)直接作为下一个进程的输入(stdin)==。

管道又分为==匿名管道==和==具名管道==（这里将不会讨论在源程序中使用系统调用创建并使用管道的情况，它与命令行的管道在内核中实际都是采用相同的机制）。我们在使用一些过滤程序时经常会用到的就是匿名管道，在命令行中由|分隔符表示，|在前面的内容中我们已经多次使用到了。具名管道简单的说就是有名字的管道，通常只会在源程序中用到具名管道。下面我们就将通过一些常用的可以使用管道的”过滤程序”来帮助你熟练管道的使用。

3.1 试用

先试用一下管道，比如查看/etc目录下有哪些文件和目录，使用ls命令来查看：

$ ls -al /etc

有太多内容，屏幕不能完全显示，这时候可以使用滚动条或快捷键滚动窗口来查看。不过这时候可以使用管道：

$ ls -al /etc | less

通过管道将前一个命令(ls)的输出作为下一个命令(less)的输入，然后就可以一行一行地看。

3.2 cut 命令，打印每一行的某一字段

打印/etc/passwd文件中以:为分隔符的第 1 个字段和第 6 个字段分别表示用户名和其家目录：

$ cut /etc/passwd -d ':' -f 1,6

打印/etc/passwd文件中每一行的前 N 个字符：

# 前五个（包含第五个）
$ cut /etc/passwd -c -5
# 前五个之后的（包含第五个）
$ cut /etc/passwd -c 5-
# 第五个
$ cut /etc/passwd -c 5
# 2到5之间的（包含第五个）
$ cut /etc/passwd -c 2-5

3.3 grep 命令，在文本中或 stdin 中查找匹配字符串

grep命令是很强大的，也是相当常用的一个命令，它结合正则表达式可以实现很复杂却很高效的匹配和查找，不过在学习正则表达式之前，这里介绍它简单的使用，而关于正则表达式后面将会有单独一小节介绍到时会再继续学习grep命令和其他一些命令。

grep命令的一般形式为：

grep [命令选项]... 用于匹配的表达式 [文件]...

还是先体验一下，我们搜索/home/shiyanlou目录下所有包含”shiyanlou”的文本文件，并显示出现在文本中的行号：

$ grep -rnI "shiyanlou" ~

-r 参数表示递归搜索子目录中的文件,-n表示打印匹配项行号，-I表示忽略二进制文件。这个操作实际没有多大意义，但可以感受到grep命令的强大与实用。

当然也可以在匹配字段中使用正则表达式，下面简单的演示：

# 查看环境变量中以"yanlou"结尾的字符串
$ export | grep ".*yanlou$"

其中$就表示一行的末尾。

3.4 wc 命令，简单小巧的计数工具

wc 命令用于统计并输出一个文件中行、单词和字节的数目，比如输出/etc/passwd文件的统计信息：

$ wc /etc/passwd

分别只输出行数、单词数、字节数、字符数和输入文本中最长一行的字节数：

# 行数
$ wc -l /etc/passwd
# 单词数
$ wc -w /etc/passwd
# 字节数
$ wc -c /etc/passwd
# 字符数
$ wc -m /etc/passwd
# 最长行字节数
$ wc -L /etc/passwd

注意：对于西文字符来说，一个字符就是一个字节，但对于中文字符一个汉字是大于 2 个字节的，具体数目是由字符编码决定的

再来结合管道来操作一下，下面统计 /etc 下面所有目录数：

$ ls -dl /etc/*/ | wc -l

3.5 sort 排序命令

这个命令前面我们也是用过多次，功能很简单就是将输入按照一定方式排序，然后再输出,它支持的排序有按字典排序,数字排序，按月份排序，随机排序，反转排序，指定特定字段进行排序等等。

默认为字典排序：

$ cat /etc/passwd | sort

反转排序：

$ cat /etc/passwd | sort -r

按特定字段排序：

$ cat /etc/passwd | sort -t':' -k 3

上面的-t参数用于指定字段的分隔符，这里是以”:”作为分隔符；-k 字段号用于指定对哪一个字段进行排序。这里/etc/passwd文件的第三个字段为数字，默认情况下是以字典序排序的，如果要按照数字排序就要加上-n参数：

$ cat /etc/passwd | sort -t':' -k 3 -n

注意观察第二个冒号后的数字：

3.6 uniq 去重命令

uniq命令可以用于过滤或者输出重复行。

• 过滤重复行

我们可以使用history命令查看最近执行过的命令（实际为读取${SHELL}_history 文件,如我们环境中的~/.zsh_history 文件），不过你可能只想查看使用了哪个命令而不需要知道具体干了什么，那么你可能就会要想去掉命令后面的参数然后去掉重复的命令：

$ history | cut -c 8- | cut -d ' ' -f 1 | uniq

然后经过层层过滤，你会发现确是只输出了执行的命令那一列，不过去重效果好像不明显，仔细看你会发现它确实去重了，只是不那么明显，之所以不明显是因为uniq命令只能去连续重复的行，不是全文去重，所以要达到预期效果，我们先排序：

$ history | cut -c 8- | cut -d ' ' -f 1 | sort | uniq
# 或者$ history | cut -c 8- | cut -d ' ' -f 1 | sort -u

这就是 Linux/UNIX 哲学吸引人的地方，大繁至简，一个命令只干一件事却能干到最好。

• 输出重复行

# 输出重复过的行（重复的只输出一个）及重复次数
$ history | cut -c 8- | cut -d ' ' -f 1 | sort | uniq -dc
# 输出所有重复的行
$ history | cut -c 8- | cut -d ' ' -f 1 | sort | uniq -D

文本处理命令还有很多，下一节将继续介绍一些常用的文本处理的命令。