文件操作与模式匹配全解析

# 文件操作与模式匹配全解析 ## 1. 文件操作中的输出重定向问题 在执行命令时，可能会遇到命令执行完成后，输出还未写入文件的情况。这是因为shell为每个重定向操作创建了额外的进程，用于将输出依次复制到各个文件中。shell会等待命令执行完毕后再执行下一个命令，但不会等待这些复制数据的进程完成，这些进程可能需要更多时间。 在zsh 4.2及更高版本中，对于在shell内部运行的命令，这个问题已得到修复。这是因为shell可以直接控制用于处理多输出的进程，并等待它们完成。对于外部程序（通过`PATH`环境变量查找的程序）以及旧版本的zsh，可以使用以下方法避免该问题： ```bash { ./mycommand } >record.txt >>allrecords.txt ``` 这里的花括号指示shell运行一组命令（在本例中只有一个命令）。重定向操作应用于整个花括号内的命令，因此shell会等待输出写入文件后，再执行后续命令。 ## 2. 空重定向作为快捷方式 zsh允许在不指定命令的情况下使用重定向（空重定向），作为写入输出或读取输入的快捷方式。示例如下： ```bash zsh% >memo.txt Reread the chapter on files before I go to bed. <ctrl-d> zsh% <memo.txt Reread the chapter on files before I go to bed. ``` 第一行是一个没有命令的输出重定向。zsh会自动添加`NULLCMD`变量指定的命令，默认情况下是`cat`，因此实际执行的是`cat >memo.txt`。这会将终端输入复制到文件中，使用特殊键`Ctrl-d`结束输入，表示文件结束。 第二行是一个没有命令的输入重定向。zsh会添加`READNULLCMD`变量指定的命令，默认情况下是`more`，因此实际执行的是`more <memo.txt`，这会在终端上显示`memo.txt`的内容。 需要注意的是，这种快捷方式是非标准的。其他shell（如bash）对于`<memo.txt`不会做任何处理，对于`>memo.txt`会创建一个空文件。建议仅在命令行中使用空重定向，在脚本和函数中始终完整输入命令名称。可以通过设置`sh_null_cmd`选项来关闭此功能。 ## 3. 文件操作相关总结 以下是前面讨论的文件操作相关主题总结： - 讨论了各种不同类型的文件，包括目录、普通文件、链接和特殊文件。 - 解释了使用shell和相关工具查找命令和其他文件的方法。 - 介绍了管理目录的各种方法，包括目录栈。在处理指向目录的符号链接时需要特别小心。 - 扩展了之前对重定向操作符`<`、`>`和`|`的解释，用于管理输入和输出，并介绍了一些相关概念，如文件描述符、Here文档和Here字符串。 - 演示了使用`tee`命令将输出复制到多个文件，以及zsh中的多输入输出重定向功能。 ## 4. 模式匹配简介 许多初学者在日常工作中往往回避学习如何利用shell的模式匹配功能，尽管模式匹配是shell最强大的功能之一。实际上，无论你的知识水平如何，可能已经使用过一些模式，例如最常见的`*`通配符。使用模式进行文件匹配通常被shell程序员称为“globbing”，这个词源于“global”（如全局替换），它用一个术语概括了这个经常讨论的过程。 模式匹配不仅用于文件名匹配，shell还使用相同形式的模式进行其他操作，例如将字符串与模式进行比较。这在脚本和函数中非常有用。 模式匹配将分为bash和zsh都支持的模式、bash支持的模式以及zsh支持的模式。其中，zsh的模式匹配功能最为强大。虽然bash和zsh的高级模式语法不同，但有些功能是相似的。 需要注意的是，除非特别指定，shell会将目录名和其他文件名同等对待。因此，在提到“文件”时，通常指的是文件系统中具有名称的任何对象，包括目录。当指的是详细`ls -l`列表中第一列以`-`开头的基本文件类型时，通常会使用“普通文件”这个术语。 ## 5. 基本通配符 在文件名中具有特殊含义的字符或字符集有时被称为操作符（也有其他叫法）。在本章中会遇到许多操作符，有些操作符仅在特定的shell中可用。几乎所有Unix风格的shell都支持简单的操作符，常见的基本通配符操作符总结如下表： | 操作符 | 含义 | | --- | --- | | `*` | 匹配零个或多个字符，包括零个字符 | | `?` | 匹配任意单个字符 | | `[abc]` | 匹配方括号内的任意一个字符，如`a`、`b`或`c` | | `[a-z]` | 匹配指定范围内的任意一个字符，如`a`到`z`之间的任意一个字符 | | `[^a-z]` 或 `[!a-z]` | 匹配不在指定范围内的任意一个字符，如不在`a`到`z`之间的任意一个字符 | 需要记住的是，是shell负责扩展模式，而不是使用文件参数运行的程序。shell会将扩展后的文件名传递给程序，因此程序本身永远不会看到模式。（如果你的shell在Cygwin环境下运行，并且执行的是原生Windows命令，程序可能会在shell完成自身扩展后尝试扩展文件名中的模式。） ### 5.1 `*` 通配符 最基本的模式字符是`*`，在本章中称为“星号”。它可以匹配任意数量的字符，包括零个字符。例如，`file*`可以匹配以`file`开头的任何内容，包括`file`本身： ```bash % ls File Makefile file file.c file.txt % echo * File Makefile file file.c file.txt % echo file* file file.c file.txt ``` 需要注意的是，显式指定的字母（如`file*`中的`f`）会被精确匹配，只要它不是操作符的一部分。字母的大小写也很重要。bash有一个`nocaseglob`选项，启用后