零基础Linux快速上手02

好的，各位同学，欢迎来到《零基础Linux快速上手》第二章节！

在第一章节中，我们学会了在Linux的"房子"里自由行走和整理物品。现在，我们要学习更强大的技能：如何高效地处理文本信息、如何让多个命令协同工作，以及如何管理系统中的"工作任务"（进程）。

这些技能将把你从一个普通的"房客"变成一个高效的"管家"。

实验目标： 理解标准输入、输出和错误，掌握重定向(>, >>, <)和管道(|)的使用，这是Linux哲学"小工具，大协作"的核心。

场景： 你想把命令的结果保存到文件，或者把一个命令的输出作为另一个命令的输入。

关键命令与符号：

实验步骤与答案：

创建测试文件

echo "Apple 10" > fruits.txt
echo "Banana 5" >> fruits.txt
echo "Cherry 20" >> fruits.txt

使用 > 覆盖保存输出 将当前目录列表保存到 list.txt。 ls -l > list.txt 验证： cat list.txt 会显示 ls -l 的结果。
使用 >> 追加输出 将系统日期追加到 list.txt 文件的末尾。 date >> list.txt 验证： tail -n 2 list.txt 会显示新追加的日期行。
使用 < 从文件输入 使用 wc -l 统计 fruits.txt 的行数，但通过重定向输入。 wc -l < fruits.txt 对比： wc -l fruits.txt 会输出 "3 fruits.txt"，而使用 < 只输出数字 "3"。
使用 | 管道连接命令（核心！） 查看 /etc/passwd 文件，但只显示包含 "bash" 的行。 cat /etc/passwd | grep bash 解析： cat 命令的输出直接成为了 grep 命令的输入，无需中间文件。
管道链：组合多个命令 统计 fruits.txt 中包含字母 "a" 的行数。 cat fruits.txt | grep "a" | wc -l 标准答案： 命令会输出 2（Apple 和 Banana 行）。

实验目标： 初步掌握 grep（搜索）、sed（流编辑）和 awk（文本分析）这三个最强大的文本处理工具。

场景： 你需要从日志中查找特定错误、批量修改配置文件，或提取文本中的特定字段。

实验步骤与答案：

基本搜索 在 fruits.txt 中搜索 "Banana"。 grep "Banana" fruits.txt 标准答案： 输出 Banana 5。
忽略大小写搜索 grep -i "apple" fruits.txt
显示不匹配的行（反向选择） grep -v "Cherry" fruits.txt 标准答案： 输出所有不包含 "Cherry" 的行。
显示行号 grep -n "a" fruits.txt 标准答案： 输出类似 1:Apple 10 和 2:Banana 5，显示了匹配行在文件中的位置。

实验步骤与答案：

替换文本 将 fruits.txt 中的所有 "a" 替换为 "@"（只输出到屏幕，不修改原文件）。 sed 's/a/@/g' fruits.txt 标准答案： 输出 Apple 10 变为 @pple 10，等等。
原地修改文件（危险但强大） sed -i 's/Cherry/Orange/g' fruits.txt 验证： cat fruits.txt 会显示 Cherry 已被替换为 Orange。
删除特定行 删除第2行。 sed '2d' fruits.txt 注意： 不加 -i 选项，原文件不会被修改。

实验步骤与答案：

打印特定字段 假设空格是分隔符，打印 fruits.txt 的第一列（水果名）。 awk '{print $1}' fruits.txt 标准答案： 输出：
```
Apple
Banana
Orange
```
打印特定字段 打印第二列（数量）。 awk '{print $2}' fruits.txt
条件过滤 只打印数量大于5的行。 awk '$2 > 5 {print $0}' fruits.txt 标准答案： 输出 Apple 10 和 Orange 20。
结合管道使用 获取当前磁盘使用率，并只显示使用率的百分比数字。 df -h | grep '/dev/sda1' | awk '{print $5}' | sed 's/%//g' 解析： 这是一个经典的管道用例，逐步过滤出你想要的信息。

实验目标： 学会查看系统运行的进程，理解进程状态，并能够管理（暂停、恢复、终止）进程。

场景： 一个程序卡死了，或者你想查看哪个程序占用了最多的CPU资源。

关键命令：

实验步骤与答案：

查看当前终端下的进程 ps 说明： 这只显示与当前终端相关的基本进程。
查看所有进程（经典用法） ps aux 解析：
- a：显示所有用户的进程。
- u：显示详细格式。
- x：包括不控制终端的进程（如系统守护进程）。
动态查看进程（系统任务管理器） 打开一个新终端，输入 top。 观察： 你可以看到CPU、内存使用率，以及运行的进程列表。按 q 退出。
在后台运行一个任务 让 sleep 命令在后台睡眠100秒。 sleep 100 & 注意： 命令后的 & 符号表示在后台运行。系统会返回一个 [job号] PID。
查看后台任务 jobs 标准答案： 你会看到类似 [1] Running sleep 100 & 的输出。
将后台任务调到前台 fg %1 （%1 对应 jobs 命令输出的 job 号 1）
暂停前台任务 当 sleep 在前台运行时，按 Ctrl+Z。 结果： 任务被暂停，并显示 [1]+ Stopped sleep 100。
让暂停的任务在后台继续运行 bg %1
终止一个进程 首先，找到 sleep 100 进程的PID（进程ID）。 ps aux | grep sleep 假设找到的PID是 1234，则终止它： kill 1234 验证： 再次运行 ps aux | grep sleep，应该找不到该进程了。如果普通 kill 无效，可以使用 kill -9 1234（强制杀死）。

实验目标： 理解环境变量的作用，学会查看和设置它们，并了解Shell的启动配置文件。

场景： 你想让一个自定义脚本在任何目录下都能直接运行。

关键命令与概念：

实验步骤与答案：

查看某个环境变量 查看当前用户的命令搜索路径。 echo $PATH 标准答案： 输出一串用冒号分隔的目录路径。
查看所有环境变量 env
设置一个临时环境变量 export MY_NAME="Linux_Student" echo $MY_NAME 标准答案： 输出 Linux_Student。
将一个目录添加到 PATH 假设你在家目录创建了 my_scripts 文件夹来存放自己的脚本。
```
mkdir ~/my_scripts
export PATH=$PATH:~/my_scripts
```
解析： 这会将 ~/my_scripts 追加到现有的 $PATH 变量之后。现在，放在 my_scripts 里的可执行文件可以在任何地方直接运行了。
让配置永久生效（重要！） 上面的 export 命令只在当前终端会话有效。要永久生效，需要将命令写入Shell的配置文件（如 ~/.bashrc）。 echo 'export PATH=$PATH:~/my_scripts' >> ~/.bashrc 验证： 重新打开一个终端，或者执行 source ~/.bashrc，然后 echo $PATH 检查是否已包含新路径。