— 作者 謝恩銘 轉載請註明出處
內容簡介
- 第三部分第一課：資料處理，慢條斯理
- 第三部分第二課預告：流、管道、重定向，三管齊下
資料處理，慢條斯理
哈哈，終於到了第三部分了。不知不覺兩個部分已經學完了，上一課是 Linux探索之旅 | 第二部分測試題 。
小編：可喜可賀，掌聲給自己！
此時讀者內心獨白：我想靜靜，也不要問我小編是誰。
好了好了，小編重回淡定。咳咳，看到今天的標題應該會對這一課的內容很有興趣吧，畢竟我們每天都在跟各種資料打交道。
Linux中的檔案裡也是各種資料，所以資料處理就顯得尤為重要。
之前的課中已經介紹過：大部分Linux的命令是基於Unix作業系統的模式，當然原始碼是重寫的。
因此，雖然Linux是1991年問世的，但是其很多設計理念和命令卻沿用了20世紀60年代的模式。
這樣的事實對我們學習Linux的人有個好處：不必每隔一段時間就學新東西，很多知識點可以沿用很久。例如現在近60歲的一個Unix的老工程師，操作Ubuntu等新近Linux發行版基本沒有什麼問題。
但也許你還是會問這個問題：為什麼過了這麼多年，好多Linux命令都沒變呢？
那是因為沒有必要變。因為大多數Linux命令都具有很基本的功能，而且它們在自己的崗位上敬忠職守，工作做得很棒。這些都是Linux系統的“基石”。
這一課我們將學習好多個基本的命令，這些命令用於提取、排序、篩選檔案中的各種資料。這一課也是很輕鬆的。
這些命令中，有些你以後幾乎每天都會用到，例如grep命令。
好了，閒話說完，該動手實踐了。
grep命令：篩選資料
grep是Globally search a Regular Expression and Print的縮寫，意思是《全域性搜尋一個正規表示式，並且列印》。
意思不太好理解吧？沒關係，也不需要太理解原意。
grep命令的功能簡單說來是在檔案中查詢關鍵字，並且顯示關鍵字所在的行。
grep命令極為強大，也是Linux中使用最多的命令之一。它的強大之處在於它不僅可以實現簡單的查詢，而且可以配合《正規表示式》來實現比較複雜的查詢。
至於什麼是正規表示式，大家有興趣可以去百度或Google，學習一下。這是程式設計師需要掌握的知識點之一。
正規表示式提供了搜尋文字的一種高階方式。我們不僅在Linux的命令列中用到正規表示式，而且在很多的文字編輯器裡也用到，在許多程式語言例如C++，Java，PHP等等也會用到。
首先，我們學習grep的簡單用法。之後我們再學習如何配合正規表示式來實現複雜的查詢。
grep的簡單用法
grep的使用方法有很多種。但我們一開始先學習最基本的用法：
grep text file複製程式碼可以看到，上面就是grep命令的最基本用法。
text代表要搜尋的文字，file代表供搜尋的檔案。
我們用實際的例子來學習。比如我要在使用者的家目錄的 .bashrc 檔案中搜尋alias這個文字，而且顯示所有包含alias的行。
grep alias .bashrc複製程式碼怎麼樣，grep命令很強大吧。如上圖所見，grep命令列出了.bashrc檔案中所有包含alias的行，並且在小編的終端中，以紅色標出了每一個alias。其實grep更像是一個過濾器，它可以篩選出我們要找的物件。
少年，不要激動，此物件非彼物件~
如果我們要用grep命令在一個檔案中查詢用空格隔開的文字，那麼就要加上雙引號，例如：
grep "Hello World" file2複製程式碼-i引數：忽略大小寫
預設的情況下，grep命令是區分大小寫的，也就是說搜尋的文字將嚴格按照大小寫來搜尋。比如我搜尋的文字是text，那麼就不會搜出例如Text，tExt，TEXT等等文字。
但是我們可以給grep加上-i引數，使得grep可以忽略大小寫。i是英語ignore的縮寫，表示“忽略”。
例如：
grep -i alias .bashrc複製程式碼可以看到，加了-i引數後，grep的搜尋結果就多了 #Alias definitions. 那一行，因為-i引數使得grep搜尋不區分大小寫。
-n引數：顯示行號
-n引數的作用很簡單，就是顯示搜尋到的文字所在的行號。n是英語number的縮寫，表示“數字，編號”。
grep -n alias .bashrc複製程式碼-v引數：只顯示文字不在的行
-v引數很有意思，v是invert的縮寫，表示“顛倒，倒置”。-v引數的作用與正常grep的作用正好顛倒，就是隻顯示搜尋的文字不在的那些行。
grep -v alias .bashrc複製程式碼可以看到，這次grep過濾出了.bashrc中所有不包含alias的行。
-r引數：在所有子目錄和子檔案中查詢
如果你不知道你要找的文字在哪個檔案裡，你可以用強大的-r引數。
r是英語recursive的縮寫，表示“遞迴”。
如果用了-r引數，那麼grep命令使用時的最後一個引數（grep text file這個模式中的file）需要換成directory，也就是必須是一個目錄。因為-r引數是讓grep命令能夠在指定目錄的所有子目錄和子檔案中查詢文字。
例如：
grep -r "Hello World" folder/複製程式碼表示在folder這個目錄的所有子目錄和子檔案中查詢Hello World這個文字。當然了，以上例子中，folder後面的斜槓（/）不是必須的，這裡只是為了清楚表明folder是一個目錄。只要folder是一個目錄，Linux系統是不會搞錯的。
Linux中還有一個rgrep的命令，它的作用相當於grep -r
grep的高階用法：配合正規表示式
正規表示式使用單個字串來描述、匹配一系列符合某個句法規則的字串。
grep配合正規表示式就可以實現比較高階的搜尋了。
我們首先來看一眼以下的這個表格，表格中列出了最常用的一些正規表示式的字元以及其含義：
| 特殊字元 | 含義 |
|---|---|
| . | 匹配除 ” ” 之外的任何單個字元 |
| ^ | 行首（匹配輸入字串的開始位置） |
| $ | 行尾（匹配輸入字串的結束位置） |
| [] | 在中括號中的任意一個字元 |
| ? | 問號前面的元素出現零次或一次 |
| * | 星號前面的元素可能出現零次，一次或多次 |
| + | 加號前面的元素必須出現一次以上（包含一次） |
| 一根豎線 | 邏輯或 |
| () | 表示式的分組（表示範圍和優先度） |
當然了，上表沒有列出所有的正規表示式的字元。大家可以上網搜尋，查詢完整的表格。
看了上表你可能會說：“我啥也看不懂啊…”。
這是正常的，正規表示式不是那麼容易入門的，但也不是太難。要把正規表示式講清楚，大概需要兩課的篇幅，我們這裡就不多做介紹了。
首先，為了讓grep命令知道我們要使用正規表示式，須要加上-E引數。例如：
grep -E Alias .bashrc複製程式碼當然了，Linux也有一個命令egrep，其效果等同grep -E
不要懷疑，Alias也算是一個正規表示式，只不過沒有用到上面表格中的特殊符號而已。
到此為止，沒什麼新鮮的。我們用正規表示式只不過和之前的搜尋類似。接下來，我們才真的要用到正規表示式的特殊字元了。
首先來看這個例子：
grep -E ^alias .bashrc複製程式碼這個例子中，我們用到了^這個特殊符號，上面的表格裡對於^已經做了說明：行首（匹配輸入字串的開始位置）。也就是說，^後面的字元須要出現在一行的開始。
因此，就搜出瞭如上圖中的三行，這三行都是包含alias，並且以alias開頭的。
再來舉幾個例子：
grep -E [Aa]lias .bashrc複製程式碼上面的表格裡解釋了[]的作用，是將[]中的字元任取其一，因此[Aa]lias的意思就是既可以是Alias，又可以是alias。因此grep的搜尋結果把包含Alias和alias的行都列出來了。
再比如：
grep -E [0-4] .bashrc複製程式碼用於搜尋包含0至4的任一數字的行。
grep -E [a-zA-Z] .bashrc複製程式碼用於搜尋包含在a至z之間的任意字母或者A至Z之間的任意字母的行。
其他正規表示式還有很多例子。就不一一列舉了。
注意：
其實在Ubuntu這樣的Linux發行版中，grep如果要和正規表示式配合，不加-E引數也是可以的，正規表示式始終是啟用的。不過有的Unix發行版的系統可能不加-E引數就不能搜尋正規表示式，因此為了相容，我們一般教學的時候會說加上-E引數比較好。
sort命令：為檔案排序
sort是英語“排序”的意思。
sort命令用於對檔案的行進行排序。
為了演示，我們首先用文字編輯器（可以用nano）來建立一個檔案，名叫name.txt比如，然後在裡面寫入以下的行：
John
Paul
Luc
Matthew
Mark
jude
Daniel
Samuel
Job複製程式碼隨便寫幾個英語常用名字就可以了。name是英語“名字”的意思。
然後，我們用sort命令來舉個例子：
sort name.txt複製程式碼可以看到，sort命令將name.txt檔案中的行按照首字母的英文字典順序進行了排列。
可以看到，sort命令並不區分大小寫。
-o引數：將排序後的內容寫入新檔案
如果你開啟name.txt檔案，你會發現，經過了sort命令的“洗禮”，name.txt中的內容還是維持原來的順序。
單獨使用sort命令是不會真正改變檔案內容的，只是把排序結果顯示在終端上。
那我們要儲存排序結果到新的檔案怎麼辦呢？可以用-o引數。
sort -o name_sorted.txt name.txt複製程式碼可以看到，name.txt經過sort命令排序之後的內容被儲存在了新的檔案name_sorted.txt中，而name.txt的內容是不變的。
-r引數：倒序排列
-r引數中的r是reverse的縮寫，是“相反，反面”的意思，與普通的僅用sort命令正好相反。
sort -r name.txt複製程式碼-R引數：隨機排序
-R引數比較“無厘頭”，因為它會讓sort命令的排序變為隨機，就是任意排序，也許每次都不一樣。但在有些時候，還是很有用的。
sort -R name.txt複製程式碼為了顯示每次排序都是隨機的，我們執行了兩次以上命令：
-n引數：對數字排序
對數字的排序有點特殊。預設地，僅用sort命令的時候，是不區分首字元是否是數字的，因此還是按照1-9的順序來排序。例如138會排在25前面，因為1排在2的前面。
那如果我們要sort命令識別整個數字，比如按照大小順序來說，25應該排在138前面，那該怎麼辦呢？
就可以請出我們的-n引數了。n是number的縮寫。是英語“數字”的意思。-n引數用於對數字進行排序，按從小到大排序。
為了演示，我們再用文字編輯器來建立一個檔案，就叫number.txt好了。
裡面隨便填一些數字，每行一個：
12
9
216
28
174
35
68複製程式碼然後用sort不加-n引數和加上-n引數分別測試：
可以看到，不加-n引數時，sort就會把這些數字按首字元來排序，按照1-9的順序。
加上-n引數，就會把各行的數字看成一個整體，按照大小從小到大來排序了。
wc命令：檔案的統計
wc是word count的縮寫（不是“廁所”的意思，OK？），word是英語“單詞”的意思，count是英語“計算，統計，數數”的意思。
因此，wc命令貌似是用來統計單詞數目的，但其實wc的功能不僅止於此。wc命令還可以用來統計行數，字元數，位元組數等。
跟前面的命令一樣，wc命令的用法也是後接檔名。wc命令很有用，應該會成為你經常用到的命令之一。
如果不加選項引數，那麼wc命令的返回值有些特殊，有點晦澀難懂。
例如：
wc name.txt複製程式碼可以看到返回值是
9 9 50 name.txt複製程式碼最後的name.txt只是表明檔名，不需考慮。
那麼這三個數字：9，9，和50分別表示什麼呢？
這三個數字，按順序，分別表示：
-
行數
-
單詞數
-
位元組數
因為我們之前建立name.txt時，每一行只有一個單詞（英語名字），所以這裡統計的行數和單詞數都是9。
-l引數：統計行數
為了只統計行數，我們可以加上-l引數。l是英語line的縮寫，表示“行”。
wc -l name.txt複製程式碼-w引數：統計單詞數
w是英語word的縮寫，word是英語“單詞”的意思。因此-w引數用於統計單詞。
wc -w name.txt複製程式碼-c引數：統計位元組數
不知道為什麼是c，因為byte或者octet（都可以表示《位元組》）的首字母都不是c啊。不管了。也許c是character（英語“字元”的意思）的縮寫吧。
wc -c name.txt複製程式碼-m引數：統計字元數
不知道為什麼是m，因為character（英語“字元”）的首字母不是m啊。不管了。
wc -m name.txt複製程式碼uniq命令：刪除檔案中的重複內容
有時候，檔案中包含重複的行。我們也許想要將重複的內容刪除。
這時，uniq命令就顯得很有用了。
uniq是英語unique的縮寫，表示“獨一無二的”。
為了演示，我們建立一個檔案repeat.txt（repeat是英語“重複”的意思），裡面寫入如下排序好的內容（因為uniq命令還是有點“呆”，因為它只能將連續的重複行變為一行）：
Albert
China
France
France
France
John
Matthew
Matthew
patrick
Steve
Vincent複製程式碼可以看到，有三個France連在一起，兩個Matthew連在一起。
我們用uniq命令來處理看看：
uniq repeat.txt複製程式碼可以看到，三個連續的France只剩下一個了，兩個連續的Matthew也只剩一個了。
但是uniq命令並不會改變原檔案的內容，只會把處理後的內容顯示出來。如果想將處理後的內容儲存到一個新檔案中，可以使用如下的方法：
uniq repeat.txt unique.txt複製程式碼-c引數：統計重複的行數
-c引數用於顯示重複的行數，如果是獨一無二的行，那麼數目就是1。
uniq -c repeat.txt複製程式碼-d引數：只顯示重複行的值
-d引數只顯示重複的行的值。
uniq -d repeat.txt複製程式碼cut命令：剪下檔案的一部分內容
cut是英語“剪下”的意思。大家平時肯定有剪下文字內容的經歷吧，一般剪下之後還要把剪下的內容貼上到某處。
cut命令用於對檔案的每一行進行剪下處理。
-c引數：根據字元數來剪下
比如，我們要name.txt的每一行只保留第2至第4個字元。可以這樣做：
cut -c 2-4 name.txt複製程式碼總結
-
grep命令應該算是最常用的在檔案中查詢關鍵字的工具了。
-
grep命令可以通過正規表示式來查詢。一開始正規表示式會比較難記，但是很強大。我們可以呼叫egrep命令，其等價於grep -E。
-
sort命令用於為檔案中的行按字母順序排序。使用-n引數可以按照數字順序排序。
-
wc命令可以統計檔案中行數，單詞數或者位元組數。
-
uniq命令可以用於刪除檔案中重複的內容。
-
cut命令用於剪下檔案的一部分內容。
當然了，篇幅有限，我們不可能對每個命令的每個引數和每種用法都做詳細介紹，大家可以用man命令來查詢各個命令的手冊，自己學習。
第三部分第二課預告
今天的課就到這裡，一起加油吧！
下一課我們來學習：Linux探索之旅 | 第三部分第二課：流、管道、重定向，三管齊下，會比較難。
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我是謝恩銘，在巴黎奮鬥的軟體工程師。
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熱愛生活，喜歡游泳，略懂烹飪。
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