Shell 命令行实用技巧

一、目录导航与历史

1. pushd/popd - 目录栈管理

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# 基本用法
pushd /tmp              # 切换到 /tmp，同时保存当前目录
popd                    # 返回上一个保存的目录
dirs                    # 查看目录栈
dirs -c                 # 清空目录栈

# 实际应用场景
pushd /var/log          # 临时去查看日志
# ... 做一些操作
popd                    # 立即回到原来的工作目录

2. 快速目录切换

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cd -                    # 返回上一个目录（相当于 cd $OLDPWD）
cd                      # 回到家目录
cd ~user                # 切换到指定用户的家目录

3. 命令历史技巧

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# 历史搜索与重用
Ctrl+R                  # 反向搜索命令历史（超级实用！）
!!                      # 重复上一个命令
!$                      # 上一个命令的最后一个参数
!^                      # 上一个命令的第一个参数  
!*                      # 上一个命令的所有参数
!n                      # 执行历史中第n条命令
!string                 # 执行最近以string开头的命令

# 快速修正命令
^old^new                # 替换上一个命令中的old为new并执行
sudo !!                 # 给上一个命令加sudo重新执行

二、文件批量操作

1. rename - 正则表达式批量重命名

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# 基本语法：rename 's/pattern/replacement/flags' files

# 预览模式（重要！）
rename -n 's/old/new/' *.txt        # -n 只预览，不实际执行

# 基础替换
rename 's/old/new/' *.txt           # 简单字符串替换
rename 's/old/new/g' *.txt          # 全局替换（g标志）
rename 's/old/new/i' *.txt          # 忽略大小写（i标志）

# 正则表达式应用
rename 's/\d+/NUM/' *.txt           # 所有数字替换为NUM
rename 's/(\d+)/[$1]/' *.txt        # 给数字加方括号：123 → [123]
rename 's/^/prefix_/' *.txt         # 添加前缀
rename 's/\.txt$/.bak/' *.txt       # 更改扩展名
rename 's/\s+/_/g' *                # 空格替换为下划线
rename 's/[^a-zA-Z0-9._-]//g' *     # 删除特殊字符

# 实用案例
rename 's/IMG_(\d{4})/Photo_$1/' *.jpg      # IMG_1234.jpg → Photo_1234.jpg
rename 's/[()&\s]/_/g' *                    # 清理文件名特殊字符
rename 's/_v\d+\.\d+//' *                   # 移除版本号 _v1.0
rename 'y/A-Z/a-z/' *.TXT                   # 大小写转换

2. 其他文件操作技巧

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# 快速备份文件
cp file.txt{,.bak}              # 相当于 cp file.txt file.txt.bak
mv file.txt{,.old}              # 相当于 mv file.txt file.txt.old

# 同时创建目录和文件
mkdir -p path/to/dir && touch path/to/dir/file.txt

# 批量创建文件
touch file{1..10}.txt           # 创建 file1.txt 到 file10.txt
mkdir {dir1,dir2,dir3}          # 创建多个目录

# 比较目录
diff -r dir1/ dir2/             # 递归比较两个目录

三、文件查找与分析

1. 磁盘使用分析

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# 查找大文件/目录
du -sh * | sort -rh | head -10          # 当前目录下最大的10个
du -ah /path | sort -rh | head -20      # 指定路径下最大的20个文件
find /path -size +100M                  # 查找大于100M的文件
find /path -type f -exec du -h {} + | sort -rh | head -10

2. 文件内容搜索

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# grep 高级用法
grep -r "pattern" /path             # 递归搜索
grep -n "pattern" file              # 显示行号
grep -v "pattern" file              # 反向匹配（不包含pattern的行）
grep -c "pattern" file              # 统计匹配行数
grep -l "pattern" *.txt             # 只显示包含pattern的文件名
grep -B5 -A5 "pattern" file         # 显示匹配行前后5行

3. 实时监控

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tail -f /var/log/syslog             # 实时监控日志文件
watch -n 1 'ps aux | grep process'  # 每秒监控进程状态
watch -n 5 'df -h'                  # 每5秒监控磁盘使用

四、进程与系统管理

1. 进程操作

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# 后台运行
nohup command &                     # 后台运行，终端关闭也继续
command &                           # 简单后台运行
jobs                                # 查看后台任务
fg %1                               # 将后台任务1调到前台
bg %1                               # 将暂停的任务1放到后台运行

# 进程优先级
nice -n -10 command                 # 提高优先级运行
renice -10 -p PID                   # 调整已运行进程的优先级

2. 网络和端口

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# 端口查看
lsof -i :8080                       # 查看8080端口占用
ss -tulpn | grep :8080              # 同上，更快
netstat -tulpn | grep :8080         # 传统方法

# 文件占用查看
lsof filename                       # 查看文件被哪个进程打开
lsof -u username                    # 查看用户打开的文件

五、输入输出重定向

1. 标准重定向

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# 基本重定向
command > output.txt                # 重定向标准输出
command 2> error.txt               # 重定向标准错误
command &> all.txt                  # 重定向所有输出
command >> append.txt               # 追加模式

# 同时输出到文件和屏幕
command | tee output.txt            # 既显示又保存
command | tee -a output.txt         # 追加模式

2. Here Document

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# 多行输入
cat << EOF > file.txt
这是第一行
这是第二行
变量也可以：$USER
EOF

# 不解析变量的版本
cat << 'EOF' > file.txt
这里$USER不会被解析
EOF

六、文本处理

1. 列操作

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# 列提取和格式化
cut -d',' -f2,4 file.csv            # 提取CSV的第2和4列
cut -c1-10 file.txt                 # 提取每行的第1-10个字符
column -t file.csv                  # 美化表格显示
column -t -s',' file.csv            # 指定分隔符

2. 排序和去重

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sort file.txt | uniq                # 排序并去重
sort -u file.txt                    # 直接排序去重
sort -n numbers.txt                 # 数字排序
sort -k2 file.txt                   # 按第2列排序
sort -rh sizes.txt                  # 按人类可读大小倒序

# 统计重复
sort file.txt | uniq -c             # 统计每行出现次数
sort file.txt | uniq -d             # 只显示重复的行

3. 快速统计

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wc -l < file.txt                    # 只显示行数，不显示文件名
wc -w file.txt                      # 统计单词数
wc -c file.txt                      # 统计字符数

五、快捷键大全

1. 光标移动

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Ctrl+A          # 光标移到行首
Ctrl+E          # 光标移到行尾
Ctrl+F          # 光标向前移动一个字符
Ctrl+B          # 光标向后移动一个字符
Alt+F           # 光标向前移动一个单词
Alt+B           # 光标向后移动一个单词

2. 文本编辑

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Ctrl+K          # 删除光标到行尾
Ctrl+U          # 删除整行
Ctrl+W          # 删除光标前的单词
Alt+D           # 删除光标后的单词
Ctrl+Y          # 粘贴最近删除的内容

3. 特殊功能

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Ctrl+R          # 历史搜索（强烈推荐！）
Ctrl+G          # 取消当前搜索
Ctrl+L          # 清屏
Ctrl+C          # 终止当前命令
Ctrl+Z          # 暂停当前命令
Alt+.           # 插入上一个命令的最后一个参数
Ctrl+X Ctrl+E   # 用编辑器编辑当前命令行

七、变量和环境

1. 变量操作

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# 默认值和替换
echo ${VAR:-default}                # VAR未设置时使用默认值
echo ${VAR:=default}                # VAR未设置时设置并使用默认值
echo ${VAR:+set_value}              # VAR已设置时使用set_value

# 字符串操作
echo ${VAR#prefix}                  # 删除最短前缀匹配
echo ${VAR##prefix}                 # 删除最长前缀匹配  
echo ${VAR%suffix}                  # 删除最短后缀匹配
echo ${VAR%%suffix}                 # 删除最长后缀匹配
echo ${#VAR}                        # 字符串长度

2. 临时环境变量

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VAR=value command                   # 仅对该命令设置环境变量
export VAR=value                    # 设置环境变量
unset VAR                           # 删除变量

八、实用组合技巧

1. 一行解决复杂问题

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# 查找并删除空文件
find . -empty -type f -delete

# 查找最近修改的文件
find . -type f -mtime -1 | head -10

# 批量压缩当前目录下的文件夹
for dir in */; do tar -czf "${dir%/}.tar.gz" "$dir"; done

# 快速HTTP服务器（Python）
python3 -m http.server 8000

# 查看目录树结构
tree -L 2                           # 或者 find . -type d | head -20

# 统计代码行数
find . -name "*.py" | xargs wc -l | tail -1

2. 系统信息快查

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# 系统资源
free -h                             # 内存使用
df -h                               # 磁盘使用  
lscpu                               # CPU信息
lsblk                               # 块设备信息
ps aux --sort=-%cpu | head -10      # CPU占用前10的进程
ps aux --sort=-%mem | head -10      # 内存占用前10的进程