第七章：文本内容查看与处理：告别鼠标，拥抱键盘

在开始之前，让我们先创建一个专用的工作区并准备好本次实战所需的“素材”。请打开您的 WSL 终端，跟随我完成以下操作：

1. 回到我们的项目根目录

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   # 无论当前在哪，先回到家目录 cd ~ # 进入我们之前创建的项目文件夹 cd projects

2. 创建本章的演示目录并进入

   1 2	mkdir text-processing-demo cd text-processing-demo

   现在，我们的工作起点是 ~/projects/text-processing-demo。

3. 创建几个用于演示的文本文件
   我们将创建三个文件：一个简短的配置文件 config.v1.txt，一个内容稍有不同的 config.v2.txt，以及一个模拟的、行数较多的日志文件 app.log。

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   # 创建第一个配置文件 echo -e "SERVER_HOST=127.0.0.1\nDEBUG_MODE=true\nVERSION=1.0" > config.v1.txt # 创建第二个配置文件，注意 DEBUG_MODE 和 VERSION 的值不同 echo -e "SERVER_HOST=127.0.0.1\nDEBUG_MODE=false\nVERSION=2.0" > config.v2.txt # 创建一个有 200 行的模拟日志文件 for i in {1..200}; do echo "Line $i: Log entry message." >> app.log; done

   现在，使用 ls -l 命令检查一下，您应该能看到这三个文件已经成功创建。我们所有的“兵器”都已备好，可以开始操练了！

7.1. 全文速览：cat 与 tac

cat (concatenate) 是我们最先接触的文本查看命令。它的核心功能是将一个或多个文件的内容，一次性地、不间断地 输出到屏幕上（标准输出）。

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# 查看第一个配置文件的内容
cat config.v1.txt

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SERVER_HOST=127.0.0.1
DEBUG_MODE=true
VERSION=1.0

cat 非常适合用来快速查看那些内容简短、一屏幕就能显示完的文件。

而 tac 命令（cat 的反写）则刚好相反，它会 从最后一行开始，反向 输出文件的所有内容。

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# 反向查看第一个配置文件的内容
tac config.v1.txt

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3
VERSION=1.0
DEBUG_MODE=true
SERVER_HOST=127.0.0.1

tac 在调试按时间顺序记录的日志文件时偶尔会用到，可以让你优先看到最新的日志条目。

cat 的局限性：现在，请试着用 cat 查看我们创建的 app.log 文件：

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cat app.log

您会发现，终端屏幕被瞬间刷屏，您只能看到最后几行的内容，想看前面的内容只能费力地向上滚动鼠标滚轮。这暴露了 cat 的核心问题：它不适合查看大文件。

7.2. 分页阅读器 less：交互式浏览大文件的正确姿势

为了解决 cat 的问题，Linux 提供了更强大的分页阅读器 less。less 的核心优势在于它 不会一次性加载整个文件，而是只加载并显示当前屏幕所需的内容，因此打开大文件几乎是瞬时的，并且提供了丰富的交互式导航功能。

让我们用 less 打开 app.log：

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less app.log

执行后，您会进入一个全屏的交互界面，底部会显示文件名。现在，请放下鼠标，尝试以下键盘操作：

• 基本导航:
  • 使用 ↑ 和 ↓ 键，可以逐行上下滚动。
  • 使用 PageUp 和 PageDown 键（或空格键），可以整页翻动。
• 快速跳转:
  • 按下 g 键，会立刻跳转到文件的 第一行。
  • 按下大写的 G 键，会立刻跳转到文件的 最后一行。
• 搜索:
  • 按下 / 键，然后输入您想搜索的关键词（例如 Line 55），再按回车。所有匹配的行都会高亮显示。
  • 按下 n 键，可以跳转到下一个匹配项。
  • 按下大写的 N 键，可以跳转到上一个匹配项。
• 退出:
  • 只需按下 q 键，即可退出 less 界面，返回到您的终端提示符。

7.3. 日志监控神器：tail

tail 命令的字面意思是“尾巴”，它的主要功能是查看文件的末尾部分，这对于监控持续写入新内容的日志文件来说至关重要。

• 查看末尾 N 行:
  默认情况下，tail 会显示文件的最后 10 行。您也可以使用 -n 选项指定行数。

  1 2	# 查看 app.log 的最后 5 行 tail -n 5 app.log

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  Line 196: Log entry message.
  Line 197: Log entry message.
  Line 198: Log entry message.
  Line 199: Log entry message.
  Line 200: Log entry message.
  

• 实时监控 (-f 选项):
  这是 tail 命令的“杀手级”功能。-f (follow) 选项会让 tail 命令保持运行，并 实时显示 追加到文件末尾的新内容。

  现在，让我们来亲身体验一下。请执行以下命令：

  1	tail -f app.log

  此时，您的终端会显示 app.log 的最后几行，并且光标会停留在那里，程序不会退出。

  接下来，请不要关闭这个终端。右键点击 Windows Terminal 的标签栏，选择“拆分窗格”（或按 Alt+Shift+D），打开一个新的终端窗格。在新窗格中，同样进入 ~/projects/text-processing-demo 目录，然后执行以下命令，向 app.log 文件追加一条新内容：

  1 2	# 命令 要输出的文本内容 重定向指令 目标文件 echo "ALERT: A new event just happened!" >> app.log

当您在新窗格中按下回车的一瞬间，请立刻观察左边的旧窗格。您会神奇地发现，ALERT: A new event just happened! 这行新日志，已经 实时地、自动地 出现在了 tail -f 的输出中！

这个功能对于开发者调试程序、运维人员监控服务状态来说，是无可替代的核心技能。要停止 `tail -f` 的监控，只需在对应的窗格中按下 {% kbd Ctrl %} + {% kbd C %}。

7.4. 文件比较 diff：找出细微差异

diff 命令是开发者的另一把利器，它能逐行比较两个文本文件的差异，并精确地告诉您如何将第一个文件修改成第二个文件。

现在，我们来比较一下之前创建的两个配置文件：

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diff config.v1.txt config.v2.txt

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2,3c2,3
< DEBUG_MODE=true
< VERSION=1.0
---
> DEBUG_MODE=false
> VERSION=2.0

如何解读 diff 的输出：

• 2,3c2,3：这表示文件 1 的第 2 到 3 行 (2,3) 需要被 更改 (c for change) 为文件 2 的第 2 到 3 行 (2,3)。
• < DEBUG_MODE=true 和 < VERSION=1.0：以 < 开头的行，代表它们是只存在于 第一个文件（config.v1.txt）中的内容。
• ---：这是一个分隔符。
• > DEBUG_MODE=false 和 > VERSION=2.0：以 > 开头的行，代表它们是只存在于 第二个文件（config.v2.txt）中的内容。

diff 还会用 a (add) 表示需要添加的行，用 d (delete) 表示需要删除的行。在版本控制系统（如 Git）诞生之前，开发者们就是通过生成和应用 diff 产生的“补丁”文件来协作编码的。

7.5. 数据流与重定向：深入理解 > (覆盖), >> (追加), | (管道)

这是 Linux 命令行最精髓、最强大的部分。理解了它，您就从“执行单个命令”的层次，跃升到了“编排命令流”的全新维度。

核心概念：三个标准数据流

在 Linux 中，每个程序运行时都会默认打开三个数据流（Streams）：

1. 标准输入 (stdin, 文件描述符 0): 程序默认从这里读取数据，通常连接到我们的键盘。
2. 标准输出 (stdout, 文件描述符 1): 程序默认将 正常的、成功的 结果输出到这里，通常连接到我们的终端屏幕。
3. 标准错误 (stderr, 文件描述符 2): 程序默认将 错误信息 输出到这里，通常也连接到我们的终端屏幕。

输出重定向：> 和 >>

重定向就是改变数据流的默认目的地。

• > (覆盖写入): 将命令的标准输出 (stdout) 发送到一个文件，如果文件已存在，其 原有内容会被完全覆盖。

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  # 将 ls -l 的结果写入 file_list.txt ls -l > file_list.txt # 查看文件内容 cat file_list.txt # 现在用 pwd 的结果再次写入，会覆盖掉之前 ls 的结果 pwd > file_list.txt # 再次查看，内容已经变了 cat file_list.txt

• >> (追加写入): 将命令的标准输出 (stdout) 发送到一个文件，如果文件已存在，新内容会 追加到文件的末尾，原有内容保持不变。

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  # 先用 ls -l 的结果覆盖写入 ls -l > file_list.txt # 然后用 pwd 的结果追加写入 pwd >> file_list.txt # 再次查看，会发现 pwd 的结果被添加在了 ls 结果的后面 cat file_list.txt

• 2>&1 (错误流合并): 这是一个高级但非常重要的用法。它表示将标准错误流(2)重定向(>)到与标准输出流(1)相同的地方(&1)。这通常用于将正常输出和错误信息都记录到同一个日志文件中。

管道 |：命令的流水线

如果说重定向是改变水流的方向，那管道 (|) 就是将一个命令的出水口，直接连接到另一个命令的入水口。 它将前一个命令的 标准输出 (stdout)，作为后一个命令的 标准输入 (stdin)，形成一条强大的处理流水线。

实战体验管道的威力：

1. 问题: app.log 文件有 200 行，我想找到包含 “Line 15” 的那一行，但我不想用 less 手动搜索。
2. 思路: 我们可以让 cat app.log 把全部内容输出，然后用管道 | 把这些内容“喂”给一个专门用于文本搜索的命令 grep。
3. 执行:

   1	cat app.log | grep "Line 15"

   几乎在瞬间，终端就精确地输出了所有包含 “Line 15” 的行，过滤掉了其他 199 行无关信息。

再来一个例子：

1. 问题: 我想查看 /etc 目录下有多少个文件和目录，但 ls /etc 的输出太长了，会刷屏。
2. 思路: 我们可以把 ls -1 /etc（-1 选项让每个条目占一行）的输出结果通过管道“喂”给 wc -l 命令，wc -l 的作用是统计输入的行数。
3. 执行:

   1	ls -1 /etc | wc -l

   您会直接得到一个数字，这就是 /etc 目录下的条目总数，整个过程没有任何刷屏。

通过管道，我们可以将多个小而精的命令组合起来，完成极其复杂的任务。这正是 Linux “组合小程序，完成大任务”设计哲学的完美体现。