「Linux文件及目录管理」通配符与文件名

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「Linux文件及目录管理」通配符与文件名

知识点解析

通配符是Linux中用于匹配文件名的特殊字符，能高效处理批量文件操作。 常见通配符包括：

  • *：匹配任意字符序列（包括空字符） 
    touch a b ab a123  # 创建测试文件
ls a*             # 匹配a, ab, a123
  • ?：精确匹配单个字符 
    touch file1.txt file2.txt file10.txt
ls file?.txt      # 仅匹配file1.txt, file2.txt
  • []：匹配指定范围内的单个字符（如[a-z]） 
    ls [a-c]*.txt     # 匹配以a/b/c开头的.txt文件
ls [0-9][0-9].txt  # 匹配两位数字开头的.txt文件
  • [^]：匹配不在指定范围内的字符 
    ls [^a]*.txt      # 匹配不以a开头的.txt文件

特殊场景处理

  • 隐藏文件匹配：.*（需谨慎使用）
  • 递归匹配：需结合find命令
  • 大小写敏感：[A-Z]和[a-z]需分开处理

适用场景：

  • 批量删除日志文件
  • 快速定位特定格式文件
  • 组合命令实现复杂筛选
案例解析

案例：批量删除旧日志文件

# 删除当前目录下所有.log文件（保留最近3天）
find . -name "*.log" -mtime +3 -exec rm {} \;

# 使用通配符简化（仅适用于当前目录）
rm *.log

解析：

  • find命令结合-name和-mtime实现精准筛选
  • 通配符*.log直接匹配所有.log文件，但无法处理子目录

案例：重命名特定格式文件

# 创建测试文件
touch file{1..5}.txt
ll *.txt 
# -rw-r--r--  1 root root    0 6月  21 09:10 file1.txt
# -rw-r--r--  1 root root    0 6月  21 09:10 file2.txt
# -rw-r--r--  1 root root    0 6月  21 09:10 file3.txt
# -rw-r--r--  1 root root    0 6月  21 09:10 file4.txt
# -rw-r--r--  1 root root    0 6月  21 09:10 file5.txt

# 将所有.txt文件重命名为.bak
find . -name "*.txt" -exec bash -c 'mv "$0" "${0%.txt}.bak"' {} \;
ll *.bak  # 将所有.txt文件重命名为.bak
-rw-r--r-- 1 root root 0 6月  21 09:10 file1.bak
-rw-r--r-- 1 root root 0 6月  21 09:10 file2.bak
-rw-r--r-- 1 root root 0 6月  21 09:10 file3.bak
-rw-r--r-- 1 root root 0 6月  21 09:10 file4.bak
-rw-r--r-- 1 root root 0 6月  21 09:10 file5.bak

解析：

  • find .：从当前目录开始递归查找
  • -name "*.txt"：仅匹配扩展名为 .txt 的文件
  • -exec ... \;：对查找到的每个文件执行自定义命令
  • bash -c 'mv "$0" "${0%.txt}.bak"'：启动子 Shell 执行重命名操作
  • {}：占位符，表示当前查找到的文件路径
  • \;：标记 -exec 操作结束
  • ${0%.txt}：删除文件名末尾的.txt

案例：筛选特定字符文件

# 创建测试文件
touch a11 b11 c b.jpg c.png 
ll
# -rw-r--r--  1 root root    0 6月  21 09:17 a11
# -rw-r--r--  1 root root    0 6月  21 09:17 b11
# -rw-r--r--  1 root root    0 6月  21 09:17 b.jpg
# -rw-r--r--  1 root root    0 6月  21 09:17 c
# -rw-r--r--  1 root root    0 6月  21 09:17 c.png

# 列出所有以a-c开头且长度为3的文件
ls [a-c]??
# a11  b11

# 列出所有非.jpg文件
ls *[^.jpg]
# a11  b11  c

解析：

  • [a-c]??组合范围匹配和长度匹配
  • [^.jpg]实际会匹配非"j"、"p"、"g"的任意字符，需注意此用法不严谨

案例：批量压缩特定格式文件

# 创建测试文件
mkdir backup && cd backup
touch report1.pdf report2.docx report3.pdf data.csv

# 压缩所有PDF文件
find . -name "*.pdf" -exec sh -c 'cp "$0" "$0.bak" && gzip --best "$0"' {} \;

# 验证结果
ls *.gz  
# report1.pdf.gz  report3.pdf.gz

解析：

  • find .：从当前目录（.）开始递归搜索
  • -name "*.pdf"：匹配所有扩展名为 .pdf 的文件
  • -exec：对每个找到的文件执行后续命令
  • sh -c '...'：启动子Shell执行复杂命令链（需引号包裹）
  • {}：占位符，表示当前处理的PDF文件名（如 file1.pdf）
  • \;：标识命令结束（必须转义）
  • 'cp "$0" "$0.bak" && gzip --best "$0"'：创建备份。
    • $0：引用传入的PDF文件名（如 file1.pdf）
    • 创建备份文件：原文件名 + .bak → file1.pdf.bak
  • gzip --best "$0"：压缩原文件
    • --best：使用最高压缩率（速度最慢但体积最小）
    • 压缩后生成：file1.pdf.gz
  • &&：逻辑与操作，确保备份成功后才进行压缩（防止数据丢失）

案例：按日期筛选文件

# 创建带时间戳的文件
touch -d "2024-01-01" old_file.txt
touch -d "2024-12-31" new_file.txt

# 结合find和通配符（仅当前目录）
find . -maxdepth 1 -name "*.txt" -newermt "2024-06-01" ! -newermt "2024-12-31"
# ./new_file.txt

解析：

  • find . -maxdepth 1：目录范围控制
    • .：从当前目录开始搜索
    • -maxdepth 1：搜索当前目录，不进入子目录。如果删除此参数，则会递归搜索所有子目录
  • -name "*.txt"：文件名匹配。精确匹配扩展名为.txt 的文件。
  • -newermt "2024-06-01" ! -newermt "2024-12-31"：时间范围过滤。2024-06-01 ≤ 修改时间 ≤ 2024-12-31。
    • -newermt "2024-06-01"：修改时间 ≥ 2024-06-01。
    • !：逻辑非运算符
    • -newermt "2024-12-31"：修改时间 ≥ 2024-12-31
    • ! -newermt "2024-12-31"：修改时间 ≤ 2024-12-31
常见错误及解决方案

错误：rm *误删所有文件 解决方案：使用ls *预览匹配结果。

错误：[a-z]不匹配大写字母 解决方案：使用[a-zA-Z]

错误：文件名含空格导致命令失败 解决方案：始终用双引号包裹变量

错误：范围匹配边界问题

# 错误示例
ls [0-9].txt  # 实际匹配1字符（0-9）加.txt

# 正确做法
ls [0-9]*.txt  # 匹配1位数字开头的.txt文件
ls [0-9][0-9]*.txt  # 匹配2位数字开头的.txt文件

错误：递归删除风险

# 危险操作（勿在生产环境执行）
rm -rf *  # 递归删除当前目录所有内容

# 安全替代方案
# 1. 先预览
find . -maxdepth 1 -type f
# 2. 使用交互式删除
find . -maxdepth 1 -type f -exec rm -i {} \;
理论练习

多选题：以下哪个通配符能匹配file1.txt和file2.txt？ A) file?.txt B) file*.txt C) file[12].txt 答案：ABC（均能匹配）

单选题：ls [!abc]*会显示什么？ A) 以a/b/c开头的文件 B) 不以a/b/c开头的文件 C) 包含a/b/c的文件 答案：B

单选题：以下哪个命令会匹配data_2023.csv但不匹配data_2023_backup.csv？
A) data_*.csv B) data_[0-9]*.csv C) data_[^_]*.csv
答案：C
解析：

  • A会匹配所有以data_开头的.csv文件
  • B会匹配data_2023.csv和data_2023_backup.csv
  • C使用[^_]排除含下划线的文件名

单选题：ls [!x-z]*会显示什么？
A) 以x/y/z开头的文件 B) 不以x/y/z开头的文件 C) 包含x/y/z的文件
答案：B
解析：!或^表示否定范围

实操练习

练习：

  1. 创建测试目录结构：
touch file1.txt file2.log fileA.txt fileB.log test.sh
  1. 完成以下操作：
    • 删除所有.log文件
    • 将所有.txt文件重命名为.bak
    • 列出所有以f开头且长度为5的文件

参考答案：

# 1. 删除.log文件
rm *.log
# rm：是否删除普通空文件 "file2.log"？y
# rm：是否删除普通空文件 "fileB.log"？y

# 2. 重命名.txt文件
find . -name "*.txt" -exec bash -c 'mv "$0" "${0%.txt}.bak"' {} \;

# 3. 列出f开头长度5的文件
ls f????.*
# file1.bak  fileA.bak

练习：删除所有超过100KB的.bak文件 参考答案：

find . -name "*.bak" -size +100k -exec rm {} \;

练习：

  1. 创建测试目录结构： 
    mkdir -p project/{src,docs,test}
touch project/src/{main.c,utils.c}
touch project/docs/{readme.txt,design.doc}
touch project/test/{test1.sh,test2.sh}
  2. 完成以下操作：
    • 删除所有.doc文件
    • 将所有.sh文件重命名为.backup
    • 列出project/src下所有.c文件

参考答案：

# 1. 删除.doc文件
find project -name "*.doc" -delete

# 2. 重命名.sh文件
find project -name "*.sh" -exec bash -c 'mv "$0" "${0%.sh}.backup"' {} \;

# 3. 列出src目录的.c文件
ls project/src/*.c
知识总结
  1. 通配符在Shell中展开，而非命令内部处理
  2. 复杂匹配建议结合find命令
  3. 操作前务必先预览匹配结果

常用通配符

通配符匹配规则示例注意事项
*任意字符*.log慎用rm *
?单个字符file?.txt区分大小写
[abc]指定字符[a-z]*.txt范围需连续
[^abc]非指定字符[^0-9]*.txt排除匹配
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