玩转通配符：批量操作文件的命令行魔法

发布于 2025-09-04 分类: Linux
系列文章: Linux基础系列教程
第 1 部分: Linux 终端漫游指南：基础导航命令 第 2 部分: Linux文件与目录核心概念 第 3 部分: Linux命令行中的超级用户与安全 第 4 部分: Linux 文件权限详解 第 5 部分: 命令行文件管理入门 第 6 部分: 管理文件和目录 第 7 部分: 玩转Linux中的隐藏文件与文件夹 第 8 部分: Egrep 与正则表达式入门教程 第 9 部分: 玩转Linux man命令：你的随身速查手册 第 10 部分: 玩转 Linux 命令行：文本过滤器入门 第 11 部分: 玩转通配符：批量操作文件的命令行魔法 (当前) 第 12 部分: Unix命令行文本处理之：管道的艺术 第 13 部分: 管道、重定向与数据流 第 14 部分: Linux 进程管理入门 第 15 部分: Vi/Vim 编辑器新手入门教程 第 16 部分: Bash 脚本编程入门教程

命令行通配符：释放你的效率！

驯服文件系统，从批量操作开始。

引言

在之前的学习中，我们掌握了许多用于文件操作的命令，例如 cp, mv, ls 等。但它们有一个共同的“痛点”：一次通常只能操作一个文件。如果你想移动 100 个 .jpg 图片文件，难道要重复执行 100 次 mv 命令吗？当然不用！

今天，我们将学习一个强大的工具——通配符 (Wildcards)，让你能够一次性匹配和操作一组文件。

究竟什么是通配符？

简单来说，通配符是一些特殊的符号，它们可以代表一个或多个字符，帮助我们构建一个“匹配模式 (pattern)”，来筛选出符合条件的一批文件或目录。

以下是三个最基础、最核心的通配符：

  • * (星号) - 代表零个或多个任意字符。可以看作是“任意长度的任意内容”。
  • ? (问号) - 代表不多不少，正好一个任意字符。它是一个占位符，必须有字符来填充。
  • [] (方括号) - 代表匹配方括号中列出的任意一个字符。它提供了更精确的单字符匹配范围。

让我们通过一个简单的例子来认识最强大的 * 通配符。假设我们当前目录中有以下文件：

$ ls
barry.txt   blah.txt   bob   example.png   firstfile   foo1   foo2
foo3        frog.png   secondfile   thirdfile   video.mpeg

现在，我们想列出所有以 b 开头的文件：

# 命令：列出所有以 'b' 开头（b后面是任意内容）的文件
$ ls b*

# 输出：
barry.txt   blah.txt   bob

看，b* 这个模式成功匹配了 barry.txt、blah.txt 和 bob。

揭秘工作原理：Shell 的“幕后工作”

看到这里，你可能会认为：是 ls 命令接收了 b* 这个参数，然后 ls 自己去寻找匹配的文件。

这是一个常见的误解！ 真正神奇的事情发生在命令执行之前。

实际上，是 Shell (例如我们常用的 Bash) 在背后完成了这一切。整个流程是这样的：

  1. 你输入命令：ls b*
  2. Shell 介入：在你按下回车后，Shell 并没有立即执行 ls 命令。它首先会检查你输入的命令中是否包含通配符。
  3. 匹配与展开 (Expansion)：Shell 发现 b* 是一个通配符模式。于是，它会扫描当前目录，找到所有匹配这个模式的文件名，然后用这些找到的文件名替换掉 b* 这个部分。
  4. 执行最终命令：最终，Shell 实际执行的命令是已经被“展开”后的样子：
    ls barry.txt blah.txt bob

ls 命令从头到尾都不知道你使用了通配符。它收到的就是一串清晰、具体的文件名列表。这个机制非常重要，因为它意味着通配符适用于任何接受文件或目录路径作为参数的命令，而不是某个特定命令的功能。

实战演练：掌握更多匹配技巧

为了更好地理解通配符的用法，让我们继续以上面的文件列表为例进行练习。记住，虽然我们用 ls 来演示，但你完全可以把 ls 换成 cp, mv, rm 等任何命令。

示例 1: 匹配特定后缀的文件

目标：列出所有后缀为 .txt 的文件。
解读：* 代表任意文件名，后面紧跟 .txt。

$ ls *.txt
barry.txt   blah.txt

示例 2: 使用 ? 进行精确长度匹配

目标：列出所有文件名正好是 4 个字符的文件。
解读：四个 ? 代表不多不少，正好四个任意字符。

$ ls ????
foo1  foo2  foo3

示例 3: 组合使用 * 和 ?

目标：列出所有后缀为 3 个字符的文件。
解读：* 代表任意长度的文件名主体，. 是一个普通字符，??? 代表任意 3 个字符的后缀。

$ ls *.???
barry.txt   blah.txt   example.png   frog.png

注意 video.mpeg 没有被匹配，因为它的后缀是 4 个字符。

示例 4: 使用 [] 指定字符范围

目标：列出所有以 s 或 v 开头的文件。
解读：[sv] 表示第一个字符必须是 s 或者 v，后面的 * 表示任意内容。

$ ls [sv]*
secondfile   video.mpeg

示例 5: 使用 [] 指定数字范围

目标：列出所有文件名中包含数字的文件。
解读：[0-9] 表示匹配任意一个从 0 到 9 的数字。前后的 * 表示数字可以出现在文件名的任何位置。

$ ls *[0-9]*
foo1   foo2   foo3

示例 6: 使用 [^] 进行反向选择

目标：列出所有不以 a到k 之间的小写字母开头的文件。
解读：在方括号内使用 ^ 符号表示“非”或“排除”。[^a-k] 意味着匹配任意一个不在 a 到 k 范围内的字符。

$ ls [^a-k]*
secondfile   thirdfile   video.mpeg

真实世界中的应用

理论很有趣，但通配符的真正威力体现在解决日常问题上。

场景 1: 批量移动图片文件

假设你想把一个文件夹里所有的 .jpg 和 .png 文件移动到 images 子目录中。.jpg 和 .png 的共同点是后缀都是 g 结尾的三个字母。

# .??g 会匹配 .jpg, .png, .svg 等
mv *.??g images/

场景 2: 查看所有用户的命令历史文件信息

在 Linux 中，每个用户的命令历史通常记录在 ~/.bash_history 文件中。如果你是管理员，想快速查看所有用户的历史文件大小和修改时间，可以这样做：

# /home/*/ 表示 /home/ 目录下所有用户的家目录
$ ls -lh /home/*/.bash_history
-rw------- 1 harry users 2.7K Jan  4 07:32 /home/harry/.bash_history
-rw------- 1 ryan  users 3.1K Jun 12 21:16 /home/ryan/.bash_history

在这个例子中，* 被用在路径的中间部分，完美地匹配了 harry 和 ryan 这两个目录。

核心要点总结

  • 通用性强：通配符由 Shell (系统) 处理，而不是具体命令。因此，它们可以用在任何需要文件路径的地方。
  • 无处不在：通配符可以在路径的任何部分使用，无论是开头、中间还是结尾。
  • 组合是关键：将 *, ?, [] 组合起来，可以创造出极其强大和精确的匹配模式。

动手练习

实践是最好的老师！让我们来玩一些模式匹配游戏。

  • /etc 目录是存放系统配置文件的绝佳练习场所。作为普通用户，你对它只有读取权限，所以不用担心会破坏任何东西。
  • 先用 ls /etc 看看里面都有什么。
  • 挑战 1：尝试只列出 /etc 目录中文件名包含后缀（即文件名中有点 .）的文件。
  • 挑战 2：进一步，只列出后缀是 3 个字母的文件。
  • 挑战 3：能只列出文件名中包含大写字母的文件吗？ (提示: 可以使用 [A-Z] 或 [[:upper:]] 这样的字符类)
  • 挑战 4：你能只列出文件名正好是 4 个字符长的文件或目录吗？

通过这些练习，你会发现通配符是你命令行工具箱中不可或缺的利器。

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