第6章：文件与目录操作
第六章：文件与目录操作
6.1 ls 查看文件
ls 是 Linux 中最最最常用的命令，没有之一！它的作用是列出目录内容。就像 Windows 里的"打开文件夹看里面有啥"，只不过你需要敲字儿。
6.1.1 ls：基本用法
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| # 最简单的用法，不带任何选项
ls
# 效果：列出当前目录的文件和文件夹（不含隐藏文件）
# documents downloads music pictures videos
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等等，为啥我的文件和Windows长得不一样？没有 .exe 后缀？没有文件夹图标？别慌，这就是 Linux！文件名就是文件名，后缀只是习惯，不强制。
6.1.2 ls -l：详细信息
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| # -l 表示 long format，详细列表
ls -l
# 输出示例：
# total 48
# drwxr-xr-x 2 user user 4096 Jan 15 10:30 documents
# -rw-r--r-- 1 user user 8192 Jan 15 09:00 notes.txt
# drwxr-xr-x 3 user user 4096 Jan 15 10:30 pictures
# -rwxr-xr-x 1 user user 16384 Jan 15 08:00 script.sh
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让我来解释一下每个字段（以第一行为例）：
drwxr-xr-x 2 user user 4096 Jan 15 10:30 documents
| 字段 | 含义 | 本例值 |
|---|
drwxr-xr-x | 文件类型和权限 | d = 目录，rwxr-xr-x = 所有者可读写执行，组可读执行，其他人可读执行 |
2 | 硬链接数 | 2 |
user | 文件所有者 | user |
user | 所属组 | user |
4096 | 文件大小（字节） | 4096（4KB） |
Jan 15 10:30 | 最后修改时间 | 1月15日 10:30 |
documents | 文件名 | documents |
小技巧：看到 - 开头的是普通文件，看到 d 开头的是目录（directory）。这就像是文件的"身份证"，一眼就能区分！
6.1.3 ls -a：显示隐藏文件
在 Linux 里，以点（.）开头的文件是隐藏文件！就像哈利·波特的隐身斗篷，平时看不见，但它们确实存在。
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| # -a = all，显示所有文件（包括隐藏的）
ls -a
# 输出：
# . .. .bashrc .profile documents downloads notes.txt
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解释一下：
. = 当前目录（current directory）.. = 上级目录（parent directory）.bashrc = Bash 的配置文件（隐藏的）.profile = 用户环境配置（隐藏的）
隐藏文件通常是用来配置的，一般不要乱动，否则系统可能抽风！
6.1.4 ls -lh：人性化大小
ls -l 显示的文件大小是字节为单位，数字看起来很别扭。-h（human-readable）会让你看得更舒服：
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| ls -lh
# 输出：
# total 48K
# drwxr-xr-x 2 user user 4.0K Jan 15 10:30 documents
# -rw-r--r-- 1 user user 8.0K Jan 15 09:00 notes.txt
# drwxr-xr-x 3 user user 4.0K Jan 15 10:30 pictures
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4.0K、8.0K、4.0K 是不是比 4096、8192 好看多了？这才叫人性化！
6.1.5 ls -R：递归显示
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| # -R = Recursive，递归显示所有子目录
ls -R
# 输出类似：
# .:
# documents downloads pictures
# ./documents:
# file1.txt file2.txt
# ./downloads:
# music videos
# ./downloads/music:
# song1.mp3 song2.mp3
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这个命令会把你目录下的所有层级都展示出来，就像一棵树！适合在你需要了解整个项目结构时使用。
6.1.6 ls -S：按大小排序
想看看哪个文件最大？-S 按文件大小排序（从大到小）：
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| ls -lhS
# 假设输出：
# -rw-r--r-- 1 user user 500M Jan 15 09:00 movie.mp4
# -rw-r--r-- 1 user user 200M Jan 15 10:00 photo.zip
# -rw-r--r-- 1 user user 50M Jan 15 11:00 document.pdf
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小技巧：想从小到大排序？加个 -r（reverse）：
6.1.7 ls -t：按时间排序
想看最近修改的文件？-t 按修改时间排序（最新的在前面）：
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| ls -lt
# 输出（最新的在最上面）：
# drwxr-xr-x 3 user user 4096 Jan 15 14:00 downloads
# -rw-r--r-- 1 user user 8192 Jan 15 13:30 notes.txt
# drwxr-xr-x 2 user user 4096 Jan 15 10:30 documents
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这个命令超实用！当你忘记刚才改了什么文件时，一眼就能看到最近操作的文件。
6.1.8 ls -1：单列显示
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| # -1（数字1）单列显示，每行一个文件
ls -1
# 输出：
# documents
# downloads
# music
# notes.txt
# pictures
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这个适合在脚本里处理输出时使用，parse起来更容易！
6.2 通配符
通配符（Wildcard）是 Shell 的神器！它能让你用特殊符号匹配多个文件，不用一个一个写文件名。想象一下，你要删除所有 .log 文件，难道要写一万遍 rm file1.log file2.log ...？不存在的！
6.2.1 *：匹配任意字符
星号（*） 匹配任意长度、任意内容的字符串。
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| # 列出所有 .txt 文件
ls *.txt
# 等价于 ls a.txt b.txt c.txt ...
# 列出所有以 doc 开头的文件
ls doc*
# 匹配：doc.txt, document.pdf, doc_homework.md ...
# 列出所有文件（等价于 ls）
ls *
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记忆方法：* 就像万能钥匙，能打开任何锁！
6.2.2 ?：匹配单个字符
问号（?） 匹配恰好一个字符。
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| # 匹配 a.txt, b.txt, c.txt ... 但不匹配 ab.txt
ls ?.txt
# 匹配 file1.txt, file2.txt ... 不匹配 file10.txt
ls file?.txt
# 匹配 a.txt, 1.txt, x.txt（任意单字符）
ls ?.txt
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⚠️ 注意：?.txt 只能匹配一个字符的文件名，比如 a.txt、1.txt。它不能匹配 12.txt 或 abc.txt！想要匹配多个字符，得用 *.txt。
记忆方法：? 就像占位符，一个问号占一个字符的位置。
6.2.3 []：匹配范围内字符
方括号（[]） 匹配方括号内的任意一个字符。
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| # 匹配 a.txt, b.txt, c.txt
ls [abc].txt
# 匹配数字1-5
ls file[1-5].txt
# 等价于 ls file1.txt file2.txt file3.txt file4.txt file5.txt
# 匹配所有小写字母开头
ls [a-z]*.txt
# 匹配所有大写字母开头
ls [A-Z]*.txt
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小技巧：方括号里可以用 - 表示范围，非常方便！
graph TD
A["通配符选择"] --> B["* 任意字符"]
A --> C["? 单个字符"]
A --> D["[] 范围内字符"]
B --> E["*.log → 所有.log文件"]
C --> F["?.txt → a.txt, b.txt"]
D --> G["[0-9] → 任意数字"]6.2.4 {}：生成序列
大括号（{}） 不会匹配已存在的文件，而是生成序列！
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| # 生成序列
echo {1..5}
# 输出：1 2 3 4 5
# 创建多个文件
touch file{1..3}.txt
# 创建：file1.txt, file2.txt, file3.txt
# 批量重命名（大括号扩展的经典用法）
mv document{,.bak}
# 展开为：mv document document.bak
# 原理：{,bak} 生成两个字符串 "" 和 ".bak"，拼在 document 后面
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💡 大括号扩展原理：{,bak} 会生成两个值：空字符串和".bak"。所以 document{,.bak} 展开后变成 document 和 document.bak，正好作为 mv 的源和目标！
趣闻：{} 就像是"展开卡"，写进去什么就展开成什么。和 [] 不同，[] 是匹配，{} 是生成！
6.3 pwd 显示当前工作目录
pwd = Print Working Directory，打印当前工作目录。简单说就是：告诉我，我现在在哪？
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| # 查看当前完整路径
pwd
# 输出示例：
# /home/username/documents/projects
# 在家目录执行：
pwd
# 输出：/home/username
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经常有人问：“我跑这个命令的时候，当前目录是哪儿啊？"——pwd 一敲，清晰明了！
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| # pwd 还有一个选项
pwd -P
# -P 显示物理路径（不显示符号链接）
# 如果当前目录是一个符号链接，pwd 会显示链接路径，pwd -P 显示真实路径
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6.4 cd 切换目录
cd = Change Directory，切换目录。这是 Linux 里你使用频率最高的命令之一，仅次于 ls。
6.4.1 cd /：切换到根目录
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| # / 是 Linux 的根目录，所有文件的起点
cd /
# 查看根目录内容
ls
# 输出：bin boot dev etc home lib media mnt opt proc root run srv sys tmp usr var
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根目录是 Linux 文件系统的最顶端，就像一棵大树的根。从这里出发，你可以到达任何地方！
6.4.2 cd ~：切换到用户家目录
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| # ~ 代表当前用户的家目录
cd ~
# 验证一下
pwd
# 输出：/home/username
# 也可以简写（什么都不加）
cd
# cd 和 cd ~ 效果一样，都是回家！
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6.4.3 cd -：返回上次目录
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| # 你在 /home/username/documents
cd /var/log
# 现在在 /var/log，突然想回刚才的目录
cd -
# 瞬间回到 /home/username/documents
# 而且会显示你去了哪儿：
# /home/username/documents
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后悔药！再也不怕回不去上一个目录了！这个 - 就像是浏览器的"后退"按钮！
6.4.4 cd ..：返回上级目录
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| # 假设你在 /home/username/documents
cd ..
# 回到 /home/username
pwd
# 输出：/home/username
# .. 永远代表上级目录
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小技巧：想连续返回两级？没问题！
6.4.5 cd ../..：返回上两级
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| # 从 /home/username/documents/projects 出发
cd ../..
# 现在在 /home/username
pwd
# 输出：/home/username
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graph TD
A["/home/username/documents/projects"] --> B[".. → documents"]
A --> C["../.. → username"]
A --> D["../../.. → home"]
A --> E["../../../.. → /"]
6.5 mkdir 创建目录
mkdir = Make DIRectory，创建目录（文件夹）。
6.5.1 mkdir 目录名：创建单个目录
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| # 在当前目录下创建名为 "projects" 的目录
mkdir projects
# 验证
ls
# 可以看到 projects/ 已创建
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6.5.2 mkdir -p 目录/子目录：递归创建
如果目录已经存在，mkdir 会报错。加 -p（parents）可以递归创建，即父目录不存在时一并创建：
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| # 递归创建 nested/directories/structure
mkdir -p nested/directories/structure
# 效果：
# nested/
# └── directories/
# └── structure/
# 即使 nested 和 directories 都不存在，也会一并创建
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这个 -p 是救命选项！想象一下你要创建 /home/username/projects/my-awesome-app/src/components，一层层创建得多麻烦，加个 -p 一步到位！
6.5.3 mkdir -v：显示创建过程
-v（verbose）会显示创建每个目录时的信息：
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| mkdir -v projects documents downloads
# 输出：
# mkdir: created directory 'projects'
# mkdir: created directory 'documents'
# mkdir: created directory 'downloads'
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小技巧：-v 在脚本里特别有用，能让你知道命令到底干了什么。
6.6 touch 创建空文件
touch 的本意是"触碰”，但它最常用的功能是创建空文件。
6.6.1 touch 文件名：创建空文件
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| # 创建一个空的 README.txt
touch README.txt
# 创建多个文件
touch file1.txt file2.txt file3.txt
# 验证
ls -l README.txt
# -rw-r--r-- 1 user user 0 Jan 15 12:00 README.txt
# 注意大小是 0，说明是空文件
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有趣的是，如果文件已存在，touch 不会清空它，而是更新文件的修改时间！这有时候很有用，比如你想让 Makefile 重新编译某些文件。
6.6.2 touch -d 日期：修改时间
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| # 设置文件的修改时间为指定日期
touch -d "2024-01-01 00:00" file.txt
# 查看
ls -l file.txt
# -rw-r--r-- 1 user user 0 Jan 1 00:00 file.txt
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小技巧：-d 选项可以设置文件的访问时间和修改时间为指定日期，这在某些场景下很有用，比如让备份文件保持原始时间戳，或者测试脚本中模拟特定时间的文件。
6.7 cp 复制文件
cp = Copy，复制文件。谁没有过"这个文件很重要，先备份一份"的时候呢？
6.7.1 cp 源 目标：基本复制
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| # 把 file.txt 复制一份，起名叫 file_backup.txt
cp file.txt file_backup.txt
# 把 /home/username/documents/file.txt 复制到当前目录
cp /home/username/documents/file.txt .
# 那个点 . 代表当前目录！
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6.7.2 cp -r 目录 目标：递归复制
复制目录需要 -r（recursive）选项，否则会报错：
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| # 复制整个目录及其内容
cp -r projects/ projects_backup/
# 如果目标目录不存在，会自动创建
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6.7.3 cp -i：覆盖前询问
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| # -i = interactive，强制询问是否覆盖
cp -i file.txt file_backup.txt
# 输出：
# cp: overwrite 'file_backup.txt'? y
# 输入 y 确认，n 取消
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推荐把 cp -i 设成别名（alias），这样默认就会询问，避免误覆盖！
6.7.4 cp -v：显示过程
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| # -v = verbose，显示复制详情
cp -v document.pdf /tmp/
# 输出：
# 'document.pdf' -> '/tmp/document.pdf'
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6.7.5 cp -p：保留属性
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| # -p = preserve，保留文件的属性（时间戳、权限等）
cp -p important.txt backup/important.txt
# 不加 -p：备份文件的时间会变成当前时间
# 加 -p：备份文件保持原样
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小技巧：-a（archive）选项相当于 -dr --preserve=all，保留所有属性，非常适合备份！
6.8 mv 移动和重命名
mv = Move，既能移动文件，也能重命名文件（本质上是移动到新名字）。
6.8.1 mv 源 目标：移动
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| # 把 file.txt 从当前目录移动到 /tmp/
mv file.txt /tmp/
# 把 file.txt 从 /home/username 移动到 /home/username/documents/
mv /home/username/file.txt /home/username/documents/
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6.8.2 mv 旧名 新名：重命名
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| # 重命名 oldname.txt 为 newname.txt
mv oldname.txt newname.txt
# 效果：文件还是那个文件，内容没变，就是名字变了
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6.8.3 mv -i：覆盖前询问
和 cp 一样，mv 也有 -i 选项：
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| mv -i important.txt /tmp/
# 如果 /tmp/ 下已有同名文件：
# mv: overwrite '/tmp/important.txt'? y
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graph LR
A["mv 命令"] --> B["同一目录 → 重命名"]
A --> C["不同目录 → 移动"]
B --> D["mv a.txt b.txt"]
C --> E["mv a.txt /path/to/b.txt"]
6.9 rm 删除文件
rm = Remove，删除文件。这是一个危险的命令，因为 Linux 没有"回收站"，删了就是删了！
6.9.1 rm 文件：删除文件
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| # 删除单个文件（会询问确认）
rm file.txt
# 直接删除（如果已设置别名 rm='rm -i'）
rm file.txt
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6.9.2 rm -r 目录：递归删除
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| # -r = recursive，递归删除目录及其所有内容
rm -r projects/
# 删除空目录也可以用 rmdir
rmdir projects/
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6.9.3 rm -f：强制删除
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| # -f = force，强制删除，不询问
rm -f file.txt
# 组合使用：强制递归删除
rm -rf projects/
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6.9.4 rm -rf /：危险命令（不要执行！）
这是一个段子级别的危险命令！rm -rf / 意味着"强制递归删除根目录下的所有文件"——相当于砸掉你的整个 Linux 系统！
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| # 绝对不要执行！！！
rm -rf /
# 现代 Linux 系统默认带有 --preserve-root 保护：
rm -rf /
# 输出：rm: it is dangerous to operate recursively on '/'
# rm: you sure you want to continue? (yes/no)
# 必须加上 --no-preserve-root 才能执行（但永远不要这么做！）
rm -rf / --no-preserve-root
# 还有这些变体，也别玩：
rm -rf /*
rm -rf / --no-preserve-root
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🚨 真实案例：某程序员在服务器上执行了 rm -rf /tmp 清理临时文件，结果手抖多打了一个空格变成了 rm -rf / tmp，系统瞬间爆炸…这个故事告诉我们：输入命令前多看一眼，核对三遍再回车！
😱 另一个恐怖故事：有新手想删除当前目录下的所有文件，于是输入 rm -rf *，结果键盘上的 * 键和 / 键太近了…你懂的。所以有人建议，执行危险命令前先 pwd 确认一下自己在哪，或者干脆先 ls 看看要删的是啥！
💡 保命口诀：
- 删文件前，先
ls 看看 - 用
rm -rf 时，手不要抖 - 看到
rm -rf /，赶紧 Ctrl+C - 定期备份，以防万一
6.10 危险的 rm -rf /：如何避免致命错误
6.10.1 使用别名保护：alias rm=‘rm -i’
在 .bashrc 里添加别名，让 rm 默认带上 -i（询问确认）：
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| # 编辑 ~/.bashrc
nano ~/.bashrc
# 添加这一行：
alias rm='rm -i'
# 让别名生效
source ~/.bashrc
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设置别名后，每次删除都会询问确认，多了一道安全锁！
6.10.2 使用 trash 替代 rm
有人开发了 trash-cli 工具，把文件扔进"回收站"而不是直接删除：
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| # Ubuntu 安装
sudo apt install trash-cli
# 使用方法
trash-put file.txt # 删除到回收站
trash-list # 查看回收站内容
trash-restore file.txt # 恢复文件
trash-empty # 清空回收站
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如果你是那种经常"误删"的人，这个工具绝对是救星！
6.11 实战练习：组织你的文件结构
6.11.1 创建项目目录
让我们来实操一下，创建一个项目目录结构：
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| # 创建项目主目录
mkdir -p my_project/{src,docs,tests,config}
# 效果：
# my_project/
# ├── src/
# ├── docs/
# ├── tests/
# └── config/
# 详细解释：
# mkdir -p = 递归创建目录（父目录不存在时自动创建）
# {} = 在一次命令中创建多个子目录
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6.11.2 移动和整理文件
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| # 创建一些测试文件
touch my_project/src/main.py
touch my_project/src/utils.py
touch my_project/docs/README.md
touch my_project/tests/test_main.py
# 查看最终结构
tree my_project
# （如果系统没有 tree，用 sudo apt install tree 安装）
# 输出：
# my_project/
# ├── config/
# ├── docs/
# │ └── README.md
# ├── src/
# │ ├── main.py
# │ └── utils.py
# └── tests/
# └── test_main.py
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graph TD
A["my_project/"] --> B["src/"]
A --> C["docs/"]
A --> D["tests/"]
A --> E["config/"]
B --> F["main.py"]
B --> G["utils.py"]
C --> H["README.md"]
D --> I["test_main.py"]小结：掌握了文件操作命令，你就能像整理房间一样整理你的数字生活！多练习，熟能生巧！
本章小结
本章我们学习了 Linux 文件系统的基础操作！
核心命令回顾：
| 命令 | 作用 | 常用选项 |
|---|
ls | 列出目录内容 | -l 详细信息, -a 显示隐藏, -h 人性化, -R 递归, -S 按大小, -t 按时间 |
pwd | 显示当前目录 | -P 显示物理路径 |
cd | 切换目录 | ~ 家目录, - 上次目录, .. 上级目录 |
mkdir | 创建目录 | -p 递归创建, -v 显示过程 |
touch | 创建空文件/更新时间 | -d 设置日期 |
cp | 复制文件/目录 | -r 递归, -i 询问, -v 显示, -p 保留属性 |
mv | 移动/重命名 | -i 询问 |
rm | 删除文件/目录 | -r 递归, -f 强制 |
重要安全提示：
rm 没有"回收站"，删了就是删了！- 建议把
alias rm='rm -i' 加到 ~/.bashrc - 或者使用
trash-cli 工具替代 rm
通配符总结：
* = 匹配任意字符? = 匹配单个字符[] = 匹配范围内字符{} = 生成序列
下一章我们将学习文件查看与编辑器，包括 cat、less、vim 等查看和编辑文件的神器！敬请期待！