文件与目录操作¶

Linux 中一切皆文件，掌握目录导航和文件操作是使用系统的前提。本文覆盖路径概念、常用目录命令、文件增删改查，以及链接文件的原理。

本文你会学到：

绝对路径与相对路径的区别与用途
cd、pwd、mkdir、rmdir 目录操作
ls、cp、rm、mv、touch 文件操作
file、stat 查看文件元数据
软链接与硬链接的区别

路径基础：绝对 vs 相对¶

Linux 文件系统是一棵以 / 为根的树。描述文件位置的方式有两种：

绝对路径：从根目录 / 开始写起，无论当前在哪个目录，路径含义不变。例如 /usr/share/doc。

相对路径：相对于"当前所在目录"来描述位置，不以 / 开头。例如，当前在 /usr/share/doc，要去 /usr/share/man，可以写 ../man。

⚙️ 使用场景建议：

在 Shell 脚本中管理系统——用绝对路径，避免因执行目录不同导致脚本失效
日常交互终端操作——用相对路径更快捷

特殊目录符号速查¶

符号	含义
`.`	当前目录
`..`	上一层目录
`-`	上一个工作目录（`cd -` 使用）
`~`	当前用户的主目录（Home）
`~username`	指定用户 `username` 的主目录

根目录的上层还是它自己

/ 是整棵树的根，它没有更上层的目录。执行 ls -al / 可以看到 . 与 .. 的属性完全相同——根目录的上层（..）就是它自己。

cd — 切换目录¶

cd（Change Directory）是最频繁使用的命令。

# 切换到绝对路径
cd /var/spool/mail

# 切换到相对路径（从当前目录出发）
cd ../postfix

# 回到当前用户主目录（以下三种写法等价）
cd
cd ~
cd /home/username

# 切换到 root 用户的主目录
cd /root

# 切换到 dmtsai 用户的主目录（需要相应权限）
cd ~dmtsai

# 返回上一次所在的目录（在两个目录间来回切换很实用）
cd -

善用 Tab 补全

输入目录名的前几个字母后按 Tab，Shell 会自动补全路径，避免打错字。

pwd — 显示当前目录¶

pwd（Print Working Directory）打印出当前所在的完整绝对路径。

# 显示当前目录
pwd
# 输出示例：/root

# -P：显示真实路径，不跟随符号链接
pwd -P

实际案例——/var/mail 是符号链接：

cd /var/mail
pwd        # 输出 /var/mail（跟随链接显示）
pwd -P     # 输出 /var/spool/mail（真实物理路径）

mkdir — 创建目录¶

mkdir [选项] 目录名

选项	说明
`-p`	递归创建，自动创建所有缺失的上层目录
`-m MODE`	指定权限（如 `711`），不受 `umask` 影响

# 创建单个目录
mkdir mydir

# 递归创建多层目录（父目录不存在时会自动创建）
mkdir -p project/src/main/java

# 创建目录并指定权限为 rwx--x--x
mkdir -m 711 mydir2

# 验证结果
ls -ld mydir mydir2

谨慎使用 -p

-p 不会报告打字错误——如果目录名写错，会默默创建一个错误命名的目录层级。

rmdir — 删除空目录¶

rmdir 只能删除**空目录**，有文件时会报错，这是一种安全保护。

# 删除空目录
rmdir mydir

# 递归删除空目录链（从最深层开始，逐层往上删除空目录）
rmdir -p project/src/main/java

# 如果要删除非空目录，需要用 rm -r（见下文）

ls — 列出目录内容¶

ls 是使用频率最高的命令之一，默认只显示非隐藏文件名。

ls [选项] [文件或目录]

常用参数速查¶

参数	说明
`-l`	长格式，显示权限、大小、时间等详细信息
`-a`	显示所有文件，包含 `.` 开头的隐藏文件
`-A`	同 `-a`，但不显示 `.` 和 `..` 这两个特殊目录
`-h`	以人类可读单位（K、M、G）显示文件大小，需配合 `-l`
`-t`	按修改时间排序（最新在前）
`-S`	按文件大小排序（最大在前）
`-r`	反转排序顺序
`-R`	递归列出所有子目录内容
`-d`	只显示目录本身，不展开内容（常用于查看目录属性）
`-i`	显示 inode 号（下一章文件系统中会详细介绍）
`--color=auto`	按文件类型着色（大多数发行版默认开启）
`--full-time`	显示完整时间（含年月日时分秒）

# 列出当前目录（含隐藏文件）详细信息
ls -al

# 列出目录，大小用 K/M/G 显示
ls -lh /var/log

# 按时间倒序排列（最旧在前）
ls -ltr

# 只查看某目录自身的属性，不展开内容
ls -ld /etc

# 查看完整时间戳
ls -al --full-time ~

ll 是 ls -l 的别名

大多数发行版已将 ll 设置为 ls -l 的别名，可以直接使用 ll。

cp — 复制文件或目录¶

cp [选项] 来源 目标
cp [选项] 来源1 来源2 ... 目标目录

选项	说明
`-r`	递归复制目录（复制目录时必须加）
`-p`	保留原文件的权限、所有者、时间戳（备份时常用）
`-a`	等同于 `-dr --preserve=all`，尽量完整保留所有属性
`-i`	目标已存在时询问是否覆盖
`-f`	强制覆盖，不询问
`-u`	仅当来源比目标新时才复制（增量备份）
`-d`	来源为符号链接时，复制链接本身而非指向的文件
`-s`	创建符号链接而非复制
`-l`	创建硬链接而非复制

# 复制文件（普通复制，权限会变为执行者所有）
cp /etc/passwd /tmp/passwd_bak

# 询问是否覆盖
cp -i ~/.bashrc /tmp/bashrc

# 完整保留属性复制（备份场景首选）
cp -a /var/log/wtmp /tmp/wtmp_bak

# 递归复制整个目录
cp -r /etc/ /tmp/etc_bak/

# 复制符号链接本身（而不是跟随链接复制目标文件）
cp -d /var/mail /tmp/mail_link_bak

# 仅在来源更新时才复制
cp -u ~/.bashrc /tmp/bashrc

复制时权限会被重置

默认情况下，cp 复制的文件拥有者会变为执行者自身，权限也可能改变。备份系统文件（如 /etc/shadow）时必须加 -a 或 -p，才能保留原有权限。

rm — 删除文件或目录¶

rm [选项] 文件或目录

选项	说明
`-i`	删除前询问确认（root 默认已启用）
`-r`	递归删除目录及其所有内容
`-f`	强制删除，忽略不存在的文件，不询问

# 删除文件（有交互确认）
rm -i myfile.txt

# 递归删除目录（会逐个询问，按 y 确认）
rm -r /tmp/mydir/

# 强制递归删除，不询问（⚠️ 危险，请确认路径无误）
rm -rf /tmp/mydir/

# 删除以 - 开头的特殊文件名（不能直接 rm -filename）
touch ./-aaa-
rm ./-aaa-      # 用 ./ 前缀绕开选项解析
# 或者
rm -- -aaa-

rm -rf 是最危险的命令之一

rm -rf / 会删除整个系统，且无法撤销。执行前务必核对路径，建议先用 ls 确认目标。

mv — 移动或重命名¶

mv 既能移动文件，又能重命名（本质相同：改变路径）。

mv [选项] 来源 目标
mv [选项] 来源1 来源2 ... 目标目录

选项	说明
`-i`	目标已存在时询问
`-f`	强制覆盖，不询问
`-u`	仅当来源比目标新时才移动

# 将文件移入目录
mv report.txt /tmp/

# 重命名文件（同目录下 mv = rename）
mv old_name.txt new_name.txt

# 重命名目录
mv mydir/ newdir/

# 同时移动多个文件到目录（最后一个参数必须是目录）
mv file1 file2 file3 /tmp/dest/

批量重命名用 rename

mv 只能一次改一个名字。批量重命名请用 rename 命令：rename 's/old/new/' *.txt

touch — 创建空文件与修改时间戳¶

Linux 为每个文件记录三种时间：

时间	全称	何时更新
`mtime`	modification time	文件内容发生变化
`atime`	access time	文件被读取（`cat`、`less` 等）
`ctime`	status time	文件属性或权限发生变化（无法手动修改）

ls -l 默认显示 mtime。用 --time=atime 或 --time=ctime 可查看其他时间。

touch [选项] 文件名

选项	说明
（无选项）	若文件不存在则创建空文件；若存在则更新 atime 和 mtime 为当前时间
`-a`	只更新 atime
`-m`	只更新 mtime
`-d "日期"`	将 atime/mtime 设为指定日期（如 `"2 days ago"`）
`-t YYYYMMDDhhmm`	将 atime/mtime 设为精确时间
`-c`	若文件不存在，不创建新文件

# 创建一个空文件
touch newfile.txt

# 同时创建多个空文件
touch file1 file2 file3

# 更新文件时间为当前时间（文件必须已存在）
touch existing_file.txt

# 将时间改为两天前
touch -d "2 days ago" myfile.txt

# 将时间改为指定值
touch -t 202401150830 myfile.txt

# 查看三种时间
stat myfile.txt

file — 识别文件类型¶

Linux 不依赖扩展名判断文件类型，file 命令通过读取文件头部的**魔数（magic bytes）**来识别真实类型。

# 检测单个文件类型
file /bin/bash
# bash: ELF 64-bit LSB shared object, x86-64, ...

file /etc/passwd
# /etc/passwd: ASCII text

file /dev/sda
# /dev/sda: block special (8/0)

# 检测多个文件
file /bin/* | head -10

常见输出类型说明：

输出关键词	说明
`ASCII text`	纯文本文件
`ELF 64-bit LSB executable`	可执行二进制文件
`ELF 64-bit LSB shared object`	动态链接库（`.so`）
`symbolic link`	符号链接
`directory`	目录
`gzip compressed data`	gzip 压缩文件

stat — 查看文件详细元数据¶

stat 显示文件的完整元数据，包括三种时间、inode 号、权限、硬链接数等。

stat [文件或目录]

1	`stat /etc/passwd`

输出示例：

  File: /etc/passwd
  Size: 2315        Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: fd00h/64768d  Inode: 17826091    Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2024-06-16 08:30:12.000000000 +0800   # atime
Modify: 2024-05-04 17:54:00.000000000 +0800   # mtime
Change: 2024-05-04 17:54:00.000000000 +0800   # ctime

stat 比 ls -l 更详细，在调试权限问题、确认时间戳、查找 inode 编号时非常有用。

软链接 vs 硬链接¶

链接文件有两种：符号链接（软链接） 和 硬链接，原理完全不同。

硬链接 — 同一 inode 的多个目录项¶

1	`ln 原始文件硬链接名`

原理：Linux 文件系统用 inode 记录文件的实际数据。硬链接只是在目录中新增一条指向**同一 inode** 的记录，两个名字完全等价，没有"谁是原始、谁是链接"之分。

# 创建硬链接
ln original.txt hardlink.txt

# 查看 inode 号（两者相同）
ls -li original.txt hardlink.txt
# 1234567 -rw-r--r--. 2 root root 176 Jun 11 19:01 hardlink.txt
# 1234567 -rw-r--r--. 2 root root 176 Jun 11 19:01 original.txt
# ↑ inode 相同，第 3 列的链接数从 1 变成了 2

硬链接的限制：

❌ 不能跨文件系统（不同分区）
❌ 不能链接目录（防止循环引用）
✅ 删除其中一个名字不影响文件，只有所有硬链接都删掉，文件才真正消失

软链接 — 指向路径的快捷方式¶

ln -s 目标路径 软链接名

软链接本身是一个独立文件，内容是**目标路径字符串**，类似 Windows 快捷方式。

# 创建软链接
ln -s /usr/share/doc mydoc

# 查看软链接
ls -l mydoc
# lrwxrwxrwx. 1 root root 14 Jun 11 19:06 mydoc -> /usr/share/doc

# 软链接指向不存在的路径时变为"悬空链接"（dangling link）
ln -s /nonexistent broken_link
ls -l broken_link   # 显示红色（文件不存在）

两者对比¶

特性	硬链接	软链接
原理	指向同一 inode	保存目标路径字符串
跨文件系统	❌ 不支持	✅ 支持
链接目录	❌ 不支持	✅ 支持
原文件删除后	数据仍可访问	链接失效（悬空链接）
`ls -l` 标识	与普通文件相同（`-`）	`l` 开头
inode 号	与原文件相同	独立的 inode

Debian/UbuntuRed Hat/RHEL

# 软链接在 /etc/alternatives 系统中大量使用，用于管理多版本程序
ls -l /etc/alternatives/python3
# lrwxrwxrwx 1 root root  ... /etc/alternatives/python3 -> /usr/bin/python3.11

# update-alternatives 命令管理软链接切换
update-alternatives --list python3

# alternatives 系统同样使用软链接
ls -l /etc/alternatives/python3

# alternatives 命令管理软链接切换
alternatives --list

软链接路径建议用绝对路径

创建软链接时，目标路径建议使用绝对路径，避免因移动链接文件到其他目录后路径失效：

# ✅ 推荐：使用绝对路径
ln -s /usr/local/bin/python3 ~/bin/python

# ❌ 谨慎：使用相对路径（移动链接文件后可能失效）
ln -s ../lib/python3 ./python