Linux基础及脚本语言

频道：行业资讯日期：2023-03-26 17:19:44 浏览：663

Linux基础

选择 Linux 还是 Windows？这个话题曾经在网上吵得很热，也许现在还有人在争论。一般而言，使用 Linux 的优势要远远高于使用 Windows，原因简单列举如下：[1]

大多数科研专用的软件都是在 Linux 下开发的，然后再移植到 Windows 下，因而这类软件在 Windows 下相对来说有更多的 Bug；很多开源的代码是在 Linux 下写的，然后用 gcc 或 gfotran 编译的。理论上，只要程序写的时候考虑的可移植性，在 Windows 下编译是没有问题的，但实际上大多数代码都需要经过一番修改；Windows 自带了批处理工具（Batch）以及 Shell（PowerShell），可以用于完成数据的批处理；但前者功能太单一，后者用的人又很少，所以两者都不是合适的选择；Linux 下自带了多种 Shell（Bash、csh、zsh），以及多个适合数据处理的工具，非常适合用于科研。

要学习 Linux，首先要选择合适的发行版：Ubuntu、Debian 和 Fedora 应该算是比较适合新手的发行版。刚接触 Linux 的新手可以考虑在虚拟机中安装不同的发行版，每个都尝试一下，找到最适合自己的就好。选择好发行版之后，还要对发行版的版本代号有一些了解。以 Ubuntu 为例，对于 12.04 和 14.04 是长期支持版，支持周期为 5 年，而其他版本的支持周期只有一年多。我遇到不少目前还在用 Ubuntu 13.10 的人，（13.10 在 2014 年 7 月便不再被支持）。这就是在给自己挖坑，系统用的时间越长，重装的代价就越高，想要重装的欲望就越低，重装时数据丢失的风险也越大。

接下来要选择合适的入门书籍：国内推荐的比较多的是《鸟哥的 Linux 私房菜 – 基础学习篇》，个人觉得其语言过于啰嗦，知识点对于新手来说稍显繁杂；另一本推荐的比较多的是开源的《The Linux Command Line》，该书有中文译本。注意，要读的是介绍 Linux 的书，而不是任何介绍 Linux 发行版的书。

对于 Linux 入门需要了解的知识点包括：

了解 Linux 的历史，以及 Linux 与各个发行版之间的联系；熟悉 Linux 的目录树，习惯使用命令行，掌握基本命令 cd 、 pwd 、mkdir 、 rmdir、 ls 、 cp、 rm 、 mv 的基本用法；理解绝对路径和相对路径；理解环境变量 PATH 的作用；理解 Linux 文件权限 rwx ，掌握 chmod 命令；其他几个有用的命令： cat 、 touch 、 head 、 tail 、 which 、 locate ;符号链接 ln 与挂载 mount ；了解最基本的 vi 编辑器的使用，因为很多时候 vi 是服务器上唯一能使用的编辑器；掌握至少一种高级编辑器的使用，如 vim、emacs、sublime text、atom。怎样才叫掌握？这个问题没有标准答案，选择其中一个一直用下去，遇到需要重复劳动或者不顺心的地方就去找各种插件配置一下。像 gedit 这种编辑器不用也罢，用它来写程序效率太低；理解 ~/.bashrc 文件的作用；理解并学会使用数据流重定向；理解管道的作用及其用途；Linux 通配符；掌握压缩相关命令 tar 、 gzip 、 bzip2 ，其实最主要的是 tar 命令的两种常用方式： -zxvf 和 -jxvf ；与数据处理相关的命令： awk 、 cut 、 grep 、 wc 、 sort 、uniq ；PS：严格地说， awk 已经不单单是一个命令，更像是一种微型语言了。

Bash 及其相关

Bash 其实本身只是一个空壳，具有最基本的条件判断和循环功能。除此之外，日常需要的数据处理、字符串处理，都需要借助于 Linux 下的其他命令，比如 cat 、 awk 、 grep 、cut 、 paste 等等。因而除了 bash 脚本自身的功能以外，还需要了解的工具包括:

awk ：文本处理工具；sed ：流编辑器printf ：格式打印；grep ：正则表达式匹配；正则表达式；

在科研过程中不推荐使用 Bash 脚本，因为 Bash Shell 与 awk 等命令本质上是独立的个体，二者在设计上有很多不一致的地方，且 awk 等命令在设计的时候明显有向 Shell 妥协的意味。总之，Bash 脚本中坑比较多，仅仅适合用几行就可以搞定的情况

Perl 或 / 和 Python

Perl 和 Python 是另外两种常见的脚本语言。在学会了 Bash 脚本以及相关的各种工具之后为什么还要学习新的脚本语言呢？因为 Bash 虽然作为 Linux 下最底层最常用的脚本语言，但是其功能过于依赖于外部工具，且难以实现更加复杂的功能。Perl 和 Python 可以完全自给自足，其内部完全实现了 awk、grep 等工具的功能，且速度很快，更重要的是 Perl 和 Python 具有模块功能，可以从网上下载各种别人已经写好的模块来实现几乎所有自己想要的功能。因而 Perl/Python 实际上比 Bash 功能更强大，学起来也并不难。如果有心学习 Perl/Python 的话，可以简单了解 bash 相关知识，然后直接进入更高级的脚本语言。

就目前的情况来看，Perl 适合日常的简单的数据处理，而 Python 适合完成各种复杂的工作同时也适合进行科学计算。对于新手，更推荐学习 Python。当然最好 Perl 也稍微懂一些。

对于Python的学习，可以参考菜鸟教程。

以上，编辑于 2019.09.22 晚上

最近使用了Linux，新的体会：

方便的数据处理：打乱shuffle，排序sort，取前几个数head，取后几个数tail，取某列数awk可以自动打开一个窗口，变相并行计算：（待补充）gcc用于编译C语言，g++用于编译C++语言Python的使用很方便，可用于基本的计算和绘图，以及充当胶水语言。同时，它易读，是众多机器学习和深度学习框架的常用语言。它的安装，使用Anaconda即可；其他需要的包例如Pytorch另行安装。

以上，编辑于 2022.05.03 凌晨