[Linux 文章收集] Linux 系統 xargs 指令範例與教學

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Preface
在 UNIX/Linux 系統中，xargs 這個指令跟其他的指令結合之後，將會變得非常有用，這裡我們整理了一些常見的 xargs 使用範例與教學，透過這些簡單的範例可以很快的了解 xargs 的各種使用方式。雖然這裡的範例都很簡單，但是當你了解 xargs 的用法之後，你會發現 xargs 其實可以拿來處理各式各樣的問題，而且非常好用，尤其是對於伺服器的系統管理者而言，在管理大量的檔案與目錄結構時，有這樣的工具會方便很多。

xargs 基本用法
xargs 這個指令會標準輸入（standard input）讀取資料，並以空白字元或換行作為分隔，將輸入的資料切割成多個字串，並將這些字串當成指定指令（預設為 /bin/echo）執行時的參數。如果直接執行:

# xargs
arg1 arg2
arg3 // Ctrl+D here
arg1 arg2 arg3

這裡我們沒有指定任何指令，所以預設會使用 /bin/echo，直接把三個字串輸出至終端機中。這裡雖然輸入的資料中有包含一個換行字元（\n），不過因為 xargs 預設不會保留換行字元，所以整個輸出就變成一整行。這個效果相當於:

# /bin/echo arg1 arg2 arg3

xargs 在讀取標準輸入的資料時，會自動忽略空白行，多餘的空白或是 tab 字元也會自動被忽略。如果要指定 xargs 所要執行的指令，可以直接將指令的名稱放在所有 xargs 的參數之後，例如:

# xargs cat arg1 arg2 arg3 // 相當於 cat arg1 arg2 arg3

分隔字元
如果要指定 xargs 在讀取標準輸入時所使用的分隔字元，可以使用 -d 這個參數。例如：

# xargs -d\n
arg1 arg2
arg3

這裡當我們使用 -d 這個參數指定分隔字元時，xargs 就會將換行字元保留下來，所以輸出會分為兩行。

參數個數上限
預設的狀況下，xargs 會把從標準輸入的資料所分割出來的字串，一次全部都放進指定指令參數中，例如：

# echo a b c d e f | xargs
a b c d e f

如果我們不想讓所有的參數都放進一個指令中指令中執行，可以使用 -n 參數來指定每一次執行指令所使用的參數個數上限值，例如:

# echo a b c d e f | xargs -n 3
a b c
d e f

執行前的確認
如果你對於 xargs 的使用方式不是很熟悉，或是需要以 root 權限執行一些不容出錯的指令，可以加上 -p 參數，讓指令在實際執行指令之前可以先進行確認的動作。例如：

# echo a b c d e f | xargs -p -n 3

則在每一行指令執行前，都會先確認，如果要執行就輸入 y，若不執行則輸入 n，假設每一個指令我們都輸入 y 讓它執行，則整個輸出就會變成這樣：

# echo a b c d e f | xargs -p -n 3
/bin/echo a b c ?...y
/bin/echo d e f ?...a b c
y
d e f

這裡因為 xargs 的確認訊息與 echo 指令的輸出混在一起，所以看起來有點奇怪。

忽略空字串參數
如果想要避免空字串作為參數來執行指令，可以加上 -r 參數：

# echo a b c d e f | xargs -p -n 3
/bin/echo a b c ?...n
/bin/echo d e f ?...n
/bin/echo ?...n // 這裡空字串也被當作參數

# echo a b c d e f | xargs -p -n 3 -r
/bin/echo a b c ?...n
/bin/echo d e f ?...n

顯示執行的指令
使用 -t 參數可以讓 xargs 在執行指令之前先顯示要執行的指令，這樣可以讓使用者知道 xargs 執行了哪些指令。

# xargs -t
abc
/bin/echo abc
abc

結合 xargs 與 find 指令
xargs 本身的功能並不多，但是他跟其他的 Linux 指令一起搭配使用時，功能就會顯得很強大。與 find 指令合在一起使用是 xargs 的一項非常重要的功能，它可以讓你找尋特定的檔案，並且進行特定的處理動作。假設我們有一些資料夾，其中包含各式各樣的檔案，以 tree 指令查看目錄結構會呈現:

假設我們想要找出目前路徑之下的所有 .c 檔案，並且將其刪除，就可以使用:

# find . -name "*.c" | xargs rm -f

這裡我們將 xargs 要執行的指令指定為 rm -f，讓 find 所找到的 .c 檔案都當成 rm -f 的參數，所以其指令的效果就相當於:

# rm -f ./folder2/file3.c ./folder1/file2.c ./folder1/file1.c

如果你對於指令的操作還不是很熟悉，也可以配合上面介紹的 -p 參數，在執行前確認一下:

# find . -name "*.c" | xargs -p rm -f

包含空白的檔案名稱
假設我們的目錄中有一些檔名包含空白字元：

# touch "G T Wang.c"

在這種狀況下如果用上面 find 與 xargs 的方式會無法將其刪除，原因在於當我們執行:

# find . -name "*.c" | xargs rm -f

的時候，xargs 所產生的指令為

# rm -f ./G T Wang.c

因為檔名包含空白，所以這會會造成 rm 指令無法正確刪除該檔案。這個時候我們可以將 find 指令加上 -print0 (print the full file name on the standard output, followed by a null character) 參數，另外將 xargs 指令加上 -0 參數:

Because Unix filenames can contain blanks and newlines, this default behaviour is often problematic; filenames containing blanks and/or newlines are incorrectly processed by xargs. In these
situations it is better to use the -0 option, which prevents such problems. When using this option you will need to ensure that the program which produces the input for xargs also uses a
null character as a separator. If that program is GNU find for example, the -print0 option does this for you.

此時命令變成:

# find . -name "*.c" -print0 | xargs -0 rm -rf

命令列長度的限制
使用 --show-limits 參數可以查看系統對於命令列長度的限制，這些限制會跟 xargs 的運作情況有關，如果要處理很大量的資料時，這些限制要注意一下。

# xargs --show-limits
Your environment variables take up 2277 bytes
POSIX upper limit on argument length (this system): 2617115
POSIX smallest allowable upper limit on argument length (all systems): 4096
Maximum length of command we could actually use: 2614838
Size of command buffer we are actually using: 131072
...

結合 xargs 與 grep 指令
xargs 與 grep 兩個指令的合併也是一個很常見的使用方式，它可以讓你找尋特定檔案之後，進而搜尋檔案的內容。假設我們要在所有的 .c 檔案中搜尋 stdlib.h 這個字串，就可以使用:

# find . -name '*.c' | xargs grep 'stdlib.h'