1
00:00:01,569 --> 00:00:04,646
好的，感谢大家的到来

2
00:00:04,646 --> 00:00:08,369
这门课叫做《计算机科学教育中缺失的一课》

3
00:00:08,369 --> 00:00:10,554
至少，我们选择这么叫这门课

4
00:00:10,589 --> 00:00:13,449
如果你不是为了这门课坐在这， 那你是走错教室了。

5
00:00:13,619 --> 00:00:17,560
我们将在这里待大约一个小时，来和大家谈谈这门课的内容

6
00:00:18,462 --> 00:00:23,052
而且我想首先和你讲讲为什么我们开展这门课

7
00:00:23,329 --> 00:00:30,728
这门课源于Anish和Jose和我在MIT的许多课程担任助教时所做的观察

8
00:00:31,204 --> 00:00:34,743
我们作为计算机科学家都知道

9
00:00:34,743 --> 00:00:38,612
计算机在处理重复任务和自动化方面非常出色

10
00:00:38,640 --> 00:00:40,830
但我们经常没能意识到

11
00:00:40,830 --> 00:00:44,917
其实有大量的工具可以让我们自己的学习过程更好

12
00:00:45,502 --> 00:00:48,374
我们可以更高效地使用我们的电脑

13
00:00:48,374 --> 00:00:51,989
因为我们可以让电脑成为我们的工具

14
00:00:51,739 --> 00:00:55,359
而不只是用来开发网页或是软件那些

15
00:00:57,259 --> 00:00:59,276
这门课就是试图解决这个问题，

16
00:00:59,276 --> 00:01:02,585
试着向大家展示一些工具

17
00:01:02,585 --> 00:01:07,753
这些工具可以在日常工作、研究和学习中发挥重要的作用

18
00:01:09,040 --> 00:01:14,867
这门课程将教授大家

19
00:01:14,910 --> 00:01:18,200
如何充分利用你已经了解的工具

20
00:01:18,200 --> 00:01:21,854
同时也会介绍一些以前你不知道的工具

21
00:01:21,854 --> 00:01:23,523
以及如何结合那些工具

22
00:01:23,523 --> 00:01:28,940
使你变得更强大

23
00:01:29,966 --> 00:01:34,630
这门课将分为11节1小时的讲座，

24
00:01:34,630 --> 00:01:38,023
每个讲座都将讲一个特定的主题

25
00:01:38,400 --> 00:01:41,439
我们的网站上把课程的主题都列出来了

26
00:01:41,439 --> 00:01:44,990
以及每个讲座的日期

27
00:01:44,990 --> 00:01:47,210
他们大多数是彼此独立的

28
00:01:47,210 --> 00:01:50,450
所以你可以选择参加你感兴趣的讲座

29
00:01:50,450 --> 00:01:55,105
但我们会假定你一直在跟进，这样当我们到后面的讲座时

30
00:01:55,109 --> 00:01:58,580
我将不会从头到尾再教你bash了

31
00:02:00,969 --> 00:02:07,259
我们也将把每一节课程的笔记和视频发布到网上

32
00:02:07,478 --> 00:02:11,299
我们还没确定发布时间，但这将会在讲座结束之后

33
00:02:11,840 --> 00:02:13,784
很明显视频只能在讲座结束之后上传了

34
00:02:14,410 --> 00:02:18,664
这门课由本人John、坐在那边的Annesh来负责

35
00:02:18,664 --> 00:02:20,850
还有Jose，他虽然现在不在这

36
00:02:20,850 --> 00:02:23,290
但是会主讲明天的课程

37
00:02:23,720 --> 00:02:28,700
请注意，我们将在这11个讲座中讲很多内容

38
00:02:29,176 --> 00:02:32,430
所以我们会相对讲的快一些

39
00:02:32,430 --> 00:02:37,080
如果有如何地方跟不上，请一定要打断我们

40
00:02:37,080 --> 00:02:39,809
或者你希望我们可以多花点时间讲解某些东西

41
00:02:39,809 --> 00:02:43,240
尽管提问打断我们，让我们知道

42
00:02:43,240 --> 00:02:51,110
每一节课之后我们将在30号楼（计算机学院的中心）9楼有答疑时间

43
00:02:51,110 --> 00:02:55,140
如果你来9楼的等候室，那个门楼那里

44
00:02:55,140 --> 00:02:59,750
你可以来试试我们准备的每节课后的练习

45
00:02:59,750 --> 00:03:03,440
或者问问课上我们讲的内容

46
00:03:03,440 --> 00:03:07,100
或者其他关于高效利用你的电脑的方面

47
00:03:09,060 --> 00:03:12,740
由于我们时间有限

48
00:03:12,740 --> 00:03:16,080
我们不会讲所有的工具和细节

49
00:03:16,080 --> 00:03:21,430
我们只会聚焦于那些有趣的工具，以及使用他们的有趣方法

50
00:03:21,430 --> 00:03:25,110
我们不一定非要深入探讨关于它们是如何运作的细节

51
00:03:25,110 --> 00:03:26,605
或者更精巧的用例

52
00:03:26,605 --> 00:03:30,050
但如果你对这些有疑问，也请来问问我们

53
00:03:30,050 --> 00:03:33,014
这里面许多工具我们都使用了很多年

54
00:03:33,690 --> 00:03:36,680
我们也许能教你怎么用这些工具做一些有趣的东西

55
00:03:37,360 --> 00:03:39,960
总之，充分利用这次上课的机会

56
00:03:40,990 --> 00:03:44,803
这节课我不想讲得特别快

57
00:03:45,104 --> 00:03:50,330
这节课上， 我会讲一些基础知识

58
00:03:50,360 --> 00:03:53,345
在后面的课程中，我们会假定你都掌握

59
00:03:53,505 --> 00:03:55,654
比如如何使用shell和终端

60
00:03:55,654 --> 00:03:58,850
对于那些不熟悉这些工具的人，我将在讲座中进行解释

61
00:03:58,930 --> 00:04:03,192
然后之后我们会很快讲到更高级的工具，以及如何使用它们

62
00:04:03,192 --> 00:04:06,990
你可以从课堂笔记中看到我们将要讲的主题

63
00:04:08,177 --> 00:04:10,487
那么，现在开始今天的讲座

64
00:04:10,487 --> 00:04:12,357
我们今天讲到shell

65
00:04:12,668 --> 00:04:17,587
当你熟悉的图形界面无法实现你想要的功能时

66
00:04:17,587 --> 00:04:23,203
shell将成为你和电脑交互的主要方式之一

67
00:04:24,471 --> 00:04:27,925
图形界面的功能是十分局限的

68
00:04:27,925 --> 00:04:32,185
因为你只能使用图形界面上的按钮、滑块和输入框

69
00:04:32,871 --> 00:04:37,290
而这些文本工具通常可以可以互相组合起来

70
00:04:37,290 --> 00:04:42,084
可以使用许多不同的组合或编程方式实现自动化

71
00:04:42,390 --> 00:04:46,785
我们将专注于这些基于命令行或者文本的工具

72
00:04:47,282 --> 00:04:51,282
shell就是实现这些工作的主要工具之一

73
00:04:51,282 --> 00:04:53,352
对于那些不熟悉shell的人

74
00:04:53,352 --> 00:04:56,531
大多数平台都提供了某种形式的shell

75
00:04:56,531 --> 00:04:58,841
在Windows上，通常是PowerShell

76
00:04:59,035 --> 00:05:01,525
但也有其它Shell可用

77
00:05:01,972 --> 00:05:04,763
在Linux上，你可以找到许多终端（Terminal）

78
00:05:04,939 --> 00:05:07,819
终端是能显示Shell的窗口

79
00:05:07,819 --> 00:05:10,239
你也能找到许多不同类型的Shell

80
00:05:10,397 --> 00:05:14,397
其中最常见的Shell是BASH（the Bourne Again SHell）

81
00:05:14,848 --> 00:05:16,418
因为BASH是最常见的Shell

82
00:05:16,418 --> 00:05:19,548
所以它将会在我们的讲座中重点讲解

83
00:05:19,636 --> 00:05:22,455
如果你使用Mac os，你可能也有BASH

84
00:05:22,455 --> 00:05:25,270
但是打开终端的时候可能出现一个较旧的版本

85
00:05:25,406 --> 00:05:28,895
如果你想跟随我们的课程学习，请随意选择平台

86
00:05:28,895 --> 00:05:32,895
但是我们的教学是基于Linux的

87
00:05:32,895 --> 00:05:35,545
尽管这些工具在所有平台都能使用

88
00:05:37,411 --> 00:05:41,411
如果你不知道怎么安装终端和Shell

89
00:05:41,701 --> 00:05:44,516
我们很乐意在办公时间为你展示

90
00:05:44,516 --> 00:05:47,770
或者简单地在Google上搜索

91
00:05:47,770 --> 00:05:52,112
“你的平台+终端”。 你就能找到教程

92
00:05:55,143 --> 00:05:57,783
现在，当你打开终端

93
00:05:57,783 --> 00:06:00,283
你会看到一个类似这个的界面

94
00:06:00,283 --> 00:06:04,043
通常只有一行在顶部

95
00:06:04,043 --> 00:06:06,024
这就是所谓的Shell提示符

96
00:06:06,024 --> 00:06:08,463
你可以看到我的Shell提示符是这样的

97
00:06:08,463 --> 00:06:11,230
上面有我的用户名，机器的名称

98
00:06:11,230 --> 00:06:15,230
当前的路径（我们稍后会讨论路径）

99
00:06:15,783 --> 00:06:19,443
还有闪烁的光标等待我的输入

100
00:06:19,699 --> 00:06:22,689
这就是Shell提示符，你可以告诉Shell你想让它做什么

101
00:06:24,951 --> 00:06:27,161
你也可以配置Shell提示符

102
00:06:27,167 --> 00:06:30,017
当你在机器上打开它时，它可能不会完全像这样

103
00:06:30,178 --> 00:06:33,836
如果你配置了一些东西，它可能会像这样

104
00:06:33,836 --> 00:06:35,856
或者呈现出各种不同的样子

105
00:06:37,231 --> 00:06:41,231
我们不会在这个讲座上太多地讨论自定义你的Shell

106
00:06:41,475 --> 00:06:45,475
在这里我们只会讲怎么使用Shell做有用的事情

107
00:06:47,441 --> 00:06:51,392
这是你与计算机进行文本界面交互的主要方式

108
00:06:51,392 --> 00:06:54,267
在Shell提示符后面，你可以输入命令

109
00:06:54,267 --> 00:06:57,137
命令通常是相对简单的东西

110
00:06:57,620 --> 00:07:01,431
通常是像使用参数启动程序之类的事情

111
00:07:01,442 --> 00:07:02,504
这是什么样子的呢？

112
00:07:02,504 --> 00:07:04,834
我们可以执行一个date程序

113
00:07:04,834 --> 00:07:06,754
输入date，然后按下回车键

114
00:07:06,754 --> 00:07:09,064
然后它就会显示日期与时间

115
00:07:09,802 --> 00:07:12,305
你也可以在运行程序的时候加上参数

116
00:07:12,305 --> 00:07:16,305
这是改变程序行为的一种方式

117
00:07:16,709 --> 00:07:18,799
例如，有一个程序叫“echo”

118
00:07:18,799 --> 00:07:22,408
echo会直接输出你给它的参数

119
00:07:22,408 --> 00:07:26,806
参数就是附加在命令后面以空格分割的东西

120
00:07:26,806 --> 00:07:28,773
那么，我们输入 Hello

121
00:07:28,773 --> 00:07:30,553
程序就会把hello输出

122
00:07:31,360 --> 00:07:32,499
这也许并不令人意外

123
00:07:32,710 --> 00:07:35,250
这就是参数的基础使用

124
00:07:35,427 --> 00:07:39,177
你可能注意到参数是由空格分隔的

125
00:07:39,519 --> 00:07:42,542
你可能会想，那我该怎么输入由多个单词组成的参数呢？

126
00:07:42,911 --> 00:07:44,201
你可以用引号把参数包起来

127
00:07:44,201 --> 00:07:47,561
这样你就可以做 echo "Hello World" 这样的事情

128
00:07:48,722 --> 00:07:51,495
现在echo接收到一个字符串参数

129
00:07:51,495 --> 00:07:54,269
包含空格的 "Hello World"

130
00:07:54,990 --> 00:07:57,130
你也可以用单引号做这件事

131
00:07:57,130 --> 00:07:59,252
单引号和双引号的区别

132
00:07:59,334 --> 00:08:01,735
我们会在讲到Bash脚本的时候再讨论

133
00:08:03,360 --> 00:08:04,980
你也可以转义单个字符

134
00:08:05,935 --> 00:08:10,980
例如 Hello\ World，这样也是可以的

135
00:08:11,200 --> 00:08:13,837
后面我们会讲到如何转义

136
00:08:13,837 --> 00:08:19,332
和解析各种参数和变量的规则

137
00:08:19,546 --> 00:08:22,382
希望你不会遇到太多问题

138
00:08:22,382 --> 00:08:25,774
至少要记住空格分隔参数就好

139
00:08:25,944 --> 00:08:29,417
例如，如果你想创建一个名为 my photos 的目录

140
00:08:29,495 --> 00:08:32,615
你不能只输入 "mkdir my photos"

141
00:08:32,615 --> 00:08:35,829
这样会创建两个目录，一个叫 my 另一个叫 photos

142
00:08:35,829 --> 00:08:37,359
这可能不是你想要的

143
00:08:39,115 --> 00:08:42,542
现在你可能会问的一个问题是

144
00:08:42,542 --> 00:08:45,317
当我输入 date 或者 echo 的时候

145
00:08:45,317 --> 00:08:48,183
Shell如何知道这些程序是什么

146
00:08:48,183 --> 00:08:51,153
Shell怎么知道这些程序要做什么呢？

147
00:08:52,356 --> 00:08:57,138
答案是，有一些内置程序，是你的计算机中自带的

148
00:08:57,346 --> 00:09:01,536
你的机器可能自带终端

149
00:09:01,536 --> 00:09:04,905
或者可能自带Windows资源管理器

150
00:09:04,905 --> 00:09:07,191
或者可能自带某种浏览器

151
00:09:07,191 --> 00:09:10,626
它还会附带一系列面向命令行的程序

152
00:09:10,626 --> 00:09:13,286
这些程序存储在你的文件系统中

153
00:09:13,628 --> 00:09:18,302
并且Shell有确定程序存储位置的方法

154
00:09:18,302 --> 00:09:20,771
简而言之，搜索程序的方法

155
00:09:21,187 --> 00:09:26,994
它通过一种名为环境变量的东西来实现这一点

156
00:09:27,413 --> 00:09:31,413
环境变量是一种变量，就像编程语言中的变量一样

157
00:09:31,864 --> 00:09:35,204
事实证明，Shell，特别是Bash（the Bourne Again SHell）

158
00:09:35,204 --> 00:09:37,311
真的是一种编程语言

159
00:09:37,311 --> 00:09:42,350
这里的提示符不仅能运行带有参数的程序

160
00:09:42,350 --> 00:09:46,655
你还可以做 while循环、for循环、条件判断……

161
00:09:46,655 --> 00:09:51,300
不仅如此，你甚至可以在Shell中定义函数、变量

162
00:09:51,300 --> 00:09:54,790
我们将在下一节课中讲解这些内容，也就是Shell 脚本

163
00:09:56,890 --> 00:09:59,879
现在，我们只看看这个特定的环境变量

164
00:09:59,894 --> 00:10:03,540
环境变量是在启动Shell时设置的

165
00:10:03,540 --> 00:10:06,400
不需要每次启动Shell都要设置的东西

166
00:10:06,400 --> 00:10:07,804
有一堆这样的变量已经设置好了

167
00:10:07,804 --> 00:10:09,391
例如你的主目录在哪里

168
00:10:09,391 --> 00:10:10,581
你的用户名是什么

169
00:10:10,581 --> 00:10:15,565
要查看搜索路径，有一个重要的变量，即路径变量

170
00:10:15,935 --> 00:10:18,824
如果我输入 echo $PATH

171
00:10:18,827 --> 00:10:22,897
它会显示路径变量的列表

172
00:10:22,897 --> 00:10:25,516
Shell就是在这些路径里搜索程序的

173
00:10:25,976 --> 00:10:29,782
你可能会注意到这是一个由冒号 : 分隔的列表

174
00:10:29,785 --> 00:10:31,995
它可能有点长并且难以阅读

175
00:10:32,353 --> 00:10:36,564
但是本质是，每当你输入程序名时

176
00:10:36,564 --> 00:10:40,579
Bash就会在这个路径列表中搜索

177
00:10:40,579 --> 00:10:44,166
并在每个目录中查找

178
00:10:44,166 --> 00:10:47,933
与你输入的名称相同的程序或文件

179
00:10:48,761 --> 00:10:50,929
因此，当我尝试运行 date 或者 echo 时

180
00:10:50,929 --> 00:10:52,818
它将逐个遍历路径列表

181
00:10:52,818 --> 00:10:55,948
直到在某个路径找到叫 date 或者 echo 的程序

182
00:10:55,948 --> 00:10:57,800
然后运行对应的程序

183
00:10:57,770 --> 00:11:00,280
如果我们想知道实际运行的是哪个程序

184
00:11:00,280 --> 00:11:02,112
可以通过一个叫 which 的命令

185
00:11:02,234 --> 00:11:04,400
我输入 which echo

186
00:11:04,575 --> 00:11:08,435
它会告诉我，如果我想运行一个叫 echo 的程序

187
00:11:08,435 --> 00:11:09,685
我会运行这一个

188
00:11:10,370 --> 00:11:14,370
现在我们停下来来谈谈路径是什么

189
00:11:14,370 --> 00:11:18,621
路径是一种描述计算机上文件位置的方式

190
00:11:19,134 --> 00:11:24,280
在 Linux 和 Mac OS上，路径是由斜杠分隔的，正斜杠 /

191
00:11:24,619 --> 00:11:29,584
你会看到这是根目录

192
00:11:29,814 --> 00:11:34,610
斜杠在路径的开头，表示这是文件系统的顶部

193
00:11:34,702 --> 00:11:38,702
然后进入到名为 usr 的目录

194
00:11:38,702 --> 00:11:41,622
然后进入到名为 bin 的目录

195
00:11:41,622 --> 00:11:43,687
然后查找名为 echo 的文件

196
00:11:44,327 --> 00:11:48,383
在 Windows上，路径是由反斜杠 \ 分隔的

197
00:11:48,746 --> 00:11:53,556
在 Linux 和 Mac OS 中，所有内容都属于根命名空间

198
00:11:53,556 --> 00:11:57,385
所有的绝对路径都以斜杠开头

199
00:11:57,805 --> 00:12:01,351
在 Windows 下，每个分区都有一个根目录

200
00:12:01,789 --> 00:12:05,789
你可能会看到类似于 C:\ D:\

201
00:12:06,400 --> 00:12:13,840
所以在Windows中，每个驱动器都有独立的文件系统路径层次结构。

202
00:12:13,840 --> 00:12:16,704
在 Linux 和 Mac OS 中，它们都挂载到了同一个命名空间下

203
00:12:17,645 --> 00:12:20,805
你可能已经注意到我说了绝对路径这个词

204
00:12:20,825 --> 00:12:23,125
你可能不知道这是什么意思

205
00:12:23,597 --> 00:12:29,537
绝对路径是能完全确定文件位置的路径

206
00:12:29,857 --> 00:12:34,025
在这种情况下，这个路径能完全确定 echo 程序的位置

207
00:12:34,030 --> 00:12:37,570
它提供了指向该文件的完整路径

208
00:12:37,802 --> 00:12:41,442
但也存在相对路径的概念

209
00:12:42,429 --> 00:12:46,429
相对路径是相对于当前位置的路径

210
00:12:48,408 --> 00:12:54,499
确定当前位置的方法是输入pwd（print working directory）