WEBVTT

00:00:01.569 --> 00:00:04.646
好的，感谢大家的到来

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》

00:00:08.369 --> 00:00:10.554
至少，我们选择这么叫这门课

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。

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

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

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

00:00:31.204 --> 00:00:34.743
我们作为计算机科学家都知道

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

00:00:38.640 --> 00:00:40.830
但我们经常没能意识到

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

00:00:45.502 --> 00:00:48.374
我们可以更高效地使用我们的电脑

00:00:48.374 --> 00:00:51.989
因为我们可以让电脑成为我们的工具

00:00:51.739 --> 00:00:55.359
而不只是用来开发网页或是软件那些

00:00:57.259 --> 00:00:59.276
这门课就是试图解决这个问题，

00:00:59.276 --> 00:01:02.585
试着向大家展示一些工具

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

00:01:09.040 --> 00:01:14.867
这门课程将教授大家

00:01:14.910 --> 00:01:18.200
如何充分利用你已经了解的工具

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

00:01:21.854 --> 00:01:23.523
以及如何结合那些工具

00:01:23.523 --> 00:01:28.940
使你变得更强大

00:01:29.966 --> 00:01:34.630
这门课将分为11节1小时的讲座，

00:01:34.630 --> 00:01:38.023
每个讲座都将讲一个特定的主题

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

00:01:41.439 --> 00:01:44.990
以及每个讲座的日期

00:01:44.990 --> 00:01:47.210
他们大多数是彼此独立的

00:01:47.210 --> 00:01:50.450
所以你可以选择参加你感兴趣的讲座

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

00:01:55.109 --> 00:01:58.580
我将不会从头到尾再教你bash了

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

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

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

00:02:14.410 --> 00:02:18.664
这门课由本人John、坐在那边的Annesh来负责

00:02:18.664 --> 00:02:20.850
还有Jose，他虽然现在不在这

00:02:20.850 --> 00:02:23.290
但是会主讲明天的课程

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

00:02:29.176 --> 00:02:32.430
所以我们会相对讲的快一些

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

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

00:02:39.809 --> 00:02:43.240
尽管提问打断我们，让我们知道

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

00:02:51.110 --> 00:02:55.140
如果你来9楼的等候室，那个门楼那里

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

00:02:59.750 --> 00:03:03.440
或者问问课上我们讲的内容

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

00:03:09.060 --> 00:03:12.740
由于我们时间有限

00:03:12.740 --> 00:03:16.080
我们不会讲所有的工具和细节

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

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

00:03:25.110 --> 00:03:26.605
或者更精巧的用例

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

00:03:30.050 --> 00:03:33.014
这里面许多工具我们都使用了很多年

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

00:03:37.360 --> 00:03:39.960
总之，充分利用这次上课的机会

00:03:40.990 --> 00:03:44.803
这节课我不想讲得特别快

00:03:45.104 --> 00:03:50.330
这节课上， 我会讲一些基础知识

00:03:50.360 --> 00:03:53.345
在后面的课程中，我们会假定你都掌握

00:03:53.505 --> 00:03:55.654
比如如何使用shell和终端

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

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

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

00:04:08.177 --> 00:04:10.487
那么，现在开始今天的讲座

00:04:10.487 --> 00:04:12.357
我们今天讲到shell

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

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

00:04:24.471 --> 00:04:27.925
图形界面的功能是十分局限的

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

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

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

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

00:04:47.282 --> 00:04:51.282
shell就是实现这些工作的主要工具之一

00:04:51.282 --> 00:04:53.352
对于那些不熟悉shell的人

00:04:53.352 --> 00:04:56.531
大多数平台都提供了某种形式的shell

00:04:56.531 --> 00:04:58.841
在Windows上，通常是PowerShell

00:04:59.035 --> 00:05:01.525
但也有其它Shell可用

00:05:01.972 --> 00:05:04.763
在Linux上，你可以找到许多终端（Terminal）

00:05:04.939 --> 00:05:07.819
终端是能显示Shell的窗口

00:05:07.819 --> 00:05:10.239
你也能找到许多不同类型的Shell

00:05:10.397 --> 00:05:14.397
其中最常见的Shell是BASH（the Bourne Again SHell）

00:05:14.848 --> 00:05:16.418
因为BASH是最常见的Shell

00:05:16.418 --> 00:05:19.548
所以它将会在我们的讲座中重点讲解

00:05:19.636 --> 00:05:22.455
如果你使用Mac os，你可能也有BASH

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

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

00:05:28.895 --> 00:05:32.895
但是我们的教学是基于Linux的

00:05:32.895 --> 00:05:35.545
尽管这些工具在所有平台都能使用

00:05:37.411 --> 00:05:41.411
如果你不知道怎么安装终端和Shell

00:05:41.701 --> 00:05:44.516
我们很乐意在办公时间为你展示

00:05:44.516 --> 00:05:47.770
或者简单地在Google上搜索

00:05:47.770 --> 00:05:52.112
“你的平台+终端”。 你就能找到教程

00:05:55.143 --> 00:05:57.783
现在，当你打开终端

00:05:57.783 --> 00:06:00.283
你会看到一个类似这个的界面

00:06:00.283 --> 00:06:04.043
通常只有一行在顶部

00:06:04.043 --> 00:06:06.024
这就是所谓的Shell提示符

00:06:06.024 --> 00:06:08.463
你可以看到我的Shell提示符是这样的

00:06:08.463 --> 00:06:11.230
上面有我的用户名，机器的名称

00:06:11.230 --> 00:06:15.230
当前的路径（我们稍后会讨论路径）

00:06:15.783 --> 00:06:19.443
还有闪烁的光标等待我的输入

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

00:06:24.951 --> 00:06:27.161
你也可以配置Shell提示符

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

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

00:06:33.836 --> 00:06:35.856
或者呈现出各种不同的样子

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

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

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

00:06:51.392 --> 00:06:54.267
在Shell提示符后面，你可以输入命令

00:06:54.267 --> 00:06:57.137
命令通常是相对简单的东西

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

00:07:01.442 --> 00:07:02.504
这是什么样子的呢？

00:07:02.504 --> 00:07:04.834
我们可以执行一个date程序

00:07:04.834 --> 00:07:06.754
输入date，然后按下回车键

00:07:06.754 --> 00:07:09.064
然后它就会显示日期与时间

00:07:09.802 --> 00:07:12.305
你也可以在运行程序的时候加上参数

00:07:12.305 --> 00:07:16.305
这是改变程序行为的一种方式

00:07:16.709 --> 00:07:18.799
例如，有一个程序叫“echo”

00:07:18.799 --> 00:07:22.408
echo会直接输出你给它的参数

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

00:07:26.806 --> 00:07:28.773
那么，我们输入 Hello

00:07:28.773 --> 00:07:30.553
程序就会把hello输出

00:07:31.360 --> 00:07:32.499
这也许并不令人意外

00:07:32.710 --> 00:07:35.250
这就是参数的基础使用

00:07:35.427 --> 00:07:39.177
你可能注意到参数是由空格分隔的

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？

00:07:42.911 --> 00:07:44.201
你可以用引号把参数包起来

00:07:44.201 --> 00:07:47.561
这样你就可以做 echo "Hello World" 这样的事情

00:07:48.722 --> 00:07:51.495
现在echo接收到一个字符串参数

00:07:51.495 --> 00:07:54.269
包含空格的 "Hello World"

00:07:54.990 --> 00:07:57.130
你也可以用单引号做这件事

00:07:57.130 --> 00:07:59.252
单引号和双引号的区别

00:07:59.334 --> 00:08:01.735
我们会在讲到Bash脚本的时候再讨论

00:08:03.360 --> 00:08:04.980
你也可以转义单个字符

00:08:05.935 --> 00:08:10.980
例如 Hello\ World，这样也是可以的

00:08:11.200 --> 00:08:13.837
后面我们会讲到如何转义

00:08:13.837 --> 00:08:19.332
和解析各种参数和变量的规则

00:08:19.546 --> 00:08:22.382
希望你不会遇到太多问题

00:08:22.382 --> 00:08:25.774
至少要记住空格分隔参数就好

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

00:08:29.495 --> 00:08:32.615
你不能只输入 "mkdir my photos"

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

00:08:35.829 --> 00:08:37.359
这可能不是你想要的

00:08:39.115 --> 00:08:42.542
现在你可能会问的一个问题是

00:08:42.542 --> 00:08:45.317
当我输入 date 或者 echo 的时候

00:08:45.317 --> 00:08:48.183
Shell如何知道这些程序是什么

00:08:48.183 --> 00:08:51.153
Shell怎么知道这些程序要做什么呢？

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

00:08:57.346 --> 00:09:01.536
你的机器可能自带终端

00:09:01.536 --> 00:09:04.905
或者可能自带Windows资源管理器

00:09:04.905 --> 00:09:07.191
或者可能自带某种浏览器

00:09:07.191 --> 00:09:10.626
它还会附带一系列面向命令行的程序

00:09:10.626 --> 00:09:13.286
这些程序存储在你的文件系统中

00:09:13.628 --> 00:09:18.302
并且Shell有确定程序存储位置的方法

00:09:18.302 --> 00:09:20.771
简而言之，搜索程序的方法

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

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

00:09:31.864 --> 00:09:35.204
事实证明，Shell，特别是Bash（the Bourne Again SHell）

00:09:35.204 --> 00:09:37.311
真的是一种编程语言

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

00:09:42.350 --> 00:09:46.655
你还可以做 while循环、for循环、条件判断……

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

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

00:09:56.890 --> 00:09:59.879
现在，我们只看看这个特定的环境变量

00:09:59.894 --> 00:10:03.540
环境变量是在启动Shell时设置的

00:10:03.540 --> 00:10:06.400
不需要每次启动Shell都要设置的东西

00:10:06.400 --> 00:10:07.804
有一堆这样的变量已经设置好了

00:10:07.804 --> 00:10:09.391
例如你的主目录在哪里

00:10:09.391 --> 00:10:10.581
你的用户名是什么

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

00:10:15.935 --> 00:10:18.824
如果我输入 echo $PATH

00:10:18.827 --> 00:10:22.897
它会显示路径变量的列表

00:10:22.897 --> 00:10:25.516
Shell就是在这些路径里搜索程序的

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

00:10:29.785 --> 00:10:31.995
它可能有点长并且难以阅读

00:10:32.353 --> 00:10:36.564
但是本质是，每当你输入程序名时

00:10:36.564 --> 00:10:40.579
Bash就会在这个路径列表中搜索

00:10:40.579 --> 00:10:44.166
并在每个目录中查找

00:10:44.166 --> 00:10:47.933
与你输入的名称相同的程序或文件

00:10:48.761 --> 00:10:50.929
因此，当我尝试运行 date 或者 echo 时

00:10:50.929 --> 00:10:52.818
它将逐个遍历路径列表

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

00:10:55.948 --> 00:10:57.800
然后运行对应的程序

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

00:11:00.280 --> 00:11:02.112
可以通过一个叫 which 的命令

00:11:02.234 --> 00:11:04.400
我输入 which echo

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

00:11:08.435 --> 00:11:09.685
我会运行这一个

00:11:10.370 --> 00:11:14.370
现在我们停下来来谈谈路径是什么

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

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 /

00:11:24.619 --> 00:11:29.584
你会看到这是根目录

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

00:11:34.702 --> 00:11:38.702
然后进入到名为 usr 的目录

00:11:38.702 --> 00:11:41.622
然后进入到名为 bin 的目录

00:11:41.622 --> 00:11:43.687
然后查找名为 echo 的文件

00:11:44.327 --> 00:11:48.383
在 Windows上，路径是由反斜杠 \ 分隔的

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

00:11:53.556 --> 00:11:57.385
所有的绝对路径都以斜杠开头

00:11:57.805 --> 00:12:01.351
在 Windows 下，每个分区都有一个根目录

00:12:01.789 --> 00:12:05.789
你可能会看到类似于 C:\ D:\

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。

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

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

00:12:20.825 --> 00:12:23.125
你可能不知道这是什么意思

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

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

00:12:34.030 --> 00:12:37.570
它提供了指向该文件的完整路径

00:12:37.802 --> 00:12:41.442
但也存在相对路径的概念

00:12:42.429 --> 00:12:46.429
相对路径是相对于当前位置的路径

00:12:48.408 --> 00:12:54.499
确定当前位置的方法是输入pwd（print working directory）