Linux 系統 xargs 指令範例與教學

這裡提供 xargs 這個 Linux 指令的使用教學，並搜集一些常用的範例程式以供參考。

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

接著在終端機中輸入

arg1 arg2
arg3

結束時按下 Ctrl + d，這時候 xargs 就會把輸入的兩行資料切割成 3 個字串（分別為 arg1、arg2 與 arg3），接著把這三個字串當作指定指令的參數，而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。

arg1 arg2 arg3

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

就相當於

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

輸出為

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

就相當於

echo a b c d e f

所以輸出為

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

就相當於

echo a b c
echo d e f

所以輸出就變為

a b c
d e f

如果指定上限為 2：

echo a b c d e f | xargs -n 2

輸出就會變成

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：

/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。

如果所有的指令進行確認時，我們都輸入 n，這樣就不會執行任何的 echo 指令，輸出就會像這樣：

/bin/echo a b c ?...n
/bin/echo d e f ?...n
/bin/echo ?...n

忽略空字串參數

大家應該有注意到上面的例子當我們使用 -p 參數時，如果所有的指令都輸入 n 跳過不執行時，最後還會出現一個沒有任何參數的 echo 指令，如果想要避免以這種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 -r

/bin/echo a b c ?...n
/bin/echo d e f ?...n

如果標準輸入為空字串時，xargs 預設還是會執行一次 echo 指令：

xargs -p

/bin/echo ?...n

這種狀況同樣可以加上 -r 參數：

xargs -p -r

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
abcd

按下 Ctrl + d 之後，xargs 就會先輸出要執行的指令內容，接著才是實際指令執行的輸出，最後得到輸出為

/bin/echo abcd
abcd

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

.
├── folder1
│   ├── file1.c
│   ├── file1.h
│   ├── file2.c
│   └── file2.h
└── folder2
    ├── file3.c
    └── file3.h

2 directories, 6 files

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

刪除 .c 檔案之後，以 tree 指令查看整個目錄樹就會變成

.
├── folder1
│   ├── file1.h
│   └── file2.h
└── folder2
    └── file3.h

2 directories, 3 files

這裡因為是示範用的例子，所以並沒有建立太多的檔案與目錄結構，在實際的應用上，當整個目錄結構很複雜、檔案又很多的時候，使用這樣的方式就會非常有效率。

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 參數，另外將 xargs 指令加上 -0 參數，改成這樣

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

如此一來，即可正確處理包含空白字元的檔案名稱。

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

輸出為

Your environment variables take up 2022 bytes
POSIX upper limit on argument length (this system): 2093082
POSIX smallest allowable upper limit on argument length (all systems): 4096
Maximum length of command we could actually use: 2091060
Size of command buffer we are actually using: 131072

Execution of xargs will continue now, and it will try to read its input and run commands; if this is not what you wanted to happen, please type the end-of-file keystroke.
Warning: /bin/echo will be run at least once. If you do not want that to happen, then press the interrupt keystroke.

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'

我直接拿 VTK 的原始碼來測試，輸出會像這樣

./CMake/TestOggTheoraSubsampling.c:#include <stdlib.h>
./Wrapping/Tools/lex.yy.c:#include <stdlib.h>
./Wrapping/Tools/vtkWrapPythonInit.c:#include <stdlib.h>
./Wrapping/Tools/vtkWrapTcl.c:#include <stdlib.h>
./Wrapping/Tools/vtkWrapTclInit.c:#include <stdlib.h>
./Wrapping/Tools/vtkParsePreprocess.c:#include <stdlib.h>
./Wrapping/Tools/vtkWrapText.c:#include <stdlib.h>
./Wrapping/Tools/vtkParseData.c:#include <stdlib.h>
./Wrapping/Tools/vtkParseHierarchy.c:#include <stdlib.h>
./Wrapping/Tools/vtkParseMain.c:#include <stdlib.h>
[略]

這個對於程式設計師在看一堆專案原始碼的時候特別有用。

參考資料：The Geek Stuff