Glob（文件名模式匹配）

概述

在 Linux 系统中，Glob（文件名模式匹配）是一种用于匹配文件名或路径名的模式匹配机制，它通过特定的通配符来快速定位符合规则的文件或目录，广泛应用于 Shell 命令行、脚本以及相关编程场景中

Glob 起源于早期的 Unix 系统，其名称来源于 “global” 的缩写，意为“全局匹配”。它的核心功能是根据用户指定的模式（包含通配符），匹配系统中符合条件的文件名或路径，简化文件查找和操作的过程

在 Linux 中，Glob 通常由 Shell（如 Bash）解析和处理，也可以通过专门的函数库（如 C 语言的 glob.h）在程序中使用

核心概念

Glob 由两部分组成：通配符和普通字符。普通字符直接匹配自身，通配符则具有特殊的匹配语义。需要注意的是，Glob 与正则表达式是不同的匹配机制，虽然符号有重叠，但语义完全不同

详细内容

基本通配符

符号	含义
`*`	匹配任意长度的任意字符（包括空），也可以结合路径分隔符 `/` 使用
`?`	匹配任意单个字符（仅一个，不能多也不能少）
`[...]`	匹配括号内的任意一个字符，支持字符范围（通过 `-` 表示）和排除匹配（通过 `!` 或 `^` 表示，不同 Shell 可能有差异）

* 示例说明：

*.txt：匹配所有以 .txt 结尾的文件（如 file.txt、doc123.txt）
./subdir/*：匹配 subdir 目录下的所有文件和子目录（但不包括 subdir 的子目录中的内容）
*/*.c：匹配一层子目录里的 .c 文件

? 示例说明：

file?.txt：匹配文件名是 file 后接 1 个字符、再以 .txt 结尾的文件（如 file1.txt、fileA.txt，但不匹配 file.txt 或 file12.txt）
?.txt：匹配文件名是 1 个字符 + .txt 的文件（如 a.txt、1.txt）

[] 示例说明：

file[0-9].txt：匹配 file 后接 0-9 中任意一个数字、再以 .txt 结尾的文件（如 file0.txt、file5.txt）
[a-zA-Z].sh：匹配 1 个大小写字母 + .sh 的文件（如 A.sh、b.sh）
file[!0-9].txt（或 file[^0-9].txt）：匹配 file 后接非数字字符、再以 .txt 结尾的文件（如 fileA.txt、file_.txt，不匹配 file3.txt）

扩展通配符

符号	含义
`**`	匹配当前目录及其所有子目录（包括深层嵌套的子目录）中的文件或目录

在 Linux 的 Glob 里，** 并不是所有 Shell 默认支持的，它是 Bash/Zsh 的扩展语法：

在 Bash 里，必须先开启 globstar 扩展：shopt -s globstar
在 Zsh 里 ** 默认可用

** 示例说明：

// 目录结构
project/
 ├── main.c
 ├── src/
 │    ├── util.c
 │    └── lib/
 │         └── math.c

ls *.c：只会匹配当前目录下的 main.c
ls */*.c：只会匹配一层子目录里的 .c 文件 -> src/util.c
ls **/*.c：会匹配任意层级子目录里的 .c 文件 -> main.c src/util.c src/lib/math.c

花括号扩展

花括号扩展是一种用于生成字符串序列的功能，通过 {} 符号来定义一组备选值，Shell 会自动将其展开为多个字符串，常用于快速生成批量文件名、路径或命令参数。

{} 本身不是 Glob 通配符，但常与 Glob 结合使用。

常见的形式：

形式	语法格式	效果	示例
基础列表扩展	`{元素1,元素2,...,元素N}`	直接展开所有元素（包括 Glob 通配符）	`{x,y,z}` -> `x y z`；`{a,b,.txt}` -> `a b .txt`
范围扩展（数字/字母）	`{起始..结束}`	生成连续数字/字母序列	`{3..6}` -> `3 4 5 6`；`{a..d}` -> `a b c d`
带步长的范围扩展	`{起始..结束..步长}`	按步长生成序列	`{2..10..2}` -> `2 4 6 8 10`
多个扩展（笛卡尔积）	`{扩展1}{扩展2}...`	多个扩展独立展开后做笛卡尔积组合	`{a,b}{1,?.log}` -> `a1 a?.log b1 b?.log`

说明：

元素可以是纯字符串或 Glob 通配符（*/?/[] 等），逗号前后无空格；含空格的元素需用引号包裹（如 {"a b",c}）
数字范围支持反向（如 {6..3} 生成 6 5 4 3），不支持小数
字母范围支持大小写和反向（如 {F..C} 生成 F E D C）
步长语法需要 Bash 4.0+ 或 Zsh
所有形式均可灵活组合，形成复杂的批量操作模式（如 {app,web}_log_{2023..2025}-*.{txt,gz}）

实践示例

# 基本通配符
ls *.txt              # 列出所有 .txt 文件
cp file?.log /backup/ # 复制 file1.log、fileA.log 等

# 字符集
rm data[0-9].csv      # 删除 data0.csv 到 data9.csv

# 递归匹配（需 shopt -s globstar）
find . -name "*.py"   # 等效于 ls **/*.py

# 花括号扩展
mkdir -p project/{src,bin,doc}           # 批量创建目录
touch log_{2023..2025}-{01..12}.txt      # 批量创建日志文件