Linux命令学习（1）：diff 和 patch
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diff 命令是 Linux 上非常重要的工具，用于比较文件甚至目录的内容，清晰的告诉你前后改动的地方。diff 可以输出为补丁(patch) ，Linux 中还有一条命令patch，可以根据补丁文件，对文件更新修改。当你和别人合作或想为开源项目提供贡献时，可以将自己的修改打成补丁，邮件给合作者，他即可合并你的代码。因此diff也是svn、cvs、git等版本控制工具不可或缺的一部分。
diff
diff的基本格式如下：
$ diff [参数] <变动前的文件> <变动后的文件>
命令参数有以下常用的一些，可以根据不同的模式选用：
-b 或--ignore-space-change 不检查空格字符的不同。
-B 或--ignore-blank-lines 不检查空白行。
-w 或--ignore-all-space 忽略全部的空格字符。
-i 或--ignore-case 不检查大小写的不同。
-q 或--brief 仅显示有无差异，不显示详细的信息。
在diff目录时常用的参数如下：
-r 或--recursive 比较子目录中的文件。
-N 或--new-file 文件A仅出现在某个目录中，预设会显示：Only in目录
文件A若使用-N参数，则diff会将文件A与一个空白的文件比较。
-P或--unidirectional-new-file 与-N类似，只有当第二个目录包含了一个第一个目录所没有的文件时，
才会将这个文件与空白的文件做比较。
diff有大概四种格式：正常格式、并列格式、上下文格式、合并格式。
还有git diff与vimdiff模式。
diff可以比较文本文件或目录之间的差异，首先来讲解文本文件之间的diff，示例文件如下：
文件f1
a b
b
c
d
e
文件f2
a b c
b
d
e
f
正常格式diff
正常格式不用加任何参数，diff f1 f2即可，显示结果如下：
1c1
< a b
---
> a b c
3d2
< c
5a5
> f
1c1、3d2、5a5是说明变动的位置，前边数字代表f1中变化的行，后边的则代表f2中变化的行，中间的字母分别代表“改变”（c）、“删除”（d）和“增加”（a）。
<表示f1指定行的内容，---分割两个文件的，然后>表示f2指定行的内容。删除或增加时，则分别f2、f1中指定行无内容。
并列格式diff
其他格式diff都是先后显示两个文件的内容变化，并列格式可以并排显示两个文件的内容变化，更形象的看出文件的变化，和vimdiff显示的有些相似。
使用方法为加入-y参数，即可并列显示，-W num参数可设定并列的宽度，可以不使用。
diff -y -W 50 f1 f2
结果如下：
a b | a b c
b b
c <
d d
e e
> f
|说明此行有变化，<说明此行被删除了，>说明此行是后增加的。
上下文格式diff
标准格式diff显示的内容不够直观，上下文格式则通过显示变化的上下文，而更加的利于理解。
使用方法为使用参数-c参数： diff -c f1 f2，结果如下：
*** f1 2014-04-03 21:24:23.581007082 +0800
--- f2 2014-04-03 21:24:21.324995895 +0800
***************
*** 1,5 ****
! a b
b
- c
d
e
--- 1,5 ----
! a b c
b
d
e
+ f
首先，显示两个文件的基本情况：
*** f1 2014-04-03 21:24:23.581007082 +0800
--- f2 2014-04-03 21:24:21.324995895 +0800
***表示变动前的文件f1，---表示变动后的文件f2。
然后，15个星号将文件的基本情况与变动内容分割开。
最后，显示f1和f2文件的内容变动情况。
*** 1,5 ****表示f1文件的1~5行
--- 1,5 ----表示f2文件的1~5行
!代表次行内容有变动，+表示此行为新增加，-表示此行被删除了。
上下文格式默认显示包括修改行前后的三行内容，可以使用-num来设置显示前后num行，如：
diff -c -1 f1 f2
合并格式diff
两个文件大量内容重复，上下文格式将显示很多无用干扰信息，后来就退出了合并式diff。
使用方法为，加入-u参数，diff -u f1 f2，结果如下：
--- f1 2014-04-03 21:24:23.581007082 +0800
+++ f2 2014-04-03 21:24:21.324995895 +0800
@@ -1,5 +1,5 @@
-a b
+a b c
b
-c
d
e
+f
同样前两行表示两个文件的基本情况
然后@@ -1,5 +1,5 @@表示修改的位置，-代表 f1 的1~5行，+代表 f2 的1~5行。
最后是合并显示的变动具体内容，依旧是-代表f1，+代表f2。
同上下文格式一样，合并格式也是默认显示修改前后3行的内容，也可以使用-num来设置显示前后num行：
diff -u -1 f1 f2
这里还要提到，git使用的是合并格式diff的变体。当前工作目录下git add f1后，修改f1的内容，可以使用如下命令，观察做出的修改
git diff
结果如下：
diff --git a/f1 b/f1
index 924a897..c3b09ff 100644
--- a/f1
+++ b/f1
@@ -1,5 +1,5 @@
-a b
+a b c
b
-c
d
e
+f
和合并格式diff的区别在头部文件基本信息，git diff显示的是a、b两个版本的f1文件的内容变化，并且显示了两个版本的git哈希值（924a897..c3b09ff），与文件的权限（644）。
vimdiff
Vim提供的diff模式称作imdiff，可以很清晰形象的观察到文件内容的变化，方便的进行合并工作。vimdiff的使用方法如下：
vimdiff f1 f2
或者
vim -d f1 f2
下图为结果的画面
默认屏幕垂直分割，对比显示两个文件的不同，如果想要水平分割可以使用参数-o（不过怎么也是垂直的好看）。这里可以看到f1和f2中都有的但是内容改变的行被高亮为红色，次行内修改的具体位置被高亮为黄色；f1里有但是在f2中被删除的行，f1中显示为蓝色，f2中显示为绿色；相反，f2中增加的行显示为蓝色，f1中相应位置显示为绿色。这样更突出引起差异的地方，并且如果文件内容较多，连续相同的行会折叠起来，可以使用zo和zc打开和关闭折叠。
对不同修改内容的高亮显示，颜色可以自己自定义，在自己的Vim配置文件~/.vimrc中添加如下语句：
hi DiffAdd ctermbg=blue ctermfg=white
hi DiffDelete ctermbg=green ctermfg=none
hi DiffChange ctermbg=red ctermfg=White
hi DiffText ctermbg=yellow ctermfg=black
使用GUI的话可以配置guibg和guifg。
切换不同的窗口可以使用下列命令：
Ctrl-w l 切换到右边窗口
Ctrl-w h 切换到左边窗口
Ctrl-w j 切换到下边窗口
Ctrl-w k 切换到上边窗口
在编辑文件时也可以使用命令模式启动vimdiff模式：
vim f1
:vertical diffsplit f2
如果不加vertical默认使用的水平分割。在Vim中除了diffsplit还有一些其他的命令，利于对文件进行合并和其他操作。
:diffget 把差异点中另一个文件对应的内容复制到当前行
:diffput 把差异点中当前行的内容复制到另一个文件对应的位置
:diffpatch 根据补丁文件更新文件内容，后面需要跟一个参数指定文件
:diffupdate 手动刷新比较结果
:qa 同时退出两个文件
:wqa 同时保存并退出
如果Vim安装来vim-fugitive插件，还可以使用:Gdiff命令来比较当前文件和暫存区中的文件的不同，也是利用的vimdiff，显示和操作同上。
目录的diff
目录间的diff比较目录中相同文件名的文件，也可以使用正常格式、上下文格式、合并格式、并列格式。
示例目录为d1和d2目录，d1中有文件f1、f3，d2中有f1、f2，其中f1有一些改动。
如果不是用其他参数，不会递归比较子目录中的文件，会显示只存在目录一个目录中的文件，但不显示其详细信息，如下结果是使用diff -u d1 d2的结果：
diff -u d1/f1 d2/f1
--- d1/f1 2014-04-03 19:29:25.910803383 +0800
+++ d2/f1 2014-04-03 19:28:52.918639783 +0800
@@ -1,5 +1,5 @@
-a b c
+a b
b
+c
d
e
-f
只在 d2 存在：f2
只在 d1 存在：f3
在目录的diff中常使用的参数是-ruN，r表示递归比较子目录中的文件，u是合并格式，N表示diff会将只存在与某个目录中的文件与一个空白的文件比较。
patch
将diff的输出重定向到文本文件中，即得到补丁文件(patch)，可以使用patch命令对文本文件或目录打补丁，从而进行内容更新。
patch的基本用法
patch [参数] <patchfile>
参数：
-p Num 忽略几层文件夹
-E 选项说明如果发现了空文件，那么就删除它
-R 取消打过的补丁。
如果使用参数-p0，表示从当前目录找打补丁的目标文件夹，再对该目录中的文件执行patch操作。
而使用参数-p1，表示忽略第一层目录，从当前目录寻找目标文件夹中的子目录和文件，进行patch操作。
处理单个文件补丁
产生补丁
diff -uN f1 f2 > file.patch
打补丁
patch -p0 < file.patch
或者
patch f1 file.patch
取消补丁
patch -RE -p0 < file.patch
或者
patch -RE f1 file.patch
处理目录补丁
产生补丁
diff -urN d1 d2 > dir.patch
打补丁
cd d1
patch -p1 < ../dir.patch
取消补丁
patch -R -p1 < ../dir.patch
应用补丁时的目标代码和生成补丁时的代码未必相同，打补丁操作可能失败，补丁失败的文件会以.rej结尾。
参考文章：
