【Git】 -- Part1 -- 基础操作

1. Git简介

Git 是一个开源的分布式版本控制系统，由 Linus Torvalds 于 2005 年开发，主要用于源代码管理。Git 允许多名开发者共同合作处理同一个项目，跟踪每个文件的修改，并且在必要时回滚到之前的版本。

Linus Torvalds是Linux操作系统的创始人和主要开发者，不仅仅开源了Linus系统，还有Git也出自于Linus之手，并且开源。

用一个贴近生活的例子比喻一下Git。

  • 你和朋友们决定一起准备一顿火锅。你们找了一张纸，开始列出需要准备的食材，比如肉类、蔬菜、调料等。这就像初始化一个新的Git仓库。
  • 每个人选择自己要准备的食材，并在纸上写下自己负责的任务。例如，你负责买牛肉，朋友负责买蔬菜。这就像在Git中添加文件到暂存区。
    任务完成并记录：
  • 当你买好了牛肉，就在纸上勾掉这个任务并注明你已经买好了牛肉。这就像在Git中提交更改并附上提交信息。
  • 你们可以随时查看这张纸，看看哪些食材已经准备好，哪些还没有准备好。这就像在Git中查看仓库状态，了解哪些文件已被修改、哪些文件已被提交。
  • 如果有人提议准备一种新的蘸料，他们可以在不影响火锅准备的情况下自己尝试一下，成功后再把配方分享给大家。这就像在Git中创建一个新分支，进行独立的开发。
  • 最后，当所有的食材都准备好了，大家一起把所有食材放进火锅中，开始享受美味的火锅。这就像在Git中合并所有的分支，形成最终的产品。

再上面的例子中，Git就相当于一张纸，负责团队协调、跟踪和记录每个人的工作。这就是Git的作用。

而知名的GitHub,Gitee等网站，就像一个大家都可以使用的共享厨房，开发者可以在这里共享和存储他们的代码项目，就像在共享厨房里存放食材和烹饪工具一样。

2. 安装Git

关于Git客户端的安装，参考这篇博客：windows安装git（全网最详细，保姆教程）_windows 安装git-CSDN博客

3. Git 基础操作

3.1 配置Git

安装完Git后，首先要做的事情是设置你的 用户名 和 e-mail 地址。这样在你向仓库提交代码的时候，就知道是谁提交的，以及提交人的联系方式。

  • 配置用户名和邮箱
    • 使用git config [--global] user.name "你的名字"设置你的用户名。
    • 使用git config [--global] user.email "你的邮箱"设置你的邮箱。

其中 --global 是⼀个可选项。如果使用了该选项，表⽰这台机器上所有的 Git 仓库都会使用这个配置。如果你希望在不同仓库中使用不同的 name 或 e-mail ，可以不要 --global 选项即可。

设置完成后，可以使用git config -l查看你配置的信息。
image.png

  • 删除对应的配置命令为：
    git config [--global] --unset user.name
    git config [--global] --unset user.email
    删除后，配置信息中就没有了。
    image.png

3.2 创建本地Git仓库

创建 Git 本地仓库，创建⼀个 Git 本地仓库对应的命令为 git init。
以下操作是在Linux系统中，以命令行的方式进行的。

image.png
创建本地仓库成功后，使用ls -al就可以在此目录下看到一个隐藏目录.git。这个目录是用来跟踪管理仓库的，一般不用修改这个目录里面的文件，否则Git仓库可能会被破坏。

image.png

从远程拉取一个项目的时候，就会有这个目录。从远程拉取下来的项目，就是已经初始化好了远程仓库。

3.3 Git⼯作区、暂存区、版本库

  • 工作区
    • 你在本地计算机上的项目文件夹，其中包含所有的文件和子文件夹。
    • 你在这个目录中进行代码编写和修改。当你修改文件时，这些修改首先发生在工作区。
  • 暂存区
    • 英⽂叫 stage或 index。
    • 暂存区是一个中间区域，保存你准备提交到版本库的文件快照。
    • 当你运行 git add 命令时，修改的文件从工作区被添加到暂存区。
    • 暂存区允许你分步骤地选择哪些修改要包括在下次提交中。
  • 版本库
    • ⼜名仓库，英⽂名 repository。
    • 版本库是 Git 存储所有历史版本的地方。它包含了项目的所有提交历史。
    • 当你运行 git commit 命令时，暂存区中的文件快照被永久保存到版本库中，成为一个新的提交。
    • 版本库可以分为本地版本库（在你的计算机上）和远程版本库（在服务器上，如 GitHub、GitLab 等）。

图解工作区、暂存区、版本库之间的关系：

image.png

  • 图中左侧为⼯作区，右侧为版本库。Git 的版本库⾥存了很多东西，其中最重要的就是暂存区。
  • 在创建 Git 仓库时，Git 会为我们⾃动创建⼀个唯⼀的 master 分⽀，以及指向 master 的⼀个指 针叫 HEAD。
  • 当对⼯作区修改（或新增）的⽂件执⾏ git add 命令时，暂存区⽬录树的⽂件索引会被更新。
  • 当执⾏提交操作 git commit 时，master 分⽀会做相应的更新，可以简单理解为暂存区的⽬录树才会被真正写到版本库中。

通过新建或粘贴进⽬录的⽂件，并不能称之为向仓库中新增⽂件，⽽只是在⼯作区新增了⽂件。必须要通过使⽤ git add 和 git commit 命令才能将⽂件添加到仓库中进行管理！！！

4. Git三板斧

“Git 三板斧” 通常指的是 Git 中最常用的三个基本命令，分别是 git add、git commit 和 git push。这些命令是使用 Git 进行版本控制的核心操作。

4.1 git add

git add 命令是 Git 中用于将文件的修改添加到暂存区的命令。它允许你选择哪些修改准备提交到版本库。
常见的有：

  • git add [file1] [file2] ... 添加一个或者多个文件到暂存区。
  • git add [dir] 添加指定⽬录到暂存区，递归式添加。
  • git add . 添加当前⽬录下的所有⽂件改动到暂存区

4.2 git commit

git commit 是 Git 中用于将暂存区中的更改提交到本地版本库的命令。每次提交都会生成一个唯一的提交记录（commit），并附带一条描述这次更改的提交信息。提交记录使你能够追踪项目历史中的所有更改，并在需要时回滚到之前的状态。

常用的有：

  • git commit -m "提交日志" 提交暂存区全部内容到本地仓库中。
  • git commit [file1] [file2] ... -m "message" 提交暂存区的指定⽂件到仓库区。

注意 git commit 后⾯的 -m 选项，要跟上描述本次提交的提交信息，由⾃⼰完成，这部分内容绝对不能省略，并不能乱写，是⽤来记录你的提交细节，是要暴露给其他⼈看的。

4.3.1 使用示例 - 添加文件

在Git仓库中，新建一个main.cc文件，将其添加到本地仓库中。

  • 先使用git add 将其从工作区添加到暂存区中。
  • 在使用git commmit 将其提交到版本库中。

image.png
git commit 命令执⾏成功后会告诉我们，1个⽂件被改动。插入了7行内容。

我们还可以多次 add 不同的⽂件，⽽只 commit ⼀次便可以提交所有⽂件，是因为需要提交的⽂件是通通被 add 到暂存区中，然后⼀次性 commit 暂存区的所有修改即可。
比如：
image.png

这样，就可以新建或者修改过的代码文件提交到本地仓库中了。
可以使用git log来查看历史提交记录。
image.png
如果嫌输出信息太多，看得眼花缭乱的，可以加上 --pretty=oneline 参数。比如：

image.png
当提交完到版本库中后，会记录每次commit id(版本号)。Git 的 commit id 不是1，2，3……递增的数字，⽽是⼀个 SHA1 计算出来的⼀个⾮常⼤的数字，⽤⼗六进制表⽰。就是下图红框框出来的东西。

image.png

commit id 的作用

  • 唯一标识提交：每个提交都有一个唯一的提交 ID，可以用来引用特定的提交。
  • 追踪历史：提交 ID 帮助你在项目历史中查找和回滚特定的更改。
  • 协作和合并：在团队协作中，提交 ID 可以用于交流和合并代码。

这时候查看一下.git的目录结构。
image.png

  • HEAD 就是我们的默认指向 master 分⽀的指针。
    • 查看HEAD后发现，他引用的是另一个目录。
      image.png
      查看到的就是当前最新的一个commit id。默认的master分支就是最新的一次提交。
  • index就是暂存区，add 后的内容都是添加到这⾥的。
  • objects 为 Git 的对象库，⾥⾯包含了创建的各种版本库对象及内容。
    • 当执⾏ git add 命令时，暂存区的⽬录树被更新，同时⼯作区修改（或新增）的⽂件内容被写⼊到对象库中的⼀个新的对象中，就位于 “.git/objects” ⽬录下.
    • 查找 object 时要将 commit id 分成2部分，其前2位是⽂件夹名称，后38位是⽂件名称。
    • 找到这个⽂件之后，⼀般不能直接看到⾥⾯是什么，该类⽂件是经过 sha （安全哈希算法）加密过的⽂件。
    • 但是可以使⽤ git cat-file 命令来查看版本库对象的内容。
    • 食用方法如下：三次git cat-file即可查看到。
      image.png

总结

在本地的 git 仓库中，有⼏个⽂件或者⽬录很特殊：

  • index: 暂存区， git add 后会更新该内容。
  • HEAD: 默认指向 master 分⽀的⼀个指针。
  • refs/heads/master: ⽂件⾥保存当前 master 分⽀的最新 commit id 。
  • objects: 包含了创建的各种版本库对象及内容，可以简单理解为放了 git 维护的所有修改。

4.3.2 使用示例 - 修改文件

什么是修改？⽐如你新增了⼀⾏，这就是⼀个修改，删除了⼀⾏，也是⼀个修改，更改了某些字符， 也是⼀个修改，删了⼀些⼜加了⼀些，也是⼀个修改，甚⾄创建⼀个新⽂件，也算⼀个修改。

比如下面的操作：
修改main.cc和file1中的数据。

image.png
修改完后，使用git status就可以查看到被修改的文件信息了。

git status 是一个用于显示当前 Git 仓库状态的命令。它会显示当前工作目录和暂存区的状态信息，帮助你了解哪些文件被修改了、哪些文件被暂存了以及哪些文件还未被跟踪。

image.png
上面的结果是修改了file1和main.cc，但是还没完成添加和修改。

这样，我们只知道⽂件被修改了，如果能知道具体哪些地⽅被修改了，就更好了。不用担心，Git把这个事情也做了。
使用git diff [file]即可查看

image.png
git diff [file] 命令⽤来显⽰暂存区和⼯作区⽂件的差异，显⽰的格式正是Unix通⽤的diff格式。
上图红色就是删除掉的，绿色就是新增的。

使用git add 将修改的文件添加到暂存区后，再使用git status查看状态信息就没有了。

image.png
git add之后，就可以使用git commit 添加到版本库中了。使用git status就会查看到最新的状态信息了。

image.png

4.3.3 使用示例 - 版本回退

当你发现自己不小心把错误的代码提交到版本库中，此时就要及时的回退。

git reset命令用于版本回退。可以指定回退到某一次提交的版本中。“回退”本质是 要将版本库中的内容进⾏回退，⼯作区或暂存区是否回退由命令参数决定：

git reset语法格式为：git reset [--soft | --mixed | --hard] [HEAD]

  • --soft 参数对于⼯作区和暂存区的内容都不变，只是将版本库回退到某个指定版本。
  • --mixed 为默认选项，使⽤时可以不⽤带该参数。该参数将暂存区的内容退回为指定提交版本内 容，⼯作区⽂件保持不变。
  • --hard 参数将暂存区与⼯作区都退回到指定版本。切记⼯作区有未提交的代码时不要⽤这个命 令，因为⼯作区会回滚，你没有提交的代码就再也找不回了，所以使⽤该参数前⼀定要慎重。
  • HEAD参数：
    • 可直接写成 commit id，表⽰指定退回的版本。
    • HEAD 表⽰当前版本
    • HEAD^ 上⼀个版本
    • HEAD^^ 上上⼀个版本…依次类推
    • 也可以使用~数字表示：
    • HEAD ~ 0 表⽰当前版本，HEAD ~ 1上⼀个版本，HEAD~2 上上⼀个版本…

使用示例：将mian.cc更新三个版本，分别提交三次。

image.png
此时查看历史提交记录。

image.png
这是，需要回退到V1的版本。重新从V1版开始编写，同时也希望将工作区的内容回退到V1。
使用git reset 进行版本回退。

image.png
由于希望的是将⼯作区的内容也回退到 V1 版本，所以需要--hard参数。
此时工作区的已经回退到V1版本了。

image.png
使用git log，版本库中也回退到V1版本了。

如果此时搞错了，本来退回到V2版本就行了，但是多回退了一个版本，该怎么办？还能时光倒流吗？

可以的！Git也提供了"时光倒流"，如果你的控制台之前有V2版本的commit id,直接git reset即可。

如果没有，没关系，Git 提供了git reflog命令。该命令⽤来记录本地的每一次命令。

image.png
git reflog查看的到commit id只保留了一部分。
下面就可以正常使用git reset回退到V2版本了。记得带--hard参数，将工作区的数据也恢复了。
image.png
提交的时候还是慎重，在实际开发中，由于⻓时间的开发了，导致 commit id 早就找不到了，再也没法时光倒流了。

4.3.4 使用示例 - 撤销修改

如果我们在我们的⼯作区写了很⻓时间代码，越写越写不下去，觉得⾃⼰写的实在是垃圾，想恢复到上⼀个版本。
这时有三种情况：

  • 情况一：对于工作区的代码还没有进行add操作，即没有提交到暂存区。
  • 情况二：已经add，但是没有commit。即添加到暂存区了。
  • 情况三： 已经add,也commit了。即添加到版本库中了。

对于情况一，没有进行add操作，可以直接删除再在工作区新增的代码即可。使用git diff查看修改前后的差距。但是这种只适合一段代码的修改。

如果写了很多，一直没有提交，针对这种情况，Git也提供了更好的解决方式。可以使用git checkout -- [file]命令让工作区的代码回到最近一次add或者commit的状态。

使用如下：

image.png
可以直接让main.cc文件恢复到上次commit的状态。使用git checkout 恢复文件的时候，一定要带 -- file参数。不带此命令是另一种意思，和分支切换有关。

对于情况二：已经add，但是没有commit这种情况，依然可以使用git reset命令进行回退。该命令如果使⽤ --mixed参数，可以将暂存区的内容退回为指定的版本内容，但⼯作区⽂件保持不变。那么就可以回退下暂存区的内容了！！！

使用示例：对main.cc文件进行修改 并进行add操作，然后再进行撤销修改

1、修改mian.cc的代码，并且提交到暂存区。
image.png
2、使用git reset 从暂存区撤销，此时暂存区是干净的，工作区是被修改过的。
image.png
3、撤销工作区的修改(属于情况一了)
image.png

对于情况三，已经add了，也已经commit了，也可以进行撤销工作。
使用git reset --hard HEAD^就可以回退到上一个版本了。不过，这是有前提条件的。就是你还没有把⾃⼰的本地版本库使用git push推送到远程。

使用示例，修改main.cc中的代码，进行add和commit操作，并进行撤销。

1、修改main.cc的代码，进行add和commit操作。

image.png
2、进行撤销

image.png

4.3.5 使用示例 - 删除文件

在 Git 中，删除也是⼀个修改操作。

比如要删除下面仓库中的file3文件。

image.png
如果直接在本地进行删除，是没有用的。git status 命令会告诉你哪些⽂件被删除了。

image.png
上面这样做，只删除了工作区的文件，这样工作区和版本库就不一致了，要删⽂件，⽬前除了要删⼯作区的⽂件，还要清除版本库的⽂件。

清除版本库的文件，需要使用git rm 将文件从暂存区和工作区进行删除，并且进行一次commit操作
image.png
这样，文件就从版本库中被删除了。

清除版本库的文件，如果是误删除，使用git checkout 文件名进行恢复就行了。
image.png

4.3 git push

git push 命令用于将本地仓库中的提交推送（或上传）到远程仓库。这个后面会有专门的文章介绍。下面就简单的演示一下使用场景。

1、以Gitee为例。新建一个远程仓库test。

image.png

image.png

2、创建仓库完成后，复制你的远程仓库URL
点击克隆/下载按钮
image.png
复制这个。
image.png
3、使用复制好的git clone命令 拉取远程代码。
这里以双系统为例。

4.3.1 Linux系统

linux系统直接使用终端复制下来就行。

image.png
这样就成功的拉取到远程代码仓库了，虽然代码仓库里面没有代码~

拉取到后，你的本地目录就会多一个远程窗仓库的目录，进去就会看到.git目录，这就意味着已经初始化好了。你无需再执行git init操作了。
image.png

然后，在这个代码仓库里面新建一个mian.c的代码文件。向远程仓库进行推送。

image.png
此时，在你的远程仓库中就能看到这个mian.cc文件了。

image.png

4.3.2 Windows系统

Windows系统也一样可以使用命令行。使用之前先安装一下Git客户端工具。

关于Git客户端的安装，推荐这篇博客(记得给点赞)windows安装git（全网最详细，保姆教程）_windows 安装git-CSDN博客

安装完后，在你的电脑资源管理器中，创建一个文件夹，来拉取这个远程仓库。

进入到该文件夹后，右键->显示更多选项->点击Git Bash Here

image.png

同样的，使用git clone拉取远程仓库。

image.png
拉取后，进入到此文件夹中，也能看到.git文件夹等信息

image.png

然后在你本地新建源代码文件。
写完后，在代码仓库中打开Git客户端工具。Git Bash Here
就可以向远端推送了~

image.png
远端代码仓库就会更新了。

image.png
关于Git，这篇文章只是介绍了最基础和最重要的三板斧，还有很多。比如分支，冲突什么的，等等~在后面的文章中会继续更新的。

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