P2-7.2 终端(terminal)、shell、工作目录(working directory)¶

Section ID: P2-7.2 Version: v2026.09.15

运行 python example.py 时，shell 负责解释命令，并按基准文件夹查找文件。即使文件存在，从其他文件夹执行相同命令也可能找不到它。

术语	含义
终端(terminal)	输入命令并查看结果的窗口或应用。
shell	在终端里读取、解释并执行命令的程序。
工作文件夹(working directory)	当前命令拿来作为基准的文件夹。
路径(path)	指向文件或文件夹位置的字符串。
命令(command)	向 shell 发出的“现在请执行这件事”的语句。

终端与 shell 的由来¶

terminal 和 shell 并不是最近才出现的 app 名称。它们都保留着一个时代的痕迹：当时很多人通过纯文本来使用计算机。

早期的 terminal 并不是像今天这样装在笔记本里的 app，而是连接到中央计算机的输入/输出装置。Text-Terminal-HOWTO 说明，真正的文本终端看起来像显示器和键盘，但显示的不是图形，而是基于文本的 command-line interface，并且在 1970 年代后期和 1980 年代广泛用于连接大型主机。后来真正的硬件终端减少了，而今天的终端 app 更接近一种 terminal emulator，也就是用软件去模拟当年的工作方式。

shell 也是很老的概念。GNU Bash 手册说明，Bash 是 GNU 操作系统的 shell，也就是 command language interpreter。它也说明，Unix shell 既是命令解释器，也是编程语言。

过去的终端设备与现代应用之间的联系如下。

过去：人们通过单独的终端设备向中央计算机输入命令。
现在：终端 app 用软件提供这种基于文本的工作方式。
shell：解释并执行用户输入命令的程序。

这也就是为什么即使到了今天的开发环境里，打开终端、在 shell 里运行、在命令行输入 这些说法还会保留下来。它们都连着同一条流向：不是点图形按钮，而是用文本输入命令并执行。

终端应用与 shell¶

终端(terminal) 是输入命令并查看结果的画面。macOS 的 Terminal、Windows Terminal、VS Code 的 Terminal 面板，都属于这里。

shell 是读取、解释并执行用户输入命令的程序。用户通过 shell，可以运行和组合操作系统提供的各种工具。

这里按下面这种方式区分。

terminal：输入命令和查看结果的窗口
shell：在 terminal 内部读取并执行命令的程序
command：我们让 shell 去做的事

所以，即使都叫“打开了终端”，里面也有很多不同情况。

环境	终端 app	shell 例子
macOS	Terminal, iTerm2, VS Code Terminal	zsh, bash
Windows	Windows Terminal, PowerShell, VS Code Terminal	PowerShell, Command Prompt, WSL shell
Linux	GNOME Terminal, Konsole, VS Code Terminal	bash, zsh

当前位置、目录切换与文件列表¶

输入到终端里的句子，并不是自然语言句子。它是 shell 按固定规则读取的执行请求。

例如，下面是检查当前位置的命令。

pwd

下面这个命令会移动到某个文件夹。

cd docs

下面这个命令会查看当前文件夹的文件列表。

ls

在 Windows PowerShell 中，可用 Get-Location 检查当前位置，用 Set-Location 切换位置，也常见 pwd、cd 等别名(alias)。Microsoft 文档说明，这两个命令分别显示和设置当前工作位置。

同一个命令，只要当前文件夹不同，执行目标就可能完全不同。

工作文件夹与文件执行¶

工作文件夹(working directory) 是当前命令拿来作为基准的文件夹。它也常被叫作 current working directory（CWD）。

例如，假设我们在终端中执行下面这个命令。

1	`python example.py`

这个命令通常可以读成：在当前工作文件夹里找到叫 example.py 的文件，然后用 Python 去运行它。 但如果当前工作文件夹里根本没有 example.py，命令就会失败。

它一定是因为文件不存在吗？未必。

很常见的一种情况是：文件并不是真的没有，而是我自己站错了文件夹。

很多常见错误，并不是从代码语法开始，而是从位置问题开始。文件可能在 downloads/ 里，但终端当前却在 home/；项目文件夹可能在 project-name/ 里，但终端却停在它的上一级。

所以，在开始练习前，我们要先检查当前位置。

pwd

然后再移动到需要的文件夹。

1	`cd /Users/someone/ws/project-name`

在 Windows PowerShell 里，可以这样检查。

1	`Get-Location`

也可以这样移动。

Set-Location C:\Users\someone\ws\project-name

即使命令名字不同，核心其实一样。

所以要先问下面两个问题。

我现在到底在哪个文件夹里？
这个命令是以哪个文件夹为基准来执行的？

相对路径与绝对路径¶

路径(path) 是表示文件或文件夹位置的字符串。这里区分 相对路径(relative path) 与 绝对路径(absolute path)。

这两个词可以这样区分。

相对路径：以当前工作文件夹为基准去寻找的位置。
绝对路径：从文件系统起点一路完整写出来的位置。

当前工作文件夹为 /Users/someone/ws/project-name 时，相对路径 docs/parts 指向它下面的 docs/parts 文件夹。

相反，绝对路径会把起点到终点都完整写出来。

1	`/Users/someone/ws/project-name/docs/parts`

相对路径短而方便。但只要当前工作文件夹一变，它的意义就会跟着变。

docs/parts 在 project-name 文件夹里执行时有意义；但如果换到别的项目文件夹去执行，它就会指向完全不同的位置，甚至变成不存在的路径。

检查文件列表¶

当命令失败时，不要一上来就改代码，而是先检查当前文件夹和文件列表。

在 Unix 系 shell 中，通常会用下面这些命令。

1
2

pwd
ls

在 Windows PowerShell 中，则可以使用下面这些命令。

1 2	`Get-Location Get-ChildItem`

在 PowerShell 里，ls 往往会作为 Get-ChildItem 的别名工作。但即使如此，还是值得至少看一眼本来的命令名。以后查官方文档时，你可以用正式名字来检索。

Colab 运行时的 shell 命令¶

Colab 也能执行命令。但如果把它理解成和本地 PC 终端完全一样，就会产生误解。

如果在 Colab 代码单元里像下面这样加上 !，就能执行 shell 命令。

在连接到托管运行时的 Colab 代码单元执行 !pwd，会打印该运行时的当前文件夹路径。

IPython · 笔记本代码单元
1 2	`# 这条 shell 命令是在 Colab 代码单元中确认当前工作文件夹。 !pwd`

这时，命令不是在我的笔记本电脑上执行，而是在 Colab runtime 中执行。所以文件位置、安装好的包、保存下来的文件，都可能和本地 PC 不一样。

整理起来就是下面这样。

我自己 PC 的终端：基于我电脑里的文件和环境执行。
Colab 代码单元里的 ! 命令：基于 Colab runtime 的文件和环境执行。

! 是在基于 IPython 的笔记本中执行 shell 命令的标记，不是普通 Python 文件的语法。

常见终端错误¶

终端错误看起来很复杂，但通常可以先分成几类。

情况	先检查的问题
提示找不到文件	当前工作文件夹对吗？
提示找不到命令	这个程序装了吗，而且 PATH 能找到它吗？
Python 文件执行不了	有没有把终端命令和 Python 代码混着用？
在 Colab 能运行，本地不行	本地环境里装了同样的包吗？
在本地能运行，Colab 不行	文件有没有上传到 Colab runtime 里？

文件存在却无法执行¶

假设 workspace 文件夹中有 project 文件夹，里面有 example.py。

1
2
3

workspace/
└── project/
    └── example.py

当前工作文件夹为 workspace 时，python example.py 会查找 workspace/example.py。该位置没有文件，因此无法执行。用 ls project 确认文件后，可采用以下两种方式之一。

# 切换到 project 文件夹后执行。
cd project
python example.py

也可以停留在 workspace，指定文件的相对路径。

1	`python project/example.py`

两者执行的是同一个脚本，但当前工作文件夹不同。如果脚本以 data.csv 这样的相对路径读取数据，第一种方式查找 project/data.csv，第二种方式查找 workspace/data.csv。需要区分寻找脚本文件与脚本内部寻找数据的问题。

在笔记本中保持目录切换¶

IPython 的 !cd 在独立 shell 中运行，因此该 shell 结束后，笔记本内核的工作目录不会改变。要改变内核目录，应使用 %cd。在已有工作目录中执行以下单元，会移动到上一级目录。

IPython · 笔记本代码单元
1 2 3	`%pwd %cd .. %pwd`

比较两次输出的路径以确认切换。执行 %cd - 可返回原目录。%cd 和 !pwd 都是 IPython 语法，不能用于普通 .py 文件。

检查清单¶

能把终端(terminal)解释成输入命令和查看结果的画面。
能把 shell 解释成解释并执行命令的程序。
能说明终端 app 是用软件继承了过去基于文本的终端装置角色。
能把工作文件夹(working directory)解释成当前命令的基准位置。
能用入门层次说明相对路径(relative path)和绝对路径(absolute path)的区别。
能说明为什么需要 pwd、cd、ls。
知道在 PowerShell 中还存在 Get-Location、Set-Location、Get-ChildItem 这些正式命令名。
能说明 Colab 代码单元里的 ! 命令是在 Colab runtime 中执行，而不是在本地 PC 上执行。
能先检查 我在用什么 shell、我现在在哪个文件夹、这个命令正在找什么文件或程序。

来源与参考资料¶

David S. Lawyer, Text-Terminal-HOWTO, The Linux Documentation Project, 确认日期: 2026-07-20。作为说明早期文本终端与现代命令行界面之间关系的历史辅助依据。
Free Software Foundation, Bash Reference Manual, GNU Bash 5.3 manual, 确认日期: 2026-07-20。用于确认 shell 既是命令解释器也是编程语言，并支撑 Bash 命令处理语境。
Microsoft, Get-Location, PowerShell documentation, 确认日期: 2026-07-20。用于确认 PowerShell 中查看当前工作位置的正式命令及其 pwd 别名语境。
Microsoft, Set-Location, PowerShell documentation, 确认日期: 2026-07-20。用于确认 PowerShell 中改变当前工作位置的正式命令及其 cd 别名语境。
Python Software Foundation, os.getcwd, Python 3 documentation, 确认日期: 2026-07-20。用于支撑 Python 代码可以把当前工作目录读取为字符串这一说明。
IPython magic commands: %cd, 查阅日期：2026-09-15。