Ex4.3 For + sed + KPOINTS

前面我们学习了使用sed命令结合for循环对INCAR进行批量操作。同样，我们也可以对KPOINTS文件进行类似的批处理操作。本节，我们复习下KPOINTS的内容，病介绍下for + sed 组合对KPOINTS文件的操作。

KPOINTS文件

前面我们学习到，KPOINTS文件只有简单的几行，如下：

K-POINTS  
0  
Gamma
1 1 1
0 0 0

目前，对于大家来说，需要掌握的有以下几点：

会自己闭着眼把这几行写出来；
第三行的Gamma代表的是gamma centered的意思；
第四行中的1 1 1 俗称gamma点。很多时候，在QQ群里面提问题，别人说用gamma点算一下，指的就是1 1 1；
除了使用gamma点，我们还可以使用其他的数值，比如2 2 2，3 3 3， 3 3 1 等，数值越大，计算量也就越大。具体的要根据你自己的体系进行测试，还要结合组里的计算能力来确定，这个我们后面会介绍；
对于气体分子或者原子的计算来说，也就是把它们放到一个格子的体系，使用gamma点就足够了。

本节，我们主要对KPOINTS的文件的第四行进行批量操作，将1 1 1改成2 2 2， 3 3 3等。首先浏览下面的命令：

qli@bigbrosci LVASPTHW % ls
Ex01/  Ex02/ 
qli@bigbrosci LVASPTHW % mkdir Ex03 && cd Ex03
qli@bigbrosci Ex03 % for i in {1..6}; do cp ../Ex02/0.01/ ${i}${i}${i} ; done 
qli@bigbrosci Ex03 % ls 
111/  222/  333/  444/  555/  666/
qli@bigbrosci Ex03 % cat 333/KPOINTS  -n 
     1  K-POINTS  
     2   0  
     3  Gamma
     4  1 1 1
     5  0 0 0 
qli@bigbrosci Ex03 % for i in {1..6}; do sed -i "4s/1 1 1/$i $i $i/g" ${i}${i}${i}/KPOINTS ; done 
qli@bigbrosci Ex03 % cat 333/KPOINTS  -n 
     1  K-POINTS  
     2   0  
     3  Gamma
     4  3 3 3
     5  0 0 0

详解：

第三行：我们使用了 mkdir Ex03 && cd Ex03这个命令。 &&的作用是将两个命令连起来运行，如果&&前面的命令运行成功，则继续后面的命令。这里我们先运行了mkdir Ex03的命令，成功后，然后通过cd Ex03这个新建的目录。但如果前面的命令运行不成功，我们还想运行第二个命令，那么可以用 ||这个将两个命令联系起来。百度自己搜索：&& 和 ||的使用，多多练习，可以提高你敲命令的工作效率。
我们使用for循环，将Ex02/0.01文件夹复制成111， 222， 333等。这里我们在调用for 循环中的变量i的时候，使用的是${i}。为什么要加花括号呢？这是为了避免$i和后面的连在一起，从而导致调用失败。比如下面的命令行：

``` iciq-lq@ln3:/THFS/home/iciq-lq/LVASPTHW/ex04$ for i in {1..6}; do echo $iA; done

iciq-lq@ln3:/THFS/home/iciq-lq/LVASPTHW/ex04$ for i in {1..6}; do echo ${i}A; done 1A 2A 3A 4A 5A 6A ```

反面教材：在本书的第二版中，大师兄因为操作失误，把应该使用的双引号写成了单引号，导致1 1 1被替换成了$i $i $i。在该错误的基础上，成功将把$i $i $i 批量替换成文件夹对应的数字：

qli@bigbrosci LVASPTHW % ls
Ex01/  Ex02/ 
qli@bigbrosci LVASPTHW % mkdir Ex03 && cd Ex03
qli@bigbrosci Ex03 % for i in {1..6}; do cp ../Ex02/0.01/ ${i}${i}${i} ; done 
qli@bigbrosci Ex03 % ls 
111/  222/  333/  444/  555/  666/
qli@bigbrosci Ex03 % cat 333/KPOINTS  -n 
     1  K-POINTS  
     2   0  
     3  Gamma
     4  1 1 1
     5  0 0 0 
qli@bigbrosci Ex03 % for i in {1..6}; do sed -i '4s/1 1 1/$i $i $i/g' ${i}${i}${i}/KPOINTS ; done 
qli@bigbrosci Ex03 % cat 333/KPOINTS  -n 
     1  K-POINTS  
     2   0  
     3  Gamma
     4  $i $i $i
     5  0 0 0 
qli@bigbrosci Ex03 % for i in {1..6} ; do sed -i "s/\$i \$i \$i/$i $i $i/g" $i$i$i/KPOINTS ; done 
qli@bigbrosci Ex03 % cat 333/KPOINTS  
K-POINTS  
 0  
Gamma
3 3 3
0 0 0

这里我们没有用${i}，而是直接$i$i$i连在一起用了。说明这个时候，花括号有或者没有，对命令行影响不大。
sed 操作的难点在于区别$i是调用的参数还是要被替换的字符。例子中我们用一个反斜杠 \将$转义成字符，进而避免将其按照变量来处理。说白了，就是让$这个符号变成一个纯文本符号，而不再发挥调用变量的作用。这一部分的知识，大家自行百度搜索：Linux 转义符 进行学习。

再举个例子：如果被替换的内容中含有/ , 直接输入则会被认为是分隔符，因此我们需要将其作为分隔符的作用去掉。怎么做呢? 输入\/ (一个反斜杠加单斜杠，中间没有空格)，这样的话 / 就会被当成字符来处理啦! 大家好好琢磨下面的这个命令，我们要把big/bro中的/替换为\。如果你能理解了，转义符就基本入门了。

qli@bigbrosci Ex03 % echo big/bro 
big/bro
qli@bigbrosci Ex03 % echo big/bro | sed 's/\//\\/g'
big\bro

这里我们用了一个|，中文名字叫管道符，它的作用是将前面命令的输出结果传递给后面的命令，用作操作对象。百度自行搜索：Linux 管道符自主学习。

总结

在本节的操作中，我们可以学到很多知识，私以为对于一个新手来说，这一节的内容难度有些大，需要认真操作，思考，查阅相关的资料。简单总结一下，本节需要掌握的内容有：

&&，|| 和 | 的用法 ;
${i}中什么时候用花括号，什么时候不用;
sed 中的单引号，双引号的区别;
转义符在字符处理中的作用。
如何避免命令出错，以及出错后改怎么改正。

前面的四点都是死死的基本Linux操作，而最后一点则是考验大家智商的时候。做计算，肯定避免不了会敲错命令，犯各种各样的错误。在避免出错方面，我们要认真掌握命令操作的关键点以及总结前面错误的经验；在错误的改正方面，我们要多多动脑子，及时想办法补救。众多补救的办法中，提前将操作的对象进行备份是最为有效的。比如，在前面例子中，由于在Ex02中有源文件，即使在Ex03目录犯错后，我们大不了全部删除，重新再来一遍。所以，在大家没有正式进行计算前，先提个醒：一定要时刻牢记备份自己的文件。