读懂diff
diff 是 Unix 系统的一个很重要的工具程序。
它用来比较两个文本文件的差异，是代码版本管理的基石之一。你在命令行下，输入：
$ diff <变动前的文件> <变动后的文件>
diff 就会告诉你，这两个文件有何差异。它的显示结果不太好懂，下面我就来说明，如何读懂 diff。
一、diff 的三种格式
由于历史原因，diff 有三种格式：
* 正常格式（normal diff）
* 上下文格式（context diff）
* 合并格式（unified diff）
我们依次来看。
二、示例文件
为了便于讲解，先新建两个示例文件。
第一个文件叫做 f1，内容是每行一个a，一共 7 行。
a
a
a
a
a
a
a
第二个文件叫做 f2，修改 f1 而成，第 4 行变成b，其他不变。
a
a
a
b
a
a
a
三、正常格式的 diff
现在对 f1 和 f2 进行比较：
$ diff f1 f2
这时，diff 就会显示正常格式的结果：
4c4
< a
---
> b
第一行是一个提示，用来说明变动位置。
4c4
它分成三个部分：前面的"4"，表示 f1 的第 4 行有变化；中间的"c"表示变动的模式是内容改变（change），其他模式还有"增加"（a，代表 addition）和"删除"（d，代表 deletion）；后面的"4"，表示变动后变成 f2 的第 4 行。
第二行分成两个部分。
< a
前面的小于号，表示要从 f1 当中去除该行（也就是第 4 行），后面的"a"表示该行的内容。
第三行用来分割 f1 和 f2。
---
第四行，类似于第二行。
> b
前面的大于号表示 f2 增加了该行，后面的"b"表示该行的内容。
最早的 Unix（即 AT&T版本的 Unix），使用的就是这种格式的 diff。
四、上下文格式的 diff
上个世纪 80 年代初，加州大学伯克利分校推出 BSD 版本的 Unix 时，觉得 diff 的显示结果太简单，最好加入上下文，便于了解发生的变动。因此，推出了上下文格式的 diff。
它的使用方法是加入c参数（代表 context）。
$ diff -c f1 f2
显示结果如下：
*** f1 2012-08-29 16:45:41.000000000 +0800
--- f2 2012-08-29 16:45:51.000000000 +0800
***************
*** 1,7 ****
a
a
a
! a
a
a
a
--- 1,7 ----
a
a
a
! b
a
a
a
这个结果分成四个部分。
第一部分的两行，显示两个文件的基本情况：文件名和时间信息。
*** f1 2012-08-29 16:45:41.000000000 +0800
--- f2 2012-08-29 16:45:51.000000000 +0800
"***"表示变动前的文件，"---"表示变动后的文件。
第二部分是 15 个星号，将文件的基本情况与变动内容分割开。
***************
第三部分显示变动前的文件，即 f1。
*** 1,7 ****
a
a
a
! a
a
a
a
这时不仅显示发生变化的第 4 行，还显示第 4 行的前面三行和后面三行，因此一共显示 7 行。所以，前面的"*** 1,7 ****"就表示，从第 1 行开始连续 7 行。
另外，文件内容的每一行最前面，还有一个标记位。如果为空，表示该行无变化；如果是感叹号（!），表示该行有改动；如果是减号（-），表示该行被删除；如果是加号（+），表示该行为新增。
第四部分显示变动后的文件，即 f2。
--- 1,7 ----
a
a
a
! b
a
a
a
除了变动行（第 4 行）以外，也是上下文各显示三行，总共显示 7 行。
五、合并格式的 diff
如果两个文件相似度很高，那么上下文格式的 diff，将显示大量重复的内容，很浪费空间。1990年，GNU diff 率先推出了"合并格式"的 diff，将 f1 和 f2 的上下文合并在一起显示。
它的使用方法是加入u参数（代表 unified）。
$ diff -u f1 f2
显示结果如下：
--- f1 2012-08-29 16:45:41.000000000 +0800
+++ f2 2012-08-29 16:45:51.000000000 +0800
@@ -1,7 +1,7 @@
a
a
a
-a
+b
a
a
a
它的第一部分，也是文件的基本信息。
--- f1 2012-08-29 16:45:41.000000000 +0800
+++ f2 2012-08-29 16:45:51.000000000 +0800
"---"表示变动前的文件，"+++"表示变动后的文件。
第二部分，变动的位置用两个@作为起首和结束。
@@ -1,7 +1,7 @@
前面的"-1,7"分成三个部分：减号表示第一个文件（即 f1），"1"表示第 1 行，"7"表示连续 7 行。合在一起，就表示下面是第一个文件从第 1 行开始的连续 7 行。同样的，"+1,7"表示变动后，成为第二个文件从第 1 行开始的连续 7 行。
第三部分是变动的具体内容。
a
a
a
-a
+b
a
a
a
除了有变动的那些行以外，也是上下文各显示 3 行。它将两个文件的上下文，合并显示在一起，所以叫做"合并格式"。每一行最前面的标志位，空表示无变动，减号表示第一个文件删除的行，加号表示第二个文件新增的行。
六、git 格式的 diff
版本管理系统 git，使用的是合并格式 diff 的变体。
$ git diff
显示结果如下：
diff --git a/f1 b/f1
index 6f8a38c..449b072 100644
--- a/f1
+++ b/f1
@@ -1,7 +1,7 @@
a
a
a
-a
+b
a
a
a
第一行表示结果为 git 格式的 diff。
diff --git a/f1 b/f1
进行比较的是，a版本的 f1（即变动前）和b版本的 f1（即变动后）。
第二行表示两个版本的 git 哈希值（index 区域的 6f8a38c 对象，与工作目录区域的 449b072 对象进行比较），最后的六位数字是对象的模式（普通文件，644权限）。
index 6f8a38c..449b072 100644
第三行表示进行比较的两个文件。
--- a/f1
+++ b/f1
"---"表示变动前的版本，"+++"表示变动后的版本。
后面的行都与官方的合并格式 diff 相同。
@@ -1,7 +1,7 @@
a
a
a
-a
+b
a
a
a
七、阅读材料
* How to work with diff representation in git