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git寻根——^和~的区别 ƕ

2013/05/13
嘘...

一. 引子

在git操作中,我们可以使用checkout命令检出某个状态下文件,也可以使用reset命令重置到某个状态,这里所说的“某个状态”其实对应的就是一个提交(commit).

我们可以把一个git仓库想象成一棵树,每个commit就是树上的一个节点。家家都有一本自己的祖谱。祖谱记录了一个家族的生命史,它不仅记录着该家族的来源、迁徙的轨迹,还包罗了该家族生息、繁衍、婚姻、文化、族规、家约等历史文化的全过程。类似的,每个git仓库都有一本自己的祖谱,仓库中commit ID的繁衍,HEAD指针的迁徙,分支的增加、更新,同样的记录着一个仓库从无到有的点点滴滴。

在git中,我们其实可以通过^和~来定位某个具体的commit,而不用每次都去敲繁琐的hash值。为了便于大家理解,先把结论放在前面:

1.“^”代表父提交,当一个提交有多个父提交时,可以通过在”^”后面跟上一个数字,表示第几个父提交,”^”相当于”^1”.

2. ~<n>相当于连续的<n>个”^”.

3. checkout只会移动HEAD指针,reset会改变HEAD的引用值。

阅读全文

使用git log –graph 命令,可以查看自己仓库的当前分支提交ID的树状图,如下图所示。 

使用git log –pretty=raw命令,可以查看commit之间的父子关系,如下图所示,需要注意的是最开始的commit是没有父提交的。

二. 困惑

在使用git的过程中,你也许会有很多的困惑。

在使用reset或checkout命令的时候,需要一个<commit>参数,但是每次都输入commit hash值是一件比较麻烦的事情。首先你得去查询下日志,然后再用键盘将前面几位hash值输入。有时候你一次还搞不定,突然开个小差,暗恋下女神,想一想基友,都容易把hash值遗忘或弄错。肿么办???

又话说突然间,一堆带有hash值的符号出现在生活中,HEAD^1~4,<commit>~3^2,我擦!这是TMD玩意儿?不懂啊,使用过程中,HEAD和引用各种乱窜,根本不听从我的指挥,哎呀,妈呀!我成了git的奴隶,从此生活不再美好。肿么办???

不,生活还要继续,要和git做朋友。做朋友当然先要摸清楚朋友的性情和脾气咯,有了好友,生活才会充满希望。

三. 解惑

古有“射人先射马,擒贼先擒王”,今有“git仓库顺藤摸瓜”。既然commit形成的树状图,表明了各个commit之间的关系,那么我们也可以顺着这棵树去查询commit的值。一般情况下,一个commit都会有一个父提交,那么通过<commit>^这个表达式,就可以访问到其父提交的ID值;使用<commit>~也可以达到同样的功效哦。

我们知道每提交一次,HEAD就会自动移到版本库中最近的一次提交。那么HEAD^就代表了最近一次提交的父提交,HEAD~也是同样的道理;但是如果你想当然的认为^和~的用法相同,那就错了,其实它们的区别还是蛮大的。

四. 详解

我们来通过一个具体的例子,来讲解一下^和~的用法区别,同时在checkout或reset的过程中,看看HEAD和引用的变化。

查看HEAD和引用的值

我们可以通过命令来查看HEAD和引用的值,也可以通过当前仓库下的.git目录去访问。当前分支为master时,我们查看HEAD的值,命令如下:

$ cat .git/HEAD 
ref: refs/heads/master

 然后,我们可以查看master引用的值

$ cat .git/refs/heads/master
3b0370b.......  # hash code

master分支上初始化,并提交一次 

在master分支上新建一个提交”c1”,生成commit ID 973c,这时候master引用指向973c,HEAD指向master引用。

$ git init
Initialized empty Git repository
$ echo c1 >> a
$ git add a
$ git commit
[master (root-commit) 973c5dd] c1
 1 files changed, 1 insertions(+), 0 deletions(-)
 create mode 100644 a
$ git log --oneline 
973c5dd c1 

对应的图如下所示:

 

基于master新建br1分支,并提交两次

接下来在master分支基础上新建分支”br1”,并在”br1”上提交”c2”,commit ID为1c73,这时候HEAD指向br1,br1引用指向”c2”对应提交1c73.

$ git checkout -b br1
Switched to a new branch 'br1'
$ echo c2 >> b
$ git add b
$ git commit
[br1 1c7383c] c2
 1 file changed, 1 insertion(+)
 create mode 100644 b
$ git log --oneline
1c7383c c2
973c5dd c1

对应的图如下所示:

在分支”br1”上,提交”c3”,commit ID为4927,此时HEAD指向br1,br1引用指向”c3”对应提交4927.

$ echo c3 >> b
$ git commit -a -m "c3"
[br1 4927c6c] c3
 1 file changed, 1 insertion(+)
$ git log --oneline
4927c6c c3
1c7383c c2
973c5dd c1

对应的图如下所示:

切换到master分支,基于master分支新建br2分支,并提交两次

我们先切回到master分支,然后新建分支br2,先后提交”c4”和”c5”,对应的ID分别是”86ba”和”063f”,这时候HEAD指向br2,br2引用指向”c5”的对应提交063f.git 命令如下:

$ git chechout master
Switched to branch 'master'
$ git checkout -b br2
Switched to a new branch 'br2'
$ echo c4 >> c
$ git add c
$ git commit -m "c4"
[br2 86ba564] c4
 1 file changed, 1 insertion(+)
 create mode 100644 c
$ git log --oneline
86ba564 c4
973c5dd c1
$ echo c5 >> c
$ git commit -a -m "c5"
[br2 063f6e6] c5
 1 file changed, 1 insertion(+)
$ git log --oneline
063f6e6 c5
86ba564 c4
973c5dd c1

对应的图如下所示:

切换到master分支,基于master分支创建br3分支,并提交两次

这个操作同分支br2上类似,先从br2分支切换到master分支,然后新建分支br3,分别提交”c6”和”c7”,对应的ID分别是”50f1”和”4f9c”,这时候HEAD指向br3,br2引用指向”c7”的对应提交4f9c,git 命令如下:

$ git chechout master
Switched to branch 'master'
$ git checkout -b br3
Switched to a new branch 'br3'
$ echo c6 >> d
$ git add d
$ git commit -m "c6"
[br3 50f14f6] c6
 1 file changed, 1 insertion(+)
 create mode 100644 d
$ git log --oneline
50f14f6 c6
973c5dd c1
$ echo c7 >> c
$ git commit -a -m "c7"
[br2 4f9ca79] c7
 1 file changed, 1 insertion(+)
$ git log --oneline
4f9ca79 c7
50f14f6 c6
973c5dd c1

对应的图如下所示:

切换到master分支,合并br1,br2和br3分支

先切换到master分支,然后合并br1 br2 br3,会新生成一个提交3b03.

$ git checkout master
$ git merge br1 br2 br3
 3 files changed, 6 insertions(+)
 create mode 100644 b
 create mode 100644 c
 create mode 100644 d
$ git log --oneline 
3b0370b Merge braches 'br1', 'br2' and 'br3'
4f9ca79 c7
50f14f6 c6
063f6e6 c5
86ba564 c4
4927c6c c3
1c7383c c2
973c5dd c1

这时候,运用git log –oneline –graph查看生成的树状图,如下所示.

从上图分析,在第1条红线上的commit顺序是: 3b03→4927→1c73→973c

第2条红线上的commit顺序是:3b03→063f→86ba→973c

第3条黄线上的commit顺序是:3b03→4f9c→50f1→973c

这3条线的从左至右的顺序非常重要,因为HEAD^1对应的就是第1条红线的提交4927,HEAD^2对应的是第2条绿线的063f提交,HEAD^3对应的是第3条黄线的4f9c提交。3b03没有第4个父提交,因此也没有第4条线,这时候访问HEAD^n(n>3)都会报错。

因此从任何一条线上,我们都可以追溯到”c1”的commit,但是每条线上的中间节点,只能通过这条线上的节点去访问。

操作同上类似,最后的状态如下,这时候HEAD指向master,master引用指向”c8”的对应提交3b03.

对应的图如下所示:

我们再来看看3b03对应节点的父提交,如下图所示:

从图得知,3b03一共有三个父提交,分别是4927,063f,4f9c.

reset与checkou的区别

在master分支上,当前提交为3b03,使用git reset –hard HEAD^,将master重置到HEAD的父提交;该命令也可以写成git reset –hard HEAD^1

$ git reset --hard HEAD^
HEAD is now at 4927c6c c3

对应的图如下所示:

这时候,HEAD还是指向master分支,但是master引用的commit值已经变成了4927,即3b03的第一个父提交的ID.

然后,我们再重置到”c8”的commit”3b03”,git reset –hard 3b03,然后使用命令git checkout HEAD~ ,git 操作如下:

$ git reset --hard 3b03
HEAD is now at 3b0370b Merge branches 'br1', 'br2' and 'br3'
$ git checkout HEAD~
HEAD is now at 4927c6c... c3

对应的图如下所示:

这时候,HEAD指向了commit 4927,即3b03的第一个父提交ID,但是master引用还是对应的3b03.
从上面的测试,我们可以得出以下结论:
    1. HEAD^,HEAD^1和HEAD~三个表达式都是代表了HEAD的父提交
  2. reset <commit>的时候,HEAD不变,但是HEAD指向的引用值会变成相应的<commit>值;checkout <commit>的时候,HEAD直接变成<commit>的值,但原来引用中保存的值不变。

^和~的区别
(<commit>|HEAD)^n,指的是HEAD的第n个父提交(HEAD有多个父提交的情况下),如果HEAD有N个父提交,那么n取值为n < = N.

(<commit>|HEAD)~n,指的是HEAD的第n个祖先提交,用一个等式来说明就是:(<commit>|HEAD)~n = (<commit>|HEAD)^^^….(^的个数为n).我们通过例子来验证一下吧。

我们沿用上面演示用的仓库,先检出到master分支,再使用git checkout HEAD^2,看看我们检出了哪个commit.

$ git checkout master
$ git checkout HEAD^2
HEAD is now at 063f6e6... c5
我们发现”c5”对应的commit值063f正是3b03第二个父提交的commit 。对应的图如下所示:

现在再切回master分支,git checkout master

然后使用git checkout HEAD^3,那么按照规律,就应该检出3b03的第三个父提交的commit,即”c7”的commit值4f9c.

$ git checkout master
Previous HEAD position was 063f6e6... c5
Switched to branch 'master'
$ git checkout HEAD^3
HEAD is now at 4f9ca79... c7

对应的图如下所示:

果然没错,一切都在我们的预料之中!

现在验证下HEAD~的用法,切换到master分支,然后git checkout HEAD~2

$ git checkout master
$ git checkout HEAD~2
HEAD is now at 1c7383c... c2
对应的图如下所示:

这时候HEAD悄然来到了”c2”的commit 1c73,因此,HEAD~2 相当于HEAD的第一个父提交的第一个父提交。即HEAD~2 = HEAD^^ = HEAD^1^1, 符合预期!好开心的哟!


五.总结
   1.“^”代表父提交,当一个提交有多个父提交时,可以通过在”^”后面跟上一个数字,表示第几个父提交,”^”相当于”^1”.

   2.~<n>相当于连续的<n>个”^”.

   3.checkout只会移动HEAD指针,reset会改变HEAD的引用值。

现在看到^和~两个符号,再也不会彷徨和害怕了,因为我们知道了它们之间的关系及区别,从此我们过上了幸福的生活。
 
 

 

3 条评论   |   账号登录: è域账号     Ƹ淘宝账号     ǔ新浪微博
iGNU
iGNU 发表于: 2016-05-31 11:29:19
@hustwolf
如果是merge A into B操作的话,那么parent 1是B,而parent 2是A。
沙弥小_116
沙弥小_116 发表于: 2015-08-18 09:38:36
也有一个问题,这个导图蛮好看的,用的什么工具啊?
hustwolf
hustwolf 发表于: 2015-03-27 18:56:51
有一个问题,假如一个commit有多个parent,这多个parent是根据什么算法形成顺序的。即HEAD^1 , HEAD^2 这确定的parent commit是怎么算的? 难道是根据这些parent的commit时间?时间差最小,就越是主线?
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