diff和patch是在Linux環境爲源代碼製作和應用補丁的標準工具。diff可以比較文件或目錄的差異，並將差異記錄到補丁文件。patch可以將補丁文件應用到源代碼上。quilt也是一個製作和應用補丁的工具，它適合於管理較多補丁。quilt有自己的特有的工作方式。本文通過簡單的例子介紹這三個常用的工具。
0 示例工程
我們先準備一個用來做實驗的工程，它包含若干子目錄和文件。可以用find命令列出文件清單：
$ find old-prj/ -type f
old-prj/inc/def1.h
old-prj/inc/def2.h
old-prj/src/sys/sys1.c
old-prj/src/sys/sys1.h
old-prj/src/app/app1.c
old-prj/src/app/app2.c
old-prj/src/app/app2.h
old-prj/src/app/app1.h
old-prj/src/drv/drv1.h
old-prj/src/drv/drv2.c
old-prj/src/drv/drv1.c
old-prj/src/drv/drv2.h
old-prj/build/Makefile
find命令的"-type f"參數選擇普通文件，可以省略掉目錄。希望自己操作的讀者可以下載這個示例工程。
1 diff和patch
1.1 比較一個文件
將old-prj.tar.bz2放到我們的工作目錄，然後建立一個子目錄，進入後解壓示例工程：
$ mkdir test1; cd test1; tar xvjf ../old-prj.tar.bz2
用分號分隔多個命令可以節省篇幅。將old-prj複製到new-prj：
$ cp -a old-prj/ new-prj
讓我們編輯一個文件。src/drv/drv1.h的內容本來是：
$ cat -n old-prj/src/drv/drv1.h
1 #ifndef DRV1_H
2 #define DRV1_H
3
4 #include "def1.h"
5
6 typedef struct {
7 int p1;
8 int p2;
9 int p3;
10 } App1;
11
12 void do_app1(void);
13
14 #endif
cat命令的"-n"參數可以增加行號。我們用vi將它修改成：
$ cat -n new-prj/src/drv/drv1.h
1 #ifndef DRV1_H
2 #define DRV1_H
3
4 #include "def1.h"
5
6 typedef struct {
7 int a;
8 int b;
9 } App1;
10
11 void do_app1(void);
12
13 #endif
現在可以用diff命令比較文件了：
$ diff -u old-prj/src/drv/drv1.h new-prj/src/drv/drv1.h
--- old-prj/src/drv/drv1.h 2008-03-01 12:59:46.000000000 +0800
+++ new-prj/src/drv/drv1.h 2008-03-01 13:07:14.000000000 +0800
@@ -4,9 +4,8 @@
#include "def1.h"
typedef struct {
- int p1;
- int p2;
- int p3;
+ int a;
+ int b;
} App1;
void do_app1(void);
diff程序按行比較文本文件。比較文件的diff命令格式是：
$ diff -u 舊文件 新文件
"-u"參數指定diff命令使用 unified 格式，這是一種最常用的格式，我們來看看它的含義。
1.2 diff的 unified 格式
以"---"開頭的行是舊文件信息，以"+++"開頭的行是新文件信息：
--- old-prj/src/drv/drv1.h 2008-03-01 12:59:46.000000000 +0800
+++ new-prj/src/drv/drv1.h 2008-03-01 13:07:14.000000000 +0800
unified 格式默認在變化部分的前後各顯示三行上下文。在上例中，舊文件的7、8、9行被替換成新文件的7、8行。舊文件的變化部分是7-9行，前後多顯示3行，因此顯示4-12行。新文件的變化部分是7-8行，前後多顯示3行，因此顯示4-11行。以"@@"包圍的行指示補丁的範圍：
@@ -4,9 +4,8 @@
'-4,9'中，'-'表示舊文件，'4,9'表示從第4行開始，顯示9行，即顯示4-12行。'+4,8'中，'+'表示新文件，'4,8'表示從第4行開始，顯示8行，即顯示4-11行。"@@"行之後是上下文和變化的文本，其中'-'開頭的行是舊文件特有的，'+'開頭的行是新文件特有的，其它行是兩個文件都有的，即補丁的上下文。例如：
#include "def1.h"
typedef struct {
- int p1;
- int p2;
- int p3;
+ int a;
+ int b;
} App1;
void do_app1(void);
1.3 製作和應用補丁
所謂製作補丁就是diff的輸出重定向到一個文件，這個文件就是補丁文件。例如：
$ diff -u old-prj/src/drv/drv1.h new-prj/src/drv/drv1.h>../drv1.diff
我們將old-prj解壓到另一個目錄，準備應用這個補丁：
$ cd ..; mkdir test2; cd test2; tar xvjf ../old-prj.tar.bz2; mv old-prj myprj; cd myprj
在真實場景中,test2目錄通常是在用戶2的電腦上。用戶2可能不使用 old-prj 作爲第一級目錄的名字。例如：用戶1的第一級目錄名是 linux-2.6.23.14, 用戶2的第一級目錄名是linux。所以我們將 old-prj 改爲 myprj 以模擬這種情況。
我們在 myprj 目錄使用patch命令應用補丁：
$ patch -p1 < ../../drv1.diff
patching file src/drv/drv1.h
patch命令行中爲什麼沒有出現要打補丁的文件？這是因爲patch命令可以使用補丁文件中的文件信息：
--- old-prj/src/drv/drv1.h 2008-03-01 12:59:46.000000000 +0800
"-pn"參數（上例中n=1）中的n表示要從補丁文件的文件路徑中去掉幾層目錄，可以理解爲去掉幾個'/'。例如：p1表示去掉一層目錄，"old-prj/src/drv/drv1.h"去掉一層就成爲"src/drv/drv1.h"。patch命令在 myprj 目錄找到"src/drv/drv1.h"後應用補丁。
我們通常都在代碼樹的上一層目錄製作補丁，在代碼樹的根目錄應用補丁。因此，最常用的patch命令格式是：
$ patch -p1 < 補丁文件
1.4 比較目錄
我們回到test1目錄，再對 new_prj 做一些改動。這次我們刪除掉src/sys目錄及其中的文件。再建立src/usr目錄，並在該目錄增加兩個文件usr1.h和usr1.c。
$ cd ../../test1; rm -rf new-prj/src/sys; mkdir new-prj/src/usr
$ echo -e "#ifndef USR1_H/n#define USR1_H/n#include /"def1.h/"/n#endif">new-prj/src/usr/usr1.h
$ echo -e "#include /"usr1.h/"">new-prj/src/usr/usr1.c
echo命令的"-e"參數打開對轉義符的支持，bash默認是不支持轉義符的。
現在我們比較目錄並製作補丁：
$ diff -Nur old-prj/ new-prj/ > ../prj.diff
讀者可以cat這個補丁文件的內容。根據前面的介紹，讀者應該能看懂補丁文件了吧。
比較目錄的常用命令是：
$ diff -Nur 舊目錄 新目錄 > 補丁文件
或
$ diff -Naur 舊目錄 新目錄 > 補丁文件
"-u"參數前面已經介紹過了。"-N"參數將不存在的文件當作空文件。如果沒有這個參數，補丁就不會包含孤兒文件（即另一方沒有的文件）。"-r"參數表示比較子目錄。"-a"參數表示將所有文件當作文本文件。
我們再準備一個目錄來應用補丁：
$ cd ..; mkdir test3; cd test3; tar xvjf ../old-prj.tar.bz2; mv old-prj myprj; cd myprj
在源代碼樹的根目錄應用補丁：
$ patch -p1 < ../../prj.diff
patching file src/drv/drv1.h
patching file src/sys/sys1.c
patching file src/sys/sys1.h
patching file src/usr/usr1.c
patching file src/usr/usr1.h
好了，讀者可以用"diff -Nur"比較一下"test1/new_prj"和"test3/myprj"，沒有輸出就表示完全相同。
$ cd ../..; diff -Nur test1/new-prj test3/myprj
1.5 很多的補丁...
一個大項目可能有不同開發者提供很多補丁。這些補丁可能還存在依賴關係，例如補丁B必須打在補丁A上。我們當然可以憑着程序員的“心細如髮”去管理好這些補丁，不過有一個叫quilt的工具可以使我們輕鬆一些。當然，即使有工具的幫助，細心和認真也是必需的。
附錄
爲了簡單起見，前面只介紹了一個"diff -Nur 老目錄 新目錄"的用法。有時候，新目錄裏只放了修改過的文件。這時可以不使用-N參數以忽略孤兒文件，即"diff -ur 老目錄 新目錄"。diff會輸出孤兒文件的提示，我們可以刪除或保留這些提示，它們對patch沒有影響。
使用diff時可以用--exclude排除文件和目錄，例如：
diff -ur -exclude=.* --exclude=CVS prj_old prj_new
上例排除了源代碼樹中以'.'開頭的文件和所有CVS目錄。其實對於CVS項目，可以直接在源代碼樹根目錄中執行：
cvs diff -u3 > 補丁文件名u3表示輸出3行上下文的unified 格式。打補丁時在源代碼樹根目錄中執行：
patch -p0 < 補丁文件名
"cvs diff"會自動忽略CVS項目外的文件。通過CVS的tag和補丁文件，我們可以方便地保存工作快照。