Merge branch 'maint'
[git] / Documentation / tutorial-2.txt
1 A tutorial introduction to git: part two
2 ========================================
3
4 You should work through link:tutorial.html[A tutorial introduction to
5 git] before reading this tutorial.
6
7 The goal of this tutorial is to introduce two fundamental pieces of
8 git's architecture--the object database and the index file--and to
9 provide the reader with everything necessary to understand the rest
10 of the git documentation.
11
12 The git object database
13 -----------------------
14
15 Let's start a new project and create a small amount of history:
16
17 ------------------------------------------------
18 $ mkdir test-project
19 $ cd test-project
20 $ git init
21 Initialized empty Git repository in .git/
22 $ echo 'hello world' > file.txt
23 $ git add .
24 $ git commit -a -m "initial commit"
25 Created initial commit 54196cc2703dc165cbd373a65a4dcf22d50ae7f7
26  create mode 100644 file.txt
27 $ echo 'hello world!' >file.txt
28 $ git commit -a -m "add emphasis"
29 Created commit c4d59f390b9cfd4318117afde11d601c1085f241
30 ------------------------------------------------
31
32 What are the 40 digits of hex that git responded to the commit with?
33
34 We saw in part one of the tutorial that commits have names like this.
35 It turns out that every object in the git history is stored under
36 such a 40-digit hex name.  That name is the SHA1 hash of the object's
37 contents; among other things, this ensures that git will never store
38 the same data twice (since identical data is given an identical SHA1
39 name), and that the contents of a git object will never change (since
40 that would change the object's name as well).
41
42 It is expected that the content of the commit object you created while
43 following the example above generates a different SHA1 hash than
44 the one shown above because the commit object records the time when
45 it was created and the name of the person performing the commit.
46
47 We can ask git about this particular object with the cat-file
48 command. Don't copy the 40 hex digits from this example but use those
49 from your own version. Note that you can shorten it to only a few
50 characters to save yourself typing all 40 hex digits:
51
52 ------------------------------------------------
53 $ git-cat-file -t 54196cc2
54 commit
55 $ git-cat-file commit 54196cc2
56 tree 92b8b694ffb1675e5975148e1121810081dbdffe
57 author J. Bruce Fields <bfields@puzzle.fieldses.org> 1143414668 -0500
58 committer J. Bruce Fields <bfields@puzzle.fieldses.org> 1143414668 -0500
59
60 initial commit
61 ------------------------------------------------
62
63 A tree can refer to one or more "blob" objects, each corresponding to
64 a file.  In addition, a tree can also refer to other tree objects,
65 thus creating a directory hierarchy.  You can examine the contents of
66 any tree using ls-tree (remember that a long enough initial portion
67 of the SHA1 will also work):
68
69 ------------------------------------------------
70 $ git ls-tree 92b8b694
71 100644 blob 3b18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad    file.txt
72 ------------------------------------------------
73
74 Thus we see that this tree has one file in it.  The SHA1 hash is a
75 reference to that file's data:
76
77 ------------------------------------------------
78 $ git cat-file -t 3b18e512
79 blob
80 ------------------------------------------------
81
82 A "blob" is just file data, which we can also examine with cat-file:
83
84 ------------------------------------------------
85 $ git cat-file blob 3b18e512
86 hello world
87 ------------------------------------------------
88
89 Note that this is the old file data; so the object that git named in
90 its response to the initial tree was a tree with a snapshot of the
91 directory state that was recorded by the first commit.
92
93 All of these objects are stored under their SHA1 names inside the git
94 directory:
95
96 ------------------------------------------------
97 $ find .git/objects/
98 .git/objects/
99 .git/objects/pack
100 .git/objects/info
101 .git/objects/3b
102 .git/objects/3b/18e512dba79e4c8300dd08aeb37f8e728b8dad
103 .git/objects/92
104 .git/objects/92/b8b694ffb1675e5975148e1121810081dbdffe
105 .git/objects/54
106 .git/objects/54/196cc2703dc165cbd373a65a4dcf22d50ae7f7
107 .git/objects/a0
108 .git/objects/a0/423896973644771497bdc03eb99d5281615b51
109 .git/objects/d0
110 .git/objects/d0/492b368b66bdabf2ac1fd8c92b39d3db916e59
111 .git/objects/c4
112 .git/objects/c4/d59f390b9cfd4318117afde11d601c1085f241
113 ------------------------------------------------
114
115 and the contents of these files is just the compressed data plus a
116 header identifying their length and their type.  The type is either a
117 blob, a tree, a commit, or a tag.
118
119 The simplest commit to find is the HEAD commit, which we can find
120 from .git/HEAD:
121
122 ------------------------------------------------
123 $ cat .git/HEAD
124 ref: refs/heads/master
125 ------------------------------------------------
126
127 As you can see, this tells us which branch we're currently on, and it
128 tells us this by naming a file under the .git directory, which itself
129 contains a SHA1 name referring to a commit object, which we can
130 examine with cat-file:
131
132 ------------------------------------------------
133 $ cat .git/refs/heads/master
134 c4d59f390b9cfd4318117afde11d601c1085f241
135 $ git cat-file -t c4d59f39
136 commit
137 $ git cat-file commit c4d59f39
138 tree d0492b368b66bdabf2ac1fd8c92b39d3db916e59
139 parent 54196cc2703dc165cbd373a65a4dcf22d50ae7f7
140 author J. Bruce Fields <bfields@puzzle.fieldses.org> 1143418702 -0500
141 committer J. Bruce Fields <bfields@puzzle.fieldses.org> 1143418702 -0500
142
143 add emphasis
144 ------------------------------------------------
145
146 The "tree" object here refers to the new state of the tree:
147
148 ------------------------------------------------
149 $ git ls-tree d0492b36
150 100644 blob a0423896973644771497bdc03eb99d5281615b51    file.txt
151 $ git cat-file blob a0423896
152 hello world!
153 ------------------------------------------------
154
155 and the "parent" object refers to the previous commit:
156
157 ------------------------------------------------
158 $ git-cat-file commit 54196cc2
159 tree 92b8b694ffb1675e5975148e1121810081dbdffe
160 author J. Bruce Fields <bfields@puzzle.fieldses.org> 1143414668 -0500
161 committer J. Bruce Fields <bfields@puzzle.fieldses.org> 1143414668 -0500
162
163 initial commit
164 ------------------------------------------------
165
166 The tree object is the tree we examined first, and this commit is
167 unusual in that it lacks any parent.
168
169 Most commits have only one parent, but it is also common for a commit
170 to have multiple parents.   In that case the commit represents a
171 merge, with the parent references pointing to the heads of the merged
172 branches.
173
174 Besides blobs, trees, and commits, the only remaining type of object
175 is a "tag", which we won't discuss here; refer to linkgit:git-tag[1]
176 for details.
177
178 So now we know how git uses the object database to represent a
179 project's history:
180
181   * "commit" objects refer to "tree" objects representing the
182     snapshot of a directory tree at a particular point in the
183     history, and refer to "parent" commits to show how they're
184     connected into the project history.
185   * "tree" objects represent the state of a single directory,
186     associating directory names to "blob" objects containing file
187     data and "tree" objects containing subdirectory information.
188   * "blob" objects contain file data without any other structure.
189   * References to commit objects at the head of each branch are
190     stored in files under .git/refs/heads/.
191   * The name of the current branch is stored in .git/HEAD.
192
193 Note, by the way, that lots of commands take a tree as an argument.
194 But as we can see above, a tree can be referred to in many different
195 ways--by the SHA1 name for that tree, by the name of a commit that
196 refers to the tree, by the name of a branch whose head refers to that
197 tree, etc.--and most such commands can accept any of these names.
198
199 In command synopses, the word "tree-ish" is sometimes used to
200 designate such an argument.
201
202 The index file
203 --------------
204
205 The primary tool we've been using to create commits is "git commit
206 -a", which creates a commit including every change you've made to
207 your working tree.  But what if you want to commit changes only to
208 certain files?  Or only certain changes to certain files?
209
210 If we look at the way commits are created under the cover, we'll see
211 that there are more flexible ways creating commits.
212
213 Continuing with our test-project, let's modify file.txt again:
214
215 ------------------------------------------------
216 $ echo "hello world, again" >>file.txt
217 ------------------------------------------------
218
219 but this time instead of immediately making the commit, let's take an
220 intermediate step, and ask for diffs along the way to keep track of
221 what's happening:
222
223 ------------------------------------------------
224 $ git diff
225 --- a/file.txt
226 +++ b/file.txt
227 @@ -1 +1,2 @@
228  hello world!
229 +hello world, again
230 $ git add file.txt
231 $ git diff
232 ------------------------------------------------
233
234 The last diff is empty, but no new commits have been made, and the
235 head still doesn't contain the new line:
236
237 ------------------------------------------------
238 $ git-diff HEAD
239 diff --git a/file.txt b/file.txt
240 index a042389..513feba 100644
241 --- a/file.txt
242 +++ b/file.txt
243 @@ -1 +1,2 @@
244  hello world!
245 +hello world, again
246 ------------------------------------------------
247
248 So "git diff" is comparing against something other than the head.
249 The thing that it's comparing against is actually the index file,
250 which is stored in .git/index in a binary format, but whose contents
251 we can examine with ls-files:
252
253 ------------------------------------------------
254 $ git ls-files --stage
255 100644 513feba2e53ebbd2532419ded848ba19de88ba00 0       file.txt
256 $ git cat-file -t 513feba2
257 blob
258 $ git cat-file blob 513feba2
259 hello world!
260 hello world, again
261 ------------------------------------------------
262
263 So what our "git add" did was store a new blob and then put
264 a reference to it in the index file.  If we modify the file again,
265 we'll see that the new modifications are reflected in the "git-diff"
266 output:
267
268 ------------------------------------------------
269 $ echo 'again?' >>file.txt
270 $ git diff
271 index 513feba..ba3da7b 100644
272 --- a/file.txt
273 +++ b/file.txt
274 @@ -1,2 +1,3 @@
275  hello world!
276  hello world, again
277 +again?
278 ------------------------------------------------
279
280 With the right arguments, git diff can also show us the difference
281 between the working directory and the last commit, or between the
282 index and the last commit:
283
284 ------------------------------------------------
285 $ git diff HEAD
286 diff --git a/file.txt b/file.txt
287 index a042389..ba3da7b 100644
288 --- a/file.txt
289 +++ b/file.txt
290 @@ -1 +1,3 @@
291  hello world!
292 +hello world, again
293 +again?
294 $ git diff --cached
295 diff --git a/file.txt b/file.txt
296 index a042389..513feba 100644
297 --- a/file.txt
298 +++ b/file.txt
299 @@ -1 +1,2 @@
300  hello world!
301 +hello world, again
302 ------------------------------------------------
303
304 At any time, we can create a new commit using "git commit" (without
305 the -a option), and verify that the state committed only includes the
306 changes stored in the index file, not the additional change that is
307 still only in our working tree:
308
309 ------------------------------------------------
310 $ git commit -m "repeat"
311 $ git diff HEAD
312 diff --git a/file.txt b/file.txt
313 index 513feba..ba3da7b 100644
314 --- a/file.txt
315 +++ b/file.txt
316 @@ -1,2 +1,3 @@
317  hello world!
318  hello world, again
319 +again?
320 ------------------------------------------------
321
322 So by default "git commit" uses the index to create the commit, not
323 the working tree; the -a option to commit tells it to first update
324 the index with all changes in the working tree.
325
326 Finally, it's worth looking at the effect of "git add" on the index
327 file:
328
329 ------------------------------------------------
330 $ echo "goodbye, world" >closing.txt
331 $ git add closing.txt
332 ------------------------------------------------
333
334 The effect of the "git add" was to add one entry to the index file:
335
336 ------------------------------------------------
337 $ git ls-files --stage
338 100644 8b9743b20d4b15be3955fc8d5cd2b09cd2336138 0       closing.txt
339 100644 513feba2e53ebbd2532419ded848ba19de88ba00 0       file.txt
340 ------------------------------------------------
341
342 And, as you can see with cat-file, this new entry refers to the
343 current contents of the file:
344
345 ------------------------------------------------
346 $ git cat-file blob 8b9743b2
347 goodbye, world
348 ------------------------------------------------
349
350 The "status" command is a useful way to get a quick summary of the
351 situation:
352
353 ------------------------------------------------
354 $ git status
355 # On branch master
356 # Changes to be committed:
357 #   (use "git reset HEAD <file>..." to unstage)
358 #
359 #       new file: closing.txt
360 #
361 # Changed but not updated:
362 #   (use "git add <file>..." to update what will be committed)
363 #
364 #       modified: file.txt
365 #
366 ------------------------------------------------
367
368 Since the current state of closing.txt is cached in the index file,
369 it is listed as "Changes to be committed".  Since file.txt has
370 changes in the working directory that aren't reflected in the index,
371 it is marked "changed but not updated".  At this point, running "git
372 commit" would create a commit that added closing.txt (with its new
373 contents), but that didn't modify file.txt.
374
375 Also, note that a bare "git diff" shows the changes to file.txt, but
376 not the addition of closing.txt, because the version of closing.txt
377 in the index file is identical to the one in the working directory.
378
379 In addition to being the staging area for new commits, the index file
380 is also populated from the object database when checking out a
381 branch, and is used to hold the trees involved in a merge operation.
382 See the link:core-tutorial.html[core tutorial] and the relevant man
383 pages for details.
384
385 What next?
386 ----------
387
388 At this point you should know everything necessary to read the man
389 pages for any of the git commands; one good place to start would be
390 with the commands mentioned in link:everyday.html[Everyday git].  You
391 should be able to find any unknown jargon in the
392 link:glossary.html[Glossary].
393
394 The link:user-manual.html[Git User's Manual] provides a more
395 comprehensive introduction to git.
396
397 The link:cvs-migration.html[CVS migration] document explains how to
398 import a CVS repository into git, and shows how to use git in a
399 CVS-like way.
400
401 For some interesting examples of git use, see the
402 link:howto-index.html[howtos].
403
404 For git developers, the link:core-tutorial.html[Core tutorial] goes
405 into detail on the lower-level git mechanisms involved in, for
406 example, creating a new commit.