git branch

git branch

git branch 是 Git 中用于管理分支的一个核心命令。分支（branch） 是 Git 用来实现并行开发、隔离特性和版本控制的基本机制。可以把分支理解为项目历史的「时间线快照」，每个分支都是提交记录的一条路径。

核心概念

分支是什么？

• Git 中的分支本质上是一个指向某个 commit 的可变指针（指针就是引用 hash 值）。

HEAD 是什么？

• HEAD 是 Git 当前工作的分支引用，指向当前所在的分支名，再由分支名去指向最新的提交。

创建分支是否复制代码？

• 不。Git 创建分支只是添加一个新的指针，不会复制代码或文件，极其轻量级。

常用命令大全

查看分支

git branch            # 列出本地所有分支，当前所在分支前面有 *
git branch -a         # 列出所有分支（包括远程分支）
git branch -r         # 列出所有远程分支

创建分支

git branch new-branch         # 创建新分支（但不会切换过去）
git checkout -b new-branch    # 创建并切换到该分支（推荐）
git switch -c new-branch      # 新语法（>=Git 2.23）

删除分支

git branch -d branch-name     # 删除分支（只能删除已合并的）
git branch -D branch-name     # 强制删除（未合并也删）

切换分支

git checkout branch-name      # 切换到某个分支
git switch branch-name        # 新语法（推荐）

重命名分支

git branch -m new-name        # 当前分支重命名
git branch -m old new         # 指定旧分支改为新名

比较分支差异

git diff main..dev            # 查看 dev 相对于 main 的差异

实战场景案例

场景 1：多人协作开发

# 主干 main
# 每个人创建自己的功能分支
git checkout -b feature/login

# 完成功能后合并到 main
git checkout main
git merge feature/login

场景 2：修复 bug 快速切换

git switch -c hotfix/crash
# 修改代码并提交
git switch main
git merge hotfix/crash

场景 3：查看哪些分支已合并/未合并

git branch --merged     # 查看已合并到当前分支的分支
git branch --no-merged  # 查看还未合并的

底层原理和结构

.git/
├── HEAD                 # 当前分支引用
├── refs/
│   └── heads/           # 存储所有本地分支的指针（每个分支一个文件）
│       ├── main         # 内容是某个 commit 的 hash
│       └── dev
└── logs/                # 分支操作历史

举例：

# HEAD 指向 refs/heads/main
# main 文件中存的是提交 hash：abc123...

# 切换到 dev 分支时：
HEAD → refs/heads/dev

图示理解分支（简化版）

* c3 (main)
|
* c2
|
* c1

如果新建分支 dev：

* c3 (main, dev)
|
* c2
|
* c1

提交新的 commit：

* c4 (dev)
|
* c3 (main)
|
* c2

这说明分支只是指针的不同位置，Git 可以轻松地回滚、合并或切换。

FAQ

问题	解答
切换分支后，文件为什么会变？	Git 会更新工作区为该分支最后一次提交的快照。
-d 和 -D 区别？	-d 删除已合并分支，-D 强制删除未合并分支。
合并冲突和分支有关吗？	是的。两个分支修改了相同文件的相同部分，会产生冲突。

HEAD

HEAD 是 Git 中指向当前检出提交对象的引用。它通常指向一个分支（如 main），也可以直接指向一个具体的 commit（即“分离 HEAD”）。

HEAD 的本质

• HEAD 本质上是一个指针（引用）。
• 它记录了当前 正在查看 / 操作的那一份代码快照。

它的作用就像 IDE 里「当前打开的是哪个分支」或「你现在的代码版本停留在哪儿」。

HEAD 的两种状态

HEAD 指向某个分支（正常状态）

HEAD → refs/heads/main → commit abc123

表示当前在 main 分支上，Git 会根据这个分支的提交历史进行开发。

.git/HEAD 文件内容：

ref: refs/heads/main

HEAD 直接指向某个提交（分离 HEAD 状态）

git checkout abc123

这时：

HEAD → commit abc123（不再指向任何分支）

.git/HEAD 文件内容：

abc123...（提交哈希）

通俗例子

假设在看一本书（commit 历史），HEAD 就是现在夹的书签。

• 如果把书签夹在“主线章节”（main 分支）上，每次翻书、写笔记都追加到这章末尾：这就是 HEAD 指向分支的情况。
• 如果突然夹在中间某页（某个旧版本的提交），写了点新东西：这就是分离 HEAD，你写的内容不一定会保存下来。

Git 操作中的 HEAD 行为

操作	HEAD 指向变化	说明
git switch main	HEAD → main	HEAD 指向分支
git checkout abc123	HEAD → abc123	分离 HEAD，指向具体 commit
git commit	HEAD 所在分支前进	如果 HEAD 指向分支，提交会追加到该分支
git reset --hard HEAD~1	回退 HEAD	HEAD 随分支一起回退

图示理解

正常开发状态

HEAD
  ↓
main → c3 → c4

分离 HEAD 状态

main → c3 → c4
          ↑
        HEAD（Detached）

分离 HEAD 常见用途和风险

用途	示例
查看旧版本	git checkout abc123
临时测试某版本	git checkout tag/v1.0.0
变基、Rebase 操作中	自动进入 Detached HEAD

注意：如果在分离 HEAD 状态下提交更改，必须手动创建分支保存，否则一旦切换分支，这些提交可能被 Git 垃圾回收清除。

总结

名词	含义
HEAD	当前所在位置（书签）
HEAD → 分支	正常开发状态
HEAD → commit	分离 HEAD 状态
.git/HEAD 文件	保存当前 HEAD 的引用指向（分支名或哈希）