Linux Shell 重定向分爲兩種,一種輸入重定向,一種是輸出重定向;從字面上理解,輸入輸出重定向就是「改變輸入與輸出的方向」的意思。
那麼,什麼是輸入輸出方向呢?標準的輸入輸出方向又是什麼呢?
一般情況下,我們都是從鍵盤讀取用戶輸入的數據,然後再把數據拿到程序(C語言程序、Shell 腳本程序等)中使用;這就是標準的輸入方向,也就是從鍵盤到程序。
反過來說,程序中也會產生數據,這些數據一般都是直接呈現到顯示器上,這就是標準的輸出方向,也就是從程序到顯示器。
我們可以把觀點提煉一下,其實輸入輸出方向就是數據的流動方向:
- 輸入方向就是數據從哪裏流向程序。數據默認從鍵盤流向程序,如果改變了它的方向,數據就從其它地方流入,這就是輸入重定向。
- 輸出方向就是數據從程序流向哪裏。數據默認從程序流向顯示器,如果改變了它的方向,數據就流向其它地方,這就是輸出重定向。
硬件設備和文件描述符
計算機的硬件設備有很多,常見的輸入設備有鍵盤、鼠標、麥克風、手寫板等,輸出設備有顯示器、投影儀、打印機等。不過,在 Linux 中,標準輸入設備指的是鍵盤,標準輸出設備指的是顯示器。
Linux 中一切皆文件,包括標準輸入設備(鍵盤)和標準輸出設備(顯示器)在內的所有計算機硬件都是文件。
爲了表示和區分已經打開的文件,Linux 會給每個文件分配一個 ID,這個 ID 就是一個整數,被稱爲文件描述符(File Descriptor)。
文件描述符 | 文件名 | 類型 | 硬件 |
---|---|---|---|
0 | stdin | 標準輸入文件 | 鍵盤 |
1 | stdout | 標準輸出文件 | 顯示器 |
2 | stderr | 標準錯誤輸出文件 | 顯示器 |
Linux 程序在執行任何形式的 I/O 操作時,都是在讀取或者寫入一個文件描述符。一個文件描述符只是一個和打開的文件相關聯的整數,它的背後可能是一個硬盤上的普通文件、FIFO、管道、終端、鍵盤、顯示器,甚至是一個網絡連接。
stdin、stdout、stderr 默認都是打開的,在重定向的過程中,0、1、2 這三個文件描述符可以直接使用。
Linux Shell 輸出重定向
輸出重定向是指命令的結果不再輸出到顯示器上,而是輸出到其它地方,一般是文件中。這樣做的最大好處就是把命令的結果保存起來,當我們需要的時候可以隨時查詢。Bash 支持的輸出重定向符號如下表所示。
類 型 | 符 號 | 作 用 |
---|---|---|
標準輸出重定向 | command >file | 以覆蓋的方式,把 command 的正確輸出結果輸出到 file 文件中。 |
command >>file | 以追加的方式,把 command 的正確輸出結果輸出到 file 文件中。 | |
標準錯誤輸出重定向 | command 2>file | 以覆蓋的方式,把 command 的錯誤信息輸出到 file 文件中。 |
command 2>>file | 以追加的方式,把 command 的錯誤信息輸出到 file 文件中。 | |
正確輸出和錯誤信息同時保存 | command >file 2>&1 | 以覆蓋的方式,把正確輸出和錯誤信息同時保存到同一個文件(file)中。 |
command >>file 2>&1 | 以追加的方式,把正確輸出和錯誤信息同時保存到同一個文件(file)中。 | |
command >file1 2>file2 | 以覆蓋的方式,把正確的輸出結果輸出到 file1 文件中,把錯誤信息輸出到 file2 文件中。 | |
command >>file1 2>>file2 | 以追加的方式,把正確的輸出結果輸出到 file1 文件中,把錯誤信息輸出到 file2 文件中。 | |
command >file 2>file | 【不推薦】這兩種寫法會導致 file 被打開兩次,引起資源競爭,所以 stdout 和 stderr 會互相覆蓋,我們將在《結合Linux文件描述符談重定向,徹底理解重定向的本質》一節中深入剖析。 | |
command >>file 2>>file |
在輸出重定向中,>
代表的是覆蓋,>>
代表的是追加。
注意
輸出重定向的完整寫法其實是fd>file
或者fd>>file
,其中 fd 表示文件描述符,如果不寫,默認爲 1,也就是標準輸出文件。
當文件描述符爲 1 時,一般都省略不寫,如上表所示;當然,如果你願意,也可以將command >file
寫作command 1>file
,但這樣做是多此一舉。
當文件描述符爲大於 1 的值時,比如 2,就必須寫上。
需要重點說明的是,fd
和>
之間不能有空格,否則 Shell 會解析失敗;>
和file
之間的空格可有可無。爲了保持一致,我習慣在>
兩邊都不加空格。
下面的語句是一個反面教材:
echo "c.biancheng.net" 1 >log.txt
注意1
和>
之間的空格。echo 命令的輸出結果是c.biancheng.net
,我們的初衷是將輸出結果重定向到 log.txt,但是當你打開 log.txt 文件後,發現文件的內容爲c.biancheng.net 1
,這就是多餘的空格導致的解析錯誤。也就是說,Shell 將該條語句理解成了下面的形式:
echo "c.biancheng.net" 1 1>log.txt
輸出重定向舉例
【實例1】將 echo 命令的輸出結果以追加的方式寫入到 demo.txt 文件中。
- #!/bin/bash
- for str in "C語言中文網" "http://c.biancheng.net/" "成立7年了" "日IP數萬"
- do
- echo $str >>demo.txt #將輸入結果以追加的方式重定向到文件
- done
運行以上腳本,使用cat demo.txt
查看文件內容,顯示如下:
C語言中文網
http://c.biancheng.net/
成立7年了
日IP數萬
【實例2】將ls -l
命令的輸出結果重定向到文件中。
[c.biancheng.net]$ ls -l #先預覽一下輸出結果 總用量 16 drwxr-xr-x. 2 root root 21 7月 1 2016 abc -rw-r--r--. 1 mozhiyan mozhiyan 399 3月 11 17:12 demo.sh -rw-rw-r--. 1 mozhiyan mozhiyan 67 3月 22 17:16 demo.txt -rw-rw-r--. 1 mozhiyan mozhiyan 278 3月 16 17:17 main.c -rwxr-xr-x. 1 mozhiyan mozhiyan 187 3月 22 17:16 test.sh [c.biancheng.net]$ ls -l >demo.txt #重定向 [c.biancheng.net]$ cat demo.txt #查看文件內容 總用量 12 drwxr-xr-x. 2 root root 21 7月 1 2016 abc -rw-r--r--. 1 mozhiyan mozhiyan 399 3月 11 17:12 demo.sh -rw-rw-r--. 1 mozhiyan mozhiyan 0 3月 22 17:21 demo.txt -rw-rw-r--. 1 mozhiyan mozhiyan 278 3月 16 17:17 main.c -rwxr-xr-x. 1 mozhiyan mozhiyan 187 3月 22 17:16 test.sh
錯誤輸出重定向舉例
命令正確執行是沒有錯誤信息的,我們必須刻意地讓命令執行出錯,如下所示:
[c.biancheng.net]$ ls java #先預覽一下錯誤信息 ls: 無法訪問java: 沒有那個文件或目錄 [c.biancheng.net]$ ls java 2>err.log #重定向 [c.biancheng.net]$ cat err.log #查看文件 ls: 無法訪問java: 沒有那個文件或目錄
正確輸出和錯誤信息同時保存
【實例1】把正確結果和錯誤信息都保存到一個文件中,例如:
[c.biancheng.net]$ ls -l >out.log 2>&1 [c.biancheng.net]$ ls java >>out.log 2>&1 [c.biancheng.net]$ cat out.log 總用量 12 drwxr-xr-x. 2 root root 21 7月 1 2016 abc -rw-r--r--. 1 mozhiyan mozhiyan 399 3月 11 17:12 demo.sh -rw-rw-r--. 1 mozhiyan mozhiyan 278 3月 16 17:17 main.c -rw-rw-r--. 1 mozhiyan mozhiyan 0 3月 22 17:39 out.log -rwxr-xr-x. 1 mozhiyan mozhiyan 187 3月 22 17:16 test.sh ls: 無法訪問java: 沒有那個文件或目錄
out.log 的最後一行是錯誤信息,其它行都是正確的輸出結果。
【實例2】上面的實例將正確結果和錯誤信息都寫入同一個文件中,這樣會導致視覺上的混亂,不利於以後的檢索,所以我建議把正確結果和錯誤信息分開保存到不同的文件中,也即寫成下面的形式:
ls -l >>out.log 2>>err.log
這樣一來,正確的輸出結果會寫入到 out.log,而錯誤的信息則會寫入到 err.log。
/dev/null 文件
如果你既不想把命令的輸出結果保存到文件,也不想把命令的輸出結果顯示到屏幕上,干擾命令的執行,那麼可以把命令的所有結果重定向到 /dev/null 文件中。如下所示:
ls -l &>/dev/null
大家可以把 /dev/null 當成 Linux 系統的垃圾箱,任何放入垃圾箱的數據都會被丟棄,不能恢復。
Linux Shell 輸入重定向
輸入重定向就是改變輸入的方向,不再使用鍵盤作爲命令輸入的來源,而是使用文件作爲命令的輸入。
符號 | 說明 |
---|---|
command <file | 將 file 文件中的內容作爲 command 的輸入。 |
command <<END | 從標準輸入(鍵盤)中讀取數據,直到遇見分界符 END 才停止(分界符可以是任意的字符串,用戶自己定義)。 |
command <file1 >file2 | 將 file1 作爲 command 的輸入,並將 command 的處理結果輸出到 file2。 |
和輸出重定向類似,輸入重定向的完整寫法是fd<file
,其中 fd 表示文件描述符,如果不寫,默認爲 0,也就是標準輸入文件。
輸入重定向舉例
【示例1】統計文檔中有多少行文字。
Linux wc 命令可以用來對文本進行統計,包括單詞個數、行數、字節數,它的用法如下:
wc [選項] [文件名]
其中,-c
選項統計字節數,-w
選項統計單詞數,-l
選項統計行數。
統計 readme.txt 文件中有多少行文本:
[c.biancheng.net]$ cat readme.txt #預覽一下文件內容 C語言中文網 http://c.biancheng.net/ 成立7年了 日IP數萬 [c.biancheng.net]$ wc -l <readme.txt #輸入重定向 4
【實例2】逐行讀取文件內容。
#!/bin/bash while read str; do echo $str done <readme.txt
運行結果:
C語言中文網
http://c.biancheng.net/
成立7年了
日IP數萬
這種寫法叫做代碼塊重定向,也就是把一組命令同時重定向到一個文件,我們將在《Shell代碼塊重定向》一節中詳細講解。
【實例3】統計用戶在終端輸入的文本的行數。
此處我們使用輸入重定向符號<<
,這個符號的作用是使用特定的分界符作爲命令輸入的結束標誌,而不使用 Ctrl+D 鍵。
[c.biancheng.net]$ wc -l <<END > 123 > 789 > abc > xyz > END 4
wc 命令會一直等待用輸入,直到遇見分界符 END 才結束讀取。