shell：文件描述符与重定向

谁借莪１个温暖的怀抱￠ 2022-03-11 07:19 310阅读 0赞

> 文件描述符是与输入和输出流相关联的整数，最广为人知的文件描述符是标准输入（stdin）、标准输出（stdout）和标准错误（stderr）。默认情况下，正常输出（stdout）和错误信息（stderr）都会显示在屏幕上。脚本可以使用大于号将输出重定向到文件中。

### 文章目录 ###

*  文件描述符
 *   *  将一个命令的输入发送给另一个命令
 *  重定向stdin
 *  重定向stdout
 *  重定向stderr
 *  自定义文件描述符

# 文件描述符 #

文件描述符是与某个打开的文件或数据流相关联的整数。文件描述符0、1以及2是系统预留的。

*  0 —— stdin （标准输入）。
 *  1 —— stdout（标准输出）。
 *  2 —— stderr（标准错误）。

$ cat /dev/stdin

将/dev/stdin作为输出文件名来代替stdin，/dev/stderr代表标准错误，  
/dev/stdout代表标准输出。这些特殊的设备文件分别对应stdin、stderr和stdout

## 将一个命令的输入发送给另一个命令 ##

Unix shell脚本可以轻松地将多个命令组合起来生成输出。一个命令的输出可以作为另一个命令的输入。

命令输入通常来自于stdin或参数。输出可以发送给stdout或stderr。当我们组合多个命令时，通常将stdin用于输入，stdout用于输出

在这种情况下，这些命令被称为过滤器（filter）。

*  方法1：使用管道  
    我们使用管道（pipe）连接每个过滤器，管道操作符是|。

> cmd1 | cmd2 | cmd3
> 
> > cmd1的输出传递给cmd2，cmd2的输出传递给cmd3，最终的输出（来自cmd3）会出现在显示器中或被导入某个文件

$ ls | cat -n > out.txt #ls（列出当前目录内容）的输出被传给cat -n，后者为通过stdin所接收到的输入内容加上行号，然后将输出重定向到文件out.txt

*  方法2：将命令序列的输出赋给变量
 *  子shell法：cmd\_output=$(COMMANDS)

$ cmd_output=$(ls | cat -n) 
    $ echo $cmd_output

*  反标记：cmd\_output=`COMMANDS`

$ cmd_output=`ls | cat -n` 
    $ echo $cmd_output

备注：子shell法的用法

1.  将一个命令的输入发送给另一个命令
2.  利用子shell生成一个独立的进程利用子shell生成一个独立的进程  
    子shell本身就是独立的进程，因此可以使用()操作符来定义一个子shell。当命令在子shell中执行时，不会对当前shell造成任何影响；所有的改变仅限于该子shell内。

$ pwd
    /home/ocean/workspaces/shell
    $ (cd /bin; ls)
    bash          dir            lessecho    nisdomainname  red 
    $ pwd
    /home/ocean/workspaces/shell

# 重定向stdin #

（1）< 从文件中读取内容

$ cat
    thie is a test
    thie is a test
    a sohow,lcdw
    a sohow,lcdw
    $  cat < testfile

$ sudo echo "echo 重定向stdin" > file
    $ bash < file // 将文件重定向到命令
    重定向stdin

# 重定向stdout #

将输出文件重定向到一个文本中【追加/截断】

*  ">"表示将文本保存到文件中，如果文件中已经有了内容，>会先清空内容再添加。
 *  ">>"表示文本追加

$ cat temp.txt
    cat: temp.txt: No such file or directory
    $ echo "This is a sample text 1" > temp.txt 
    $ cat temp.txt
    This is a sample text 1
    $ echo "This is sample text 2" >> temp.txt 
    $ cat temp.txt
    This is a sample text 1
    This is sample text 2
    $ echo "This is a sample text 1" > temp.txt 
    $ cat temp.txt
    This is a sample text 1

重定向操作符（>和>)可以将输出发送到文件中，而不是终端。

*  “>”和>>两者都可以将文本重定向到文件，但是前者会先清空文件，然后再写入内容，而后者会将内容追加到现有文件的尾部
 *  默认情况下，重定向操作符针对标准输出

处理错误时，来自stderr的输出被倾倒入/dev/null中。/dev/null是一个特殊的设备文件，它会丢弃接收到的任何数据。null设备通常也被称为黑洞，因为凡是进入其中的数据都将一去不返。

如果你不想看到或保存错误信息，那么可以将stderr的输出重定向到/dev/null，保证一切都会被清除得干干净净。

# 重定向stderr #

> 当一个命令发生错误并退回时，它会返回一个非0的退出状态；而当命令成功完成后，它会返回为0的退出状态。退出状态可以从特殊变量$?中获得（在命令结束之后立刻运行echo $?，就可以打印出退出状态）。

$   ls + 
    ls: cannot access '+': No such file or directory
    $ echo $?
    2

stderr会默认输出到品目上  
使用>重定向stderr到文本

$ ls + > out.txt   # 定位失败
    ls: cannot access '+': No such file or directory
    $ cat out.txt
    $ ls + 2> out.txt  # 定位成功
    $ cat out.txt
    ls: cannot access '+': No such file or directory

重定向stderr和stdout

$ echo A1 > a1
    $ echo A2 > a2
    $ echo A3 > a3
    $  chmod 000 a1 #清除所有权限
    $ cat a*
    cat: a1: Permission denied  #属于stderr信息
    A2
    A3

--------------------

(1）stderr重定向到一个文件中，同时将stdout信息发送到终端。

$  cat a* 2> err.txt # stderr被重定向到err.txt 
    A2
    A3
    $ cat err.txt 
    cat: a1: Permission denied

(2) 将stdout和stderr重定向到两个不同的文件中

$ cat a* 2> stderr.txt 1>stdout.txt
    $ cat stderr.txt 
    cat: a1: Permission denied
    $ cat stdout.txt 
    A2
    A3

备注：

>等同于1>
    >>等同于1>>

(3) stdout和stderr重定向到同一个文件中

$ cat a* &> alloutput.txt
    $ cat alloutput.txt 
    cat: a1: Permission denied
    A2
    A3

> stdout是单数据流，可以被重定向到文件或者通过管道传入其他程序。但是无法同时重定向到文件和传入其他程序

(4)想要将数据重定向到文件，并且提供一份重定向数据的副本作为管道中后续命令的stdin：

*  command | tee FILE1 FILE2 | otherCommand

$ cat a* | tee out.txt | cat -n  
     # cat -n 命令 接收stdin中的数据并加上行号然后写入stdout
    cat: a1: Permission denied
         1	A2
         2	A3
    $ cat out.txt 
    A2
    A3

*  tee -a

默认情况下，tee会将文件覆盖，但是tee -a可以追加
    $  cat a* | tee out.txt | cat -n  
    cat: a1: Permission denied
         1	A2
         2	A3
    $ cat out.txt 
    A2
    A3
    $ cat a* | tee -a out.txt | cat -n
    cat: a1: Permission denied
         1	A2
         2	A3
    $ cat out.txt 
    A2
    A3
    A2
    A3

# 自定义文件描述符 #

文件描述符是一种用于访问文件的抽象指示器。存取文件离不开被称为“文件描述符”的特殊数字。0,1,2是系统保留的  
exec命令创建全新的文件描述符。

(1) 创建一个用于读取文件的文件描述符【一次性消耗品】  
<：将文件读入stdin

$ echo this is a test line > input.txt 
    $ exec 3<input.txt #使用文件描述符3打开并读取文件, 3这个文件描述符只能使用一次
    $ cat<&3
    this is a test line
    $ cat<&3 #如果要再次读取，我们就不能继续使用文件描述符3了[因为stdin是单向数据流]，而是需要用exec重新创建一个新的文件描述符3/4/5/6  。
    $ cat input.txt 
    this is a test line

(2)创建一个用于写入(截断也就是清空模式)的文件描述符  
“>”：将文件截断写入 failure

(3)创建一个用于写入(追加模式)的文件描述符

$  exec 5>>input.txt 
    $  echo appended line >&5 
    $ cat input.txt 
    appended line
    $ echo appended line >&5 
    $ cat input.txt 
    appended line
    appended line

参考：<Linux\_Shell脚本攻略>