shell i/o 輸入輸出重定向

linux shell下常用輸入輸出操作符是：

1.  标準輸入   (stdin) ：代碼為 0 ，使用 < 或 << ； /dev/stdin -> /proc/self/fd/0   0代表：/dev/stdin 

2.  标準輸出   (stdout)：代碼為 1 ，使用 > 或 >> ； /dev/stdout -> /proc/self/fd/1  1代表：/dev/stdout

3.  标準錯誤輸出(stderr)：代碼為 2 ，使用 2> 或 2>> ； /dev/stderr -> /proc/self/fd/2 2代表：/dev/stderr

預設情況下始終有3個"檔案"處于打開狀态, stdin (鍵盤), stdout (螢幕), and stderr (錯誤消息輸出到螢幕上). 這3個檔案和其他打開的檔案都可以被重定向. 對于重定向簡單的解釋就是捕捉一個檔案, 指令, 程式, 腳本, 或者甚至是腳本中的代碼塊(參見 Example 3-1 和 Example 3-2)的輸出, 然後将這些輸出作為輸入發送到另一個檔案, 指令, 程式, 或腳本中.

每個打開的檔案都會被配置設定一個檔案描述符.[1]stdin, stdout, 和stderr的檔案描述符分别是0, 1, 和 2. 對于正在打開的額外檔案, 保留了描述符3到9. 在某些時候将這些格外的檔案描述符配置設定給stdin, stdout, 或者是stderr作為臨時的副本連結是非常有用的. [2] 在經過複雜的重定向和重新整理之後需要把它們恢複成正常的樣子 (參見Example 16-1).

1  COMMAND_OUTPUT > 2  # 重定向stdout到一個檔案. 3  # 如果沒有這個檔案就建立, 否則就覆寫. 4  5  ls -lR > dir-tree.list 6  # 建立一個包含目錄樹清單的檔案. 7  8  : > filename 9  # > 會把檔案"filename"截斷為0長度. 10  # 如果檔案不存在, 那麼就建立一個0長度的檔案(與'touch'的效果相同). 11  # : 是一個占位符, 不産生任何輸出. 12  13  > filename 14  # > 會把檔案"filename"截斷為0長度. 15  # 如果檔案不存在, 那麼就建立一個0長度的檔案(與'touch'的效果相同). 16  # (與上邊的": >"效果相同, 但是在某些shell下可能不能工作.) 17  18  COMMAND_OUTPUT >> 19  # 重定向stdout到一個檔案. 20  # 如果檔案不存在, 那麼就建立它, 如果存在, 那麼就追加到檔案後邊. 21  22  23  # 單行重定向指令(隻會影響它們所在的行): 24  # -------------------------------------------------------------------- 25  26  1>filename 27  # 重定向stdout到檔案"filename". 28  1>>filename 29  # 重定向并追加stdout到檔案"filename". 30  2>filename 31  # 重定向stderr到檔案"filename". 32  2>>filename 33  # 重定向并追加stderr到檔案"filename". 34  &>filename 35  # 将stdout和stderr都重定向到檔案"filename". 36  37  #============================================================================== 38  # 重定向stdout, 一次一行. 39  LOGFILE=script.log 40  41  echo "This statement is sent to the log file, \"$LOGFILE\"." 1>$LOGFILE 42  echo "This statement is appended to \"$LOGFILE\"." 1>>$LOGFILE 43  echo "This statement is also appended to \"$LOGFILE\"." 1>>$LOGFILE 44  echo "This statement is echoed to stdout, and will not appear in \"$LOGFILE\"." 45  # 每行過後, 這些重定向指令會自動"reset". 46  47  48  49  # 重定向stderr, 一次一行. 50  ERRORFILE=script.errors 51  52  bad_command1 2>$ERRORFILE # 錯誤消息發到$ERRORFILE中. 53  bad_command2 2>>$ERRORFILE # 錯誤消息添加到$ERRORFILE中. 54  bad_command3 # 錯誤消息echo到stderr, 55  #+ 并且不出現在$ERRORFILE中. 56  # 每行過後, 這些重定向指令也會自動"reset". 57  #============================================================================== 58  59  60  61  2>&1 62  # 重定向stderr到stdout. 63  # 得到的錯誤消息與stdout一樣, 發送到一個地方. 64  65  i>&j 66  # 重定向檔案描述符i 到 j. 67  # 指向i檔案的所有輸出都發送到j中去. 68  69  >&j 70  # 預設的, 重定向檔案描述符1(stdout)到 j. 71  # 所有傳遞到stdout的輸出都送到j中去. 72  73  0< FILENAME 74  < FILENAME 75  # 從檔案中接受輸入. 76  # 與">"是成對指令, 并且通常都是結合使用. 77  # 78  # grep search-word <filename 79  80  81  [j]<>filename 82  # 為了讀寫"filename", 把檔案"filename"打開, 并且配置設定檔案描述符"j"給它. 83  # 如果檔案"filename"不存在, 那麼就建立它. 84  # 如果檔案描述符"j"沒指定, 那預設是fd 0, stdin. 85  # 86  # 這種應用通常是為了寫到一個檔案中指定的地方. 87  echo 1234567890 > File # 寫字元串到"File". 88  exec 3<> File # 打開"File"并且給它配置設定fd 3. 89  read -n 4 <&3 # 隻讀4個字元. 90  echo -n . >&3 # 寫一個小數點. 91  exec 3>&- # 關閉fd 3. 92  cat File # ==> 1234.67890 93  # 随機存儲.

可以将多個輸出流重定向到一個檔案上.

1 ls -yz >> command.log 2>&1 2 # 将錯誤選項"yz"的結果放到檔案"command.log"中. 3 # 因為stderr被重定向到這個檔案中, 4 #+ 所有的錯誤消息也就都指向那裡了. 5  6 # 注意, 下邊這個例子就不會給出相同的結果. 7 ls -yz 2>&1 >> command.log 8 # 輸出一個錯誤消息, 但是并不寫到檔案中. 9  10 # 如果将stdout和stderr都重定向, 11 #+ 指令的順序會有些不同.

關閉檔案描述符

n<&-

關閉輸入檔案描述符n.

0<&-,  <&-

關閉stdin.

n>&-

關閉輸出檔案描述符n.

1>&-,  >&-

關閉stdout.

子程序繼承了打開的檔案描述符. 這就是為什麼管道可以工作. 如果想阻止fd被繼承, 那麼可以關掉它.

1 # 隻重定向stderr到一個管道. 2  3 exec 3>&1 # 儲存目前stdout的"值". 4 ls -l 2>&1 >&3 3>&- | grep bad 3>&- # 對'grep'關閉fd 3(但不關閉'ls'). 5 # ^^^^ ^^^^ 6 exec 3>&- # 現在對于剩餘的腳本關閉它. 7  8 # Thanks, S.C.

exec <filename 指令會将stdin重定向到檔案中. 從這句開始, 後邊的輸入就都來自于這個檔案了, 而不是标準輸入了(通常都是鍵盤輸入). 這樣就提供了一種按行讀取檔案的方法, 并且可以使用sed 和/或 awk來對每一行進行分析.

Example 16-1. 使用exec重定向标準輸入

1 #!/bin/bash 2 # 使用'exec'重定向标準輸入. 3  4  5 exec 6<&0 # 将檔案描述符#6與stdin連結起來. 6  # 儲存了stdin. 7  8 exec < data-file # stdin被檔案"data-file"所代替. 9  10 read a1 # 讀取檔案"data-file"的第一行. 11 read a2 # 讀取檔案"data-file"的第二行. 12  13 echo 14 echo "Following lines read from file." 15 echo "-------------------------------" 16 echo $a1 17 echo $a2 18  19 echo; echo; echo 20  21 exec 0<&6 6<&- 22 # 現在将stdin從fd #6中恢複, 因為剛才我們把stdin重定向到#6了, 23 #+ 然後關閉fd #6 ( 6<&- ), 好讓這個描述符繼續被其他程序所使用. 24 # 25 # <&6 6<&- 這麼做也可以. 26  27 echo -n "Enter data " 28 read b1 # 現在"read"已經恢複正常了, 就是從stdin中讀取. 29 echo "Input read from stdin." 30 echo "----------------------" 31 echo "b1 = $b1" 32  33 echo 34  35 exit 0

同樣的, exec >filename 指令将會把stdout重定向到一個指定的檔案中. 這樣所有的指令輸出就都會發向那個指定的檔案, 而不是stdout.

Example 16-2. 使用exec來重定向stdout

1 #!/bin/bash 2 # reassign-stdout.sh 3  4 LOGFILE=logfile.txt 5  6 exec 6>&1 # 将fd #6與stdout相連接配接. 7  # 儲存stdout. 8  9 exec > $LOGFILE # stdout就被檔案"logfile.txt"所代替了. 10  11 # ----------------------------------------------------------- # 12 # 在這塊中所有指令的輸出就都發向檔案 $LOGFILE. 13  14 echo -n "Logfile: " 15 date 16 echo "-------------------------------------" 17 echo 18  19 echo "Output of \"ls -al\" command" 20 echo 21 ls -al 22 echo; echo 23 echo "Output of \"df\" command" 24 echo 25 df 26  27 # ----------------------------------------------------------- # 28  29 exec 1>&6 6>&- # 恢複stdout, 然後關閉檔案描述符#6. 30  31 echo 32 echo "== stdout now restored to default == " 33 echo 34 ls -al 35 echo 36  37 exit 0

Example 16-3. 使用exec在同一腳本中重定向stdin和stdout

1 #!/bin/bash 2 # upperconv.sh 3 # 将一個指定的輸入檔案轉換為大寫. 4  5 E_FILE_ACCESS=70 6 E_WRONG_ARGS=71 7  8 if [ ! -r "$1" ] # 判斷指定的輸入檔案是否可讀? 9 then 10  echo "Can't read from input file!" 11  echo "Usage: $0 input-file output-file" 12  exit $E_FILE_ACCESS 13 fi # 即使輸入檔案($1)沒被指定 14  #+ 也還是會以相同的錯誤退出(為什麼?). 15  16 if [ -z "$2" ] 17 then 18  echo "Need to specify output file." 19  echo "Usage: $0 input-file output-file" 20  exit $E_WRONG_ARGS 21 fi 22  23  24 exec 4<&0 25 exec < $1 # 将會從輸入檔案中讀取. 26  27 exec 7>&1 28 exec > $2 # 将寫到輸出檔案中. 29  # 假設輸出檔案是可寫的(添加檢查?). 30  31 # ----------------------------------------------- 32  cat - | tr a-z A-Z # 轉換為大寫. 33 # ^^^^^ # 從stdin中讀取.Reads from stdin. 34 # ^^^^^^^^^^ # 寫到stdout上. 35 # 然而, stdin和stdout都被重定向了. 36 # ----------------------------------------------- 37  38 exec 1>&7 7>&- # 恢複 stout. 39 exec 0<&4 4<&- # 恢複 stdin. 40  41 # 恢複之後, 下邊這行代碼将會如期望的一樣列印到stdout上. 42 echo "File \"$1\" written to \"$2\" as uppercase conversion." 43  44 exit 0

I/O重定向是一種避免可怕的子shell中不可存取變量問題的方法.

Example 16-4. 避免子shell

1 #!/bin/bash 2 # avoid-subshell.sh 3 # Matthew Walker提出的建議. 4  5 Lines=0 6  7 echo 8  9 cat myfile.txt | while read line; # (譯者注: 管道會産生子shell) 10  do { 11  echo $line 12  (( Lines++ )); # 增加這個變量的值 13  #+ 但是外部循環卻不能存取. 14  # 子shell問題. 15  } 16  done 17  18 echo "Number of lines read = $Lines" # 0 19  # 錯誤! 20  21 echo "------------------------" 22  23  24 exec 3<> myfile.txt 25 while read line <&3 26 do { 27  echo "$line" 28  (( Lines++ )); # 增加這個變量的值 29  #+ 現在外部循環就可以存取了. 30  # 沒有子shell, 現在就沒問題了. 31 } 32 done 33 exec 3>&- 34  35 echo "Number of lines read = $Lines" # 8 36  37 echo 38  39 exit 0 40  41 # 下邊這些行是腳本的結果, 腳本是不會走到這裡的. 42  43 $ cat myfile.txt 44  45 Line 1. 46 Line 2. 47 Line 3. 48 Line 4. 49 Line 5. 50 Line 6. 51 Line 7. 52 Line 8.