解释：Linux中的输入、输出和错误重定向

如果您熟悉基本的 Linux 命令，您还应该学习输入输出重定向的概念。

您已经知道 Linux 命令的功能。 它接受输入并为您提供输出。 这里有几个玩家在现场。 让我告诉你他们。

标准输入、标准输出和标准错误

当您运行 Linux 命令时，有三个数据流在其中发挥作用：

• 标准输入（标准输入) 是输入数据的来源。 默认情况下，stdin 是从键盘输入的任何文本。 它的流 ID 为 0。
• 标准输出（标准输出) 是命令的结果。 默认情况下，它显示在屏幕上。 它的流 ID 为 1。
• 标准误差 (标准错误) 是命令产生的错误消息（如果有的话）。 默认情况下，stderr 也会显示在屏幕上。 它的流 ID 为 2。

这些流包含所谓的纯文本数据 缓冲存储器.

把它想象成水流。 你需要一个水源，一个水龙头 example. 您将管道连接到它，您可以将其存储在桶中（文件）或给植物浇水（打印）。 如果需要，您还可以将其连接到另一个水龙头。 基本上，您正在重定向水。

Linux 也有这种重定向的概念，您可以将标准输入、标准输出和标准错误从其通常的目的地重定向到另一个文件或命令（甚至是打印机等外围设备）。

让我展示重定向的工作原理以及如何使用它。

输出重定向

第一种也是最简单的重定向形式是输出重定向，也称为标准输出重定向。

您已经知道，默认情况下，命令的输出会显示在屏幕上。 为了 example，我使用 ls 命令列出所有文件，这是我得到的输出：

[email protected]:~$ ls
appstxt  new.txt  static-ip.txt

使用输出重定向，您可以将输出重定向到文件。 如果此输出文件不存在，shell 将创建它。

command > file

为了 example，让我将 ls 命令的输出保存到一个名为 output.txt 的文件中：

[email protected]:~$ ls > output.txt

输出文件是预先创建的

你认为这个输出文件的内容应该是什么？ 让我用 cat 命令给你一个惊喜：

[email protected]:~$ cat output.txt 
appstxt
new.txt
output.txt
static-ip.txt

你是否 请注意，其中包含 output.txt? 我特意选了这个 example 给你看这个。

将 stdout 重定向到的输出文件是在运行预期命令之前创建的。 为什么？ 因为它需要准备好将输出发送到的输出目的地。

追加而不是破坏

一个经常被忽略的问题是，如果你重定向到一个已经存在的文件，shell 将删除 (破坏者) 首先是文件。 这意味着输出文件的现有内容将被删除并替换为命令的输出。

您可以使用 >> 重定向语法追加而不是覆盖它。

command >> file

提示：您可以使用以下命令在当前 shell 会话中禁止破坏：set -C

为什么要重定向标准输出？ 您可以存储输出以供将来参考并在以后进行分析。 当命令输出太大并且占据整个屏幕时，它特别有用。 这就像收集日志。

管道重定向

在看到标准输入重定向之前，您应该了解管道重定向。 这更常见，可能您会经常使用它。

使用管道重定向，您可以将命令的标准输出发送到另一个命令的标准输入。

command 1 | command 2

给你看一个实用的 example. 比如说，你想计算当前目录中可见文件的数量。 您可以使用 ls -1（它是数字一，而不是字母 L）来显示当前目录中的文件：

[email protected]:~$ ls -1
appstxt
new.txt
output.txt
static-ip.txt

您可能已经知道 wc 命令用于计算文件中的行数。 如果将这两个命令与管道结合使用，您将得到以下结果：

[email protected]:~$ ls -1 | wc -l
4

使用管道，两个命令共享相同的内存缓冲区。 第一个命令的输出存储在缓冲区中，然后将同一缓冲区用作下一个命令的输入。

您将看到管道中最后一个命令的结果。 这很明显，因为早期命令的标准输出被馈送到下一个命令而不是进入屏幕。

管道重定向或管道不限于仅连接两个命令。 只要一个命令的输出可以作为下一个命令的输入，就可以连接更多的命令。

command_1 | command_2 | command_3 | command_4

记住标准输出/标准输入是一大块数据，而不是文件名

一些新的 Linux 用户在使用重定向时会感到困惑。 如果命令返回一堆文件名作为输出，则不能使用这些文件名作为参数。

为了 example，如果使用 find 命令查找所有以 .txt 结尾的文件，则无法通过管道将找到的文件移动到新目录，而不是直接这样：

find . -type f -name "*.txt" | mv destination_directory

这就是为什么你会经常看到 find 命令与 exec 或 xargs 命令结合使用的原因。 这些特殊命令“将带有一堆文件名的文本转换为文件名”，可以作为参数传递。

find . -type f -name "*.txt" | xargs -t -I{} mv {} ../new_dir

输入重定向

您可以使用标准输入重定向将文本文件的内容传递给如下命令：

command < file

你不会看到标准输入被大量使用。 这是因为大多数 Linux 命令接受文件名作为参数，因此通常不需要标准输入重定向。

拿这个 example：

head < filename.txt

上面的命令可能只是 头文件名.txt （没有 <）。

并不是说标准输入重定向完全没用。 一些命令依赖它。 以 tr 命令为 example. 这个命令可以做很多事情，但是在 example 下面，它将输入文本从小写转换为大写：

tr a-z A-Z < filename.txt

实际上，建议在管道上使用标准输入，以避免不必要地使用 cat 命令。

为了 example，很多人会用上面的 example 与 cat 然后使用 tr 就可以了。 坦率地说，这里没有必要使用 cat 。

cat filename.txt | tr a-z A-Z

合并重定向

您可以根据需要组合标准输入、标准输出和管道重定向。

为了 example，下面的命令列出当前目录中的所有 .txt 文件，然后对这些 .txt 文件进行计数并将输出保存到新文件中。

ls *.txt | wc -l > count.txt

错误重定向

有时当您运行某些命令或脚本时，您会看到它在屏幕上显示一条错误消息。

[email protected]:~$ ls -l ffffff > output.txt
ls: cannot access 'ffffff': No such file or directory

在本文开头，我提到有三个数据流，stderr 是默认显示在屏幕上的输出数据流之一。

您也可以重定向标准错误。 由于它是一个输出数据流，因此您可以使用与 stdout 重定向相同的 > 或 >> 重定向符号。

但是当它们都是输出数据流时，你如何区分 stdout 和 stderr 呢？ 通过它们的流 ID（也称为文件描述符）。

默认情况下，当您使用输出重定向符号 > 时，它实际上表示 1>。 换句话说，您是说这里正在输出 ID 为 1 的数据流。

当您必须重定向标准错误时，您可以使用它的 ID，如 2> 或 2>>。 这表示输出重定向是针对数据流 stderr (ID 2)。

Stderr 重定向示例

让我用一些例子向你展示。 假设你只是想保存错误，你可以使用这样的东西：

[email protected]:~$ ls fffff 2> error.txt
[email protected]:~$ cat error.txt 
ls: cannot access 'fffff': No such file or directory

那很简单。 让我们让它稍微复杂一些（并且有用）：

[email protected]:~$ ls -l new.txt ffff > output.txt 2> error.txt 
[email protected]:~$ cat output.txt 
-rw-rw-r-- 1 abhishek abhishek 0 May  5 10:25 new.txt
[email protected]:~$ cat error.txt 
ls: cannot access 'ffff': No such file or directory

在上述 example, ls 命令尝试显示两个文件。 对于一个文件，它会成功，而对于另一个文件，它会出错。 所以我在这里所做的是将标准输出重定向到 ouput.txt（带 >），将标准错误重定向到 error.txt（带 2>）。

您还可以将 stdout 和 stderr 重定向到同一个文件。 有办法做到这一点。

在下面 example，我首先将stderr（带2>>）以附加模式发送到combined.txt文件。 然后，标准输出（带 >>）以附加模式发送到同一个文件。

[email protected]:~$ ls -l new.txt fff 2>> combined.txt >> combined.txt 
[email protected]:~$ cat combined.txt 
ls: cannot access 'fff': No such file or directory
-rw-rw-r-- 1 abhishek abhishek 0 May  5 10:25 new.txt

另一种方法，这是首选方法，是使用类似 2>&1 的方法。 大致可以翻译为“将stderr重定向到与stdout相同的地址”。

让我们拿上一个 example 这次使用 2>&1 将 stdout 和 stderr 都重定向到同一个文件。

[email protected]:~$ ls -l new.txt fff > output.txt 2>&1
[email protected]:~$ cat output.txt 
ls: cannot access 'fff': No such file or directory
-rw-rw-r-- 1 abhishek abhishek 0 May  5 10:25 new.txt

请记住，您不能使用 2>>&1 考虑在附加模式下使用它。 2>&1 已经进入附加模式。

您也可以先使用 2>，然后使用 1>&2 将 stdout 重定向到与 stderr 相同的文件。 基本上，它是“>&”将一个输出数据流重定向到另一个。

概括

• 共有三个数据流。 一个输入，stdin (0) 和两个输出数据流 stdout (1) 和 stderr (2)。
• 键盘是默认的标准输入设备，屏幕是默认的输出设备。
• 输出重定向与 > 或 >> 一起使用（用于追加模式）。
• 输入重定向与 < 一起使用。
• 可以使用 2> 或 2>> 重定向 stderr。
• 可以使用 2>&1 组合标准错误和标准输出。

由于您正在学习重定向，因此您还应该了解 tee 命令。 此命令使您能够同时显示到标准输出并保存到文件。

我希望你喜欢这个关于 Linux 重定向的详细指南。 如果您仍有疑问或有改进本文的建议，请在评论部分告诉我。