Linux标准输入输出与重定向详解|果断收藏

linux中的>、>>、<、<<、2>、2>>、2>&1、&>、&<，总归要面对的

为了更好的理解这个问题，我们需要追本溯源。

执行一个shell命令行时通常会自动打开三个标准文件

(1) 、标准输入文件（stdin）

通常对应终端的键盘。

(2)、标准输出文件（stdout）。

(3)、标准错误输出文件（stderr）。

(2)和(3)这两个文件都对应终端的屏幕。

进程将从标准输入文件中得到输入数据。

将正常输出数据输出到标准输出文件[显示器]。

将错误信息送到标准错误文件中[显示器]。

下图所示：

0、1、2表示一个文件描述符

但是，有时候我们不想把一些进程处理后信息输出到显示器。

这时我们就引出了重定向。

改变标准输入/输出的方向

三种重定向：

1、重定向标准输出，包括两种。

(1)、>(覆盖)，等价1>

将命令执行的结果输出到指定文件，非显示器。

(2) 、>>(追加)，等价1>>

将命令执行的结果追加到指定文件，非显示器。

2、 重定向标准输入，包括两种。

(1) 、<

将命令中接收的输入途径，由键盘改为指定文件。

(2) 、<<[Here Document]

命令序列传递到一个交互程序或者命令中。

3、 重定向标准错误，包括两种。

(1) 、2>(覆盖)

将命令执行的结果输出到指定文件。

(2) 、2>>(追加)

将命令执行的结果追加到指定文件。

1、重定向标准输出和重定向标准错误到同一个文件中

有以下的几种方式

(1) 、2>&1

(2) 、>&

(3) 、&>

2、 两个特殊文件

(1) 、/dev/nul

过滤标准错误信息

意思就是不想显示结果就输出到这里面。

(2) 、/dev/zero

创建指定长度的文件

案例1：

测试>and >>

案例2：

测试<and <<

测试<

测试<<

案例3：

测试2>and 2>>

案例4：

测试重定向标准输出和重定向标准错误到同一个文件中

(1)、>&

(2)、&>

与上面的案例类似，不做解释

(3) 、2>&1

案例5：

使用/dev/nul文件

有时候我们使用命令，不想将输出的信息显示到界面

这时我们可以使用 &>/dev/nul[常用]

简单测试修改demo 用户密码

1，标准输入的控制

语法：命令<文件将文件做为命令的输入。

例如：

mail -s “mail test” test@ahlinux.com <file1

将文件file1 当做信件的内容，主题名称为mail test，送给收信人。

2，标准输出的控制

语法：命令>文件将命令的执行结果送至指定的文件中。

例如：

ls -l >list

将执行“ls -l” 命令的结果写入文件list 中。

语法：命令>! 文件将命令的执行结果送至指定的文件中，若文件已经存在，则覆盖。

例如：

ls -lg >! list

将执行“ls - lg” 命令的结果覆盖写入文件list 中。

语法：命令>&文件将命令执行时屏幕上所产生的任何信息写入指定的文件中。

例如：

cc file1.c >&error

将编译file1.c 文件时所产生的任何信息写入文件error 中。

语法：命令》 文件将命令执行的结果附加到指定的文件中。

例如：

ls - lag 》 list

将执行“ls - lag” 命令的结果附加到文件list 中。

语法：命令》&文件将命令执行时屏幕上所产生的任何信息附加到指定的文件中。

例如：

cc file2.c 》&error

将编译file2.c 文件时屏幕所产生的任何信息附加到文件error 中。

关于输入、输出和错误输出

在字符终端环境中，标准输入/标准输出的概念很好理解。输入即指对一个应用程序或命令的输入，无论是从键盘输入还是从别的文件输入；输出即指应用程序或命令产生的一些信息；与 Windows 系统下不同的是，Linux 系统下还有一个标准错误输出的概念，这个概念主要是为程序调试和系统维护目的而设置的，错误输出于标准输出分开可以让一些高级的错误信息不干扰正常的输出信息，从而方便一般用户的使用。

在 Linux 系统中：标准输入（stdin）默认为键盘输入；标准输出（stdout）默认为屏幕输出；标准错误输出（stderr）默认也是输出到屏幕（上面的 std 表示 standard）。在 BASH 中使用这些概念时一般将标准输出表示为 1，将标准错误输出表示为 2。下面我们举例来说明如何使用他们，特别是标准输出和标准错误输出。

输入、输出及标准错误输出主要用于 I/O 的重定向，就是说需要改变他们的默认设置。

先看这个例子：

$ ls >ls_result

$ ls -l 》 ls_result

上面这两个命令分别将 ls 命令的结果输出重定向到 ls_result 文件中和追加到 ls_result 文件中，而不是输出到屏幕上。">"就是输出（标准输出和标准错误输出）重定向的代表符号，连续两个 ">" 符号，即 "》" 则表示不清除原来的而追加输出。

再来看一个稍微复杂的例子：

$ find /home -name lost* 2>err_result

这个命令在 ">" 符号之前多了一个 "2"，"2>" 表示将标准错误输出重定向。由于 /home 目录下有些目录由于权限限制不能访问，因此会产生一些标准错误输出被存放在 err_result 文件中。大家可以设想一下 find /home -name lost* 2》err_result 命令会产生什么结果？

如果直接执行 find /home -name lost* >all_result ，其结果是只有标准输出被存入 all_result 文件中，要想让标准错误输出和标准输入一样都被存入到文件中，那该怎么办呢？看下面这个例子：

$ find /home -name lost* >all_result 2>&1

上面这个例子中将首先将标准错误输出也重定向到标准输出中，再将标准输出重定向到 all_result 这个文件中。这样我们就可以将所有的输出都存储到文件中了。为实现上述功能，还有一种简便的写法如下：

$ find /home -name lost* >&all_result

如果那些出错信息并不重要，下面这个命令可以让你避开众多无用出错信息的干扰：

$ find /home -name lost* 2>/dev/null

有兴趣的朋友，可以试验下如下的几种重定向方式，看看结果是什么？

$ find /home -name lost* >all_result 1>&2

$ find /home -name lost* 2>all_result 1>&2

$ find /home -name lost* 2>&1 >all_result

另外一个非常有用的重定向 *** 作符是 "-"，请看下面这个例子：

$ （cd /source/directory &&tar cf - . ） | （cd /dest/directory &&tar xvfp -）

该命令表示把 /source/directory 目录下的所有文件通过压缩和解压，快速的全部移动到 /dest/directory 目录下去，这个命令在 /source/directory 和 /dest/directory 不处在同一个文件系统下时将显示出特别的优势。

另外，几种不常见的用法：

n<&- 表示将 n 号输入关闭

<&- 表示关闭标准输入（键盘）

n>&- 表示将 n 号输出关闭

>&- 表示将标准输出关闭

输出重定向 ：

我们使用 >或者 >>对输出进行重定向。 符号的左边表示文件描述符，如果没有的话表示1，也就是标准输出， 符号的右边可以是一个文件，也可以是一个输出设备（Linux中万物皆文件，即设备也是文件）。当使用>时，会判断右边的文件存不存在，如果存在的话就先删除，然后创建一个新的文件，不存在的话则直接创建。但是当使用>>进行追加时，则不会删除原来已经存在的文件。

格式 ：

command-line [n]>文件

这条命令意思是：将一条命令执行结果（标准输出，或者错误输出，本来都要打印到屏幕上面的） 重定向其它输出设备（文件）1,2分别是标准输出，错误输出。

实例 ：

输入重定向

在理解了输出重定向之后，理解输入重定向就会容易得多。对输入重定向的基本命令如下：

我们使用 <对输入做重定向， 如果符号左边没有写值，那么默认就是0。

格式：

command-line [n] <文件

命令默认从键盘获得的输入，使用输入重定向改成从文件，或者其它打开文件以及设备输入。执行这个命令，将标准输入0，与文件或设备绑定，将由它进行输入。

实例：

文件描述符的复制表示复制文件描述符到另一个文件描述符中，也就是将该文件描述符重定向到另一个文件描述符所绑定的文件，使用”&”进行复制。

想必很多人都知道 >file 2>&1 的作用，它等价于 &>file ，表示标准输出和标准错误都重定向到file中。那它和 2>&1 >file 有什么区别呢？

首先解释 >file 2>&1 。这里分两个过程：先打开file，再将fd=1重定向到file文件上，这样file文件就成了标准输出的输出目标；之后再将fd=2复制于fd=1，而fd=1此时已经重定向到file文件上，因此fd=2也重定向到file上。所以，最终的结果是标准输出重定向到file上，标准错误也重定向到file上。

再解释 2>&1 >file 。这里也分两个过程：先将fd=2复制于fd=1，而此时fd=1重定向的文件是默认的/dev/stdout，所以fd=2也重定向到/dev/stdout；之后再将fd=1重定向到file文件上。也就是说，这里的标准错误和标准输出仍然是分开输出的，只不过是使用/dev/stdout替代了/dev/stderr，使用file替代了/dev/stdout。所以，最终的结果是标准错误输出到/dev/stdout，即屏幕上，而标准输出将输出到file文件中。

可以使用下面的命令来测试 2>&1 >file 。第一个ls命令是正确的，结果输出到/tmp/fff.log中，第二个ls命令是错误的，结果将直接输出到屏幕上。

最后需要说明的是一种特殊情况，如果是 >&[word] ，且word不是一个数值，比如 echo haha >&/tmp/fff.log ，那么 >&word 和 &>word 是等价的，都表示 >word 2>&1 ，即标准错误和标准输出都重定向同一个目标。参考man bash的”Redirecting Standard Output and Standard Error”段落。

如果在命令中直接改变重定向的位置，那么命令执行结束的时候描述符会自动还原。正如上面的ls /boot 2>&1 >/tmp/fff.log命令，在ls执行结束后，fd=2还原回默认的/dev/stderr，fd=1还原回默认的/dev/stdout。

但是我们可以通过exec程序直接在当前的shell环境下改变重定向目标，只有在当前shell退出的时候才会释放描述符的绑定。

Tips :shell的内建命令exec将并不启动新的shell，而是用要被执行命令替换当前的shell进程，并且将老进程的环境清理掉，而且exec命令后的其它命令将不再执行。

不过，要注意一个例外，当exec命令来对文件描述符 *** 作的时候，就不会替换shell，而且 *** 作完成后，还会继续执行接下来的命令。

例如：下面的命令将标准错误fd=2指向fd=3对应的文件上。

因此，我们可能在一段程序执行结束后，需要将描述符还原到原来的位置，并关闭不再需要的描述符。毕竟描述符也是资源，是有限的(ulimit -n)。

[n]<>filename ：打开filename，并指定其文件描述符为n，该描述符是可读、可写的描述符。若不指定n则默认为0，若filename文件不存在，则先创建filename文件。

文件描述符的移动表示将文件描述符1移动到描述符2上，同时关闭文件描述符1。

[n]>&digit- ：将文件描述符digit代表的输出文件移动到n上，并关闭digit值的描述符。

[n]<&digit- ：将文件描述符digit代表的输入文件移动到n上，并关闭digit值的描述符。

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