Linux 输入输出重定向, &>file, 2>&1, 1>&2 等

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我们无论是在写批处理还是 Linux 的 Shell 都常用到 >, >> 或 <,这是输入输出重定向。特别是 Linux 的 Shell 常见到 2>&1 这样的写法,这是在干什么呢?这里就来了解下 Linux 下的输入输出重定向的一些来龙去脉。

前言

在 Linux 下几乎一切都号称是文件,标准输入、输出也不例外,它们是叫做 fd (File Descriptor) 文件描述符。这里我们关注三个东西

{: .table .table-striped}
|名称|代码|操作符|Java中表示|Linux 下文件描述符(Debian 为例)|
| ——————— |———————|———————|———————|———————|
|标准输入(stdin)|0|< 或 <<|System.in|/dev/stdin -> /proc/self/fd/0 -> /dev/pts/0|
|标准输出(stdout)|1|>, >>, 1> 或 1>>|System.out|/dev/stdout -> /proc/self/fd/1 -> /dev/pts/0|
|标准错误输出(stderr)|2|2> 或 2>>|System.err|/dev/stderr -> /proc/self/fd/2 -> /dev/pts/0|

从以上表格我们可以理解 0, 1 和 2 分别是什么东西了,它们的输入源或输出目的地默认都是屏幕。

下面不作系统解释输入, 输出重定向的完整使用,只说明一些常见的例子:

使用 > 或 >> 时,默认为标准输出 1 重定向, 所以 > file 就是 1> file 的省写,1 与 > 之间不能有空格。

比如ls -l > a.txt就是ls -l 1> a.txt

数字 0, 1, 2 与它后面的操作符 > 或 < 等 总是一个整体

2>&1 表示把 标准错误输出 重定向到 标准输出, 这在控制台下看到的效果 2>&1 和 1>&2 可能是一样的,因为标准输出或标准错误输出的目的地默认都为屏幕。

2>&1 是最常见到的写,这样就是把错误信息与标准输出都收集到一块了

&> file 表示把 标准输出 和 标准错误输出 都重定向到文件 file 中

>& file 把标准输出和标准错误输出都重定向到文件 file, 由于 > 默认为重定向标准输出,所以和 1>& file 是一个意思

以上 &> file>& file 也较少见,我还不没能理解上边两个中那个光杆子 & 是什么含义

我们要把错误也重定向到标准输出上,一般是用 >file 2>&1, 即分两步,先 标准输出 重定向到 file 中,然后 标准错误输出 定向到 标准输出

如:

ls xxx > /dev/null 2>&1

同样第一个 > 操作的默认是 1 所以写成 ls xxx 1> /dev/null 2>&1 是一样的

>/dev/null 的使用也是惯招,它表示一个空设备,相当于一个黑洞,用来忽略掉输出

顺序要注意,假设 xxx 是不存在的,所以 ls xxx 命令能产生一个错误输出

bash-3.2$ ls -l xxx > /dev/null 2>&1
bash-3.2$ 
bash-3.2$ ls xxx 2>&1 > /dev/null
ls: xxx: No such file or directory

2>&1, 或 1>&2 中的 & 可以理解为像是 C 中的取地址操作,用于重定向到另一个文件描述符上去。

> /dev/null 可以关闭输出,还有另一种方式能做到,即 &-

bash-3.2$ ls xxx 2>&-
bash-3.2$

关闭标准输入也无差异,用 < &-

输出重定向的一个应用例子,有些命令的输出是在 stderr 上,而 grep 只作用在标准输出

bash-3.2$ java -version | grep version
java version "1.8.0_31"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_31-b13)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.31-b07, mixed mode)

上面无论 grep 什么都抓不到只想要显示 的行,这时候可以把错误输出导向到标准输出, 然后再 grep

bash-3.2$ java -version 2>&1 | grep version
java version "1.8.0_31"

这里还是补上从别处摘来的三个表格:

输出重定向

{: .table .table-striped}
|命令|说明|
| ——————— |———————|
|ommand > filename | 把标准输出重定向到一个新文件中|
|Command >> filename | 把标准输出重定向到一个文件(追加)|
|Command > filename 2>&1 | 把标准输出和错误一起重定向到一个文件中|
|Command 2> filename | 把标准错误重定向到一个文件中|
|Command 2>> filename | 把标准错误重定向到一个文件中(追加)|
|Command >> filename 2>&1 | 把标准输出和错误一起重定向到一个文件中(追加)|

输入重定向

{: .table .table-striped}
|命令|说明|
| ——————— |———————|
|Command < filename | Command 命令以 filename 文件作为标准输入|
|Command < filename > filename2 | Command 信不信以 filename 文件作为标准输入,以 filename 2 作为标准输出|
|Command << delimiter | 从标准输入中读入,以 delimiter 为结束符。这就是 Bash 的 HereDoc 用法|

绑定重定向

{: .table .table-striped}
|命令|说明|
| ——————— |———————|
|Command >&m | 把标准输出重定向到文件描述符 m 中,如 ls >&1 |
|Command m>&n | 把往文件描述符 m 的输出重定向到文件描述符 n 上,2>71。再如上面的完整写法是 1>&m|
|Command <&- | 关闭标准输入|
|Command 2>&- | 关闭标准错误输出,和 2>/dev/null 有类似功效|

可以用 exec 绑定重定向做一些有趣的操作,摘录两个操作实例

[chengmo@centos5 shell]$ exec 6>&1
#将标准输出与fd 6绑定
 
[chengmo@centos5 shell]$ ls  /proc/self/fd/ 
0  1  2  3  6
#出现文件描述符6
 
[chengmo@centos5 shell]$ exec 1>suc.txt
#将接下来所有命令标准输出,绑定到suc.txt文件(输出到该文件)
 
[chengmo@centos5 shell]$ ls -al
#执行命令,发现什么都不返回了,因为标准输出已经输出到suc.txt文件了
 
[chengmo@centos5 shell]$ exec 1>&6
#恢复标准输出
 
[chengmo@centos5 shell]$ exec 6>&-
#关闭fd 6描述符
 
[chengmo@centos5 ~]$ ls /proc/self/fd/
0  1  2  3

读文件:

exec 3<>test.sh;
#打开test.sh可读写操作,与文件描述符3绑定
 
while read line<&3
 do
    echo $line;
done
#循环读取文件描述符3(读取的是test.sh内容)
exec 3>&-
exec 3<&-
#关闭文件的,输入,输出绑定

附:下面是用 ls 命令显示出的在 Linux 和 Mac 下文件描述符的链接关系:

Debian 8 下

~# ls -l  /dev/std* /proc/self/fd/* /dev/pts/0
crw------- 1 root tty  136, 0 Jun 27 13:11 /dev/pts/0
lrwxrwxrwx 1 root root     15 Jun 22 16:47 /dev/stderr -> /proc/self/fd/2
lrwxrwxrwx 1 root root     15 Jun 22 16:47 /dev/stdin -> /proc/self/fd/0
lrwxrwxrwx 1 root root     15 Jun 22 16:47 /dev/stdout -> /proc/self/fd/1
lrwx------ 1 root root     64 Jun 27 13:11 /proc/self/fd/0 -> /dev/pts/0
lrwx------ 1 root root     64 Jun 27 13:11 /proc/self/fd/1 -> /dev/pts/0
lrwx------ 1 root root     64 Jun 27 13:11 /proc/self/fd/2 -> /dev/pts/0

Mac OS X 下

$ ls -l /dev/std* /dev/fd/*
crw--w----  1 uqiu  tty     16,   1 Jun 26 23:09 /dev/fd/0
crw--w----  1 uqiu  tty     16,   1 Jun 26 23:09 /dev/fd/1
crw--w----  1 uqiu  tty     16,   1 Jun 26 23:09 /dev/fd/2
lr-xr-xr-x  1 root  wheel         0 Jun 26 12:05 /dev/stderr -> fd/2
lr-xr-xr-x  1 root  wheel         0 Jun 26 12:05 /dev/stdin -> fd/0
lr-xr-xr-x  1 root  wheel         0 Jun 26 12:05 /dev/stdout -> fd/1

参考

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