Linux命令5-输入输出重定向

本文中介绍的是Linux中输入输出重定向，具体包含：

硬件设备和文件描述符
两个特殊符号
输入输出重定向

硬件设备和文件描述符

计算机的硬件设备有很多种，常见的输入设备有键盘、鼠标、手写板等，输出设备有显示器、投影仪、打印机等。不过，在 Linux 中，标准输入设备指的是键盘，标准输出设备指的是显示器（屏幕）。

Linux 中一切皆文件，包括标准输入设备（键盘）和标准输出设备（显示器）在内的所有计算机硬件都是文件。

为了表示和区分已经打开的文件，Linux 会给每个文件分配一个 ID，这个 ID 就是一个整数，被称为文件描述符（File Descriptor）。任何一条Linux命令的执行会经历以下3个过程：

Linux启动后，会默认打开3个文件描述符来描述3个过程，它们分别是：

标准输入：standard input 0
正确输出：standard output 1
错误输出：error output 2

标准输入重定向：STDIN，文件描述符为0；默认从键盘中输入，也可从其他文件或者命令中输入

标准输出重定向：STDOUT，文件描述符为1；默认输出到屏幕

错误输出重定向：STDERR，文件描述符为2；默认输出到屏幕

文件	描述符
输入文件—标准输入	0
输出文件—标准输出	1
错误输出文件—标准错误输出	2

两个符号

首先介绍的是两个符号：>和>>

>：输出重定向；将输出的内容写入到指定的文件中；文件存在则覆盖了再写入，没有文件则创建了再写入

>>：追加；将内容追加到指定文件的末尾

输入输出重定向

两种重定向

Linux shell重定向分为两种情况：输入重定向和输出重定向。从字面上理解，输入输出重定向就是改变输入和输出方向的意思。

如果从键盘中读取用户输入的数据，再将数据在程序中运行，这就是标准的输入方向，也就是从键盘到程序（标准输入）；如果我们改变了它的方向，数据就从其他地方流入，这就是输入重定向。

在程序运行的过程中也会产生一些数据，这些数据会直接显示在显示器上，这就是标准的输出方向，从程序到显示器（标准输出）；如果我们改变了数据流向，数据就会流向其他地方，这就是输出重定向。输出重定向则是将原本要输出的内容写入到指定的文件中

输出重定向的频率更高

输出重定向两种技术和模式

两种不同的技术：

标准输出重定向
错误输出重定向

两种不同的模式：

清空写入：类比覆盖的效果
追加写入：直接追加到末尾

输入重定向

符号

$\color{red}{输入重定向}$中用到的符号及其作用如下表所示：

符号	作用
命令 < 文件	将文件作为命令的标准输入
命令 << 分界符	从标准输入中读入，直到遇到分解符才停止
命令 < 文件1 > 文件2	将文件1作为命令的标准输入并标准输出到文件2中

案例

1	wc -l < readme.txt # 把readme.txt文件导入给wc -l命令，统计文件的行数，等同于cat readme.txt \| wc -l的管道符命令组合

输出重定向

符号

输出重定向就是将结果不再输出到显示器上，而是输出到其他地方，比如某个文件中。这样最大的好处就是能够将命令的结果保存起来，可以方便随时查询使用。常用的输出重定向符号有：

符号	作用
命令 > 文件	将标准输出重定向到一个文件中（清空原有文件的数据）
命令 2> 文件	将错误输出重定向到一个文件中（清空原有文件的数据）
命令 >> 文件	将标准输出重定向到一个文件中（追加到原有内容的后面）
命令 2>> 文件	将错误输出重定向到一个文件中（追加到原有内容的后面）
命令 >> 文件 2>&1 或命令 &>> 文件	将标准输出与错误输出共同写入到文件中（追加到原有内容的后面）

记住3点：

>表示覆盖写入；>>表示追加末尾写入
文件描述符号中1表示标准输出，2表示错误输出。$\color{red}{如果文件描述符号是1，可以省略不写；如果是2，必须写上}$
文件描述符号和>之间不能有空格，否则shell会解析失败；>和文件file之间的空格非必须的。

输出重定向的完整写法其实是fd>file或者fd>>file，其中 fd 表示文件描述符，如果不写，默认为 1，也就是标准输出文件。当文件描述符为 1 时，一般都省略不写

案例

1、正确输出情形

1
2
3

ls -l > a.txt   #  将ls -l 命令的结果覆盖写入到a.txt文件中；如果文件存在，则覆盖里面的内容；如果不存在，则创建该文件
ls -l >> b.txt  # 将命令的结果追加到b.txt文件的末尾
ehco "hello Linux" > c.txt  # 将echo命令的结果以覆盖模式写入到文件中

2、错误输出情形

(base) peter:~ peter$ ls python   # 错误命令
ls: python: No such file or directory   # 该文件或者目录不存在
(base) peter:~ peter$ ls python 2> err.txt  # 将上面的错误信息输出到err.txt文件中
(base) peter:~ peter$ cat err.txt   # 查看err.txt文件，恰好是上面的错误内容
ls: python: No such file or directory

3、正确和错误信息同时保存

1
2
3

ls -l >out.txt 2>&1   # 命令结果（正确或者错误）同时覆盖模式写入到文件中
ls python >>out.txt 2>&1  # 将命令结果追加到文件末尾
cat out.txt  # 查看文件内容，末尾有一条错误信息

4、正确结果和错误结果分开保存

将正确的结果和错误的结果保存到不同文件中：

正确结果（文件描述符号1，可省略）：out.txt
错误结果（文件描述符号2）：err.txt

1	ls -l >>out.txt 2>>err.txt

5、清空输出结果

如果不想把命令的输出结果保存在文件或者显示到屏幕上，可以将命令的结果重定向到/dev/null文件中：

1	ls -l &>/dev/null

/dev/null文件就像是Linux的垃圾箱，任何放入垃圾箱的数据都会被丢弃，不能恢复。

参考文章

shell数据重定向精讲：http://c.biancheng.net/view/942.html

Linux就该这么学-重定向和管道符：https://www.linuxprobe.com/chapter-03.html