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shell的重定向和管线(转)

2012年09月28日 ⁄ 综合 ⁄ 共 3610字 ⁄ 字号 评论关闭

什么是数据流重导向

什么是数据流重导向啊?这得要由命令的运行结果谈起!一般来说,如果你要运行一个命令,通常他会是这样的:

命令运行过程的数据传输情况
图 5.1.1、命令运行过程的数据传输情况

我们运行一个命令的时候,这个命令可能会由文件读入数据,经过处理之后,再将数据输出到屏幕上。 在上图当中, standard output 与 standard error output 分别代表『标准输出』与『标准错误输出』, 这两个玩意儿默认都是输出到屏幕上面来的啊!那么什么是标准输出与标准错误输出呢?

 

standard output 与 standard error output

简单的说,标准输出指的是『命令运行所回传的正确的信息』,而标准错误输出可理解为『 命令运行失败后,所回传的错误信息』。举个简单例子来说,我们的系统默认有 /etc/crontab 但却无 /etc/vbirdsay, 此时若下达『 cat /etc/crontab /etc/vbirdsay 』这个命令时,cat 会进行:

  • 标准输出:读取 /etc/crontab 后,将该文件内容显示到屏幕上;
  • 标准错误输出:因为无法找到 /etc/vbirdsay,因此在屏幕上显示错误信息

不管正确或错误的数据都是默认输出到屏幕上,所以屏幕当然是乱乱的!那能不能透过某些机制将这两股数据分开呢? 当然可以啊!那就是数据流重导向的功能啊!数据流重导向可以将 standard output (简称 stdout) 与 standard error output (简称 stderr) 分别传送到其他的文件或装置去,而分别传送所用的特殊字符则如下所示:

  1. 标准输入  (stdin) :代码为 0 ,使用 < 或 << ;
  2. 标准输出  (stdout):代码为 1 ,使用 > 或 >> ;
  3. 标准错误输出(stderr):代码为 2 ,使用 2> 或 2>> ;
1> :以覆盖的方法将『正确的数据』输出到指定的文件或装置上;
1>>:以累加的方法将『正确的数据』输出到指定的文件或装置上;
2> :以覆盖的方法将『错误的数据』输出到指定的文件或装置上;
2>>:以累加的方法将『错误的数据』输出到指定的文件或装置上;

要注意喔,『 1>> 』以及『 2>> 』中间是没有空格的!

 

将 stdout 与 stderr 分存到不同的文件去

[dmtsai@www ~]$ find /home -name .bashrc > list_right 2> list_error

 

将错误的数据丢弃,屏幕上显示正确的数据

[dmtsai@www ~]$ find /home -name .bashrc 2> /dev/null
/home/dmtsai/.bashrc  <==只有 stdout 会显示到屏幕上, stderr 被丢弃了

将正确与错误数据通通写入同一个文件去

将命令的数据全部写入名为 list 的文件中
[dmtsai@www ~]$ find /home -name .bashrc > list 2> list  <==错误
[dmtsai@www ~]$ find /home -name .bashrc > list 2>&1     <==正确
[dmtsai@www ~]$ find /home -name .bashrc &> list         <==正确

上述表格第一行错误的原因是,由于两股数据同时写入一个文件,又没有使用特殊的语法, 此时两股数据可能会交叉写入该文件内,造成次序的错乱。所以虽然最终 list 文件还是会产生,但是里面的数据排列就会怪怪的,而不是原本屏幕上的输出排序。 至于写入同一个文件的特殊语法如上表所示,你可以使用 2>&1 也可以使用 &> ! 一般来说,鸟哥比较习惯使用 2>&1 的语法啦!

 

standard input : < 与 <<

了解了 stderr 与 stdout 后,那么那个 < 又是什么呀?呵呵!以最简单的说法来说, 那就是『将原本需要由键盘输入的数据,改由文件内容来取代』的意思。 我们先由底下的 cat 命令操作来了解一下什么叫做『键盘输入』吧!

利用 cat 命令来创建一个文件的简单流程
[root@www ~]# cat > catfile
testing
cat file test
<==这里按下 [ctrl]+d 来离开

[root@www ~]# cat catfile
testing
cat file test

由于加入 > 在 cat 后,所以那个 catfile 会被主动的创建,而内容就是刚刚键盘上面输入的那两行数据了。 唔!那我能不能用纯文本文件取代键盘的输入,也就是说,用某个文件的内容来取代键盘的敲击呢? 可以的!如下所示:

用 stdin 取代键盘的输入以创建新文件的简单流程
[root@www ~]# cat > catfile < ~/.bashrc
[root@www ~]# ll catfile ~/.bashrc
-rw-r--r-- 1 root root 194 Sep 26 13:36 /root/.bashrc
-rw-r--r-- 1 root root 194 Feb  6 18:29 catfile
# 注意看,这两个文件的大小会一模一样!几乎像是使用 cp 来复制一般!

这东西非常的有帮助!尤其是用在类似 mail 这种命令的使用上。 理解 < 之后,再来则是怪可怕一把的 << 这个连续两个小于的符号了。 他代表的是『结束的输入字符』的意思!举例来讲:『我要用 cat 直接将输入的信息输出到 catfile 中, 且当由键盘输入 eof 时,该次输入就结束』,那我可以这样做:

[root@www ~]# cat > catfile << "eof"
> This is a test.
> OK now stop
> eof  <==输入这关键词,立刻就结束而不需要输入 [ctrl]+d

[root@www ~]# cat catfile
This is a test.
OK now stop     <==只有这两行,不会存在关键词那一行!

看到了吗?利用 << 右侧的控制字符,我们可以终止一次输入, 而不必输入 [crtl]+d 来结束哩!这对程序写作很有帮助喔!好了,那么为何要使用命令输出重导向呢?我们来说一说吧!

 

管线命令 (pipe)

就如同前面所说的, bash 命令运行的时候有输出的数据会出现! 那么如果这群数据必需要经过几道手续之后才能得到我们所想要的格式,应该如何来配置? 这就牵涉到管线命令的问题了 (pipe) ,管线命令使用的是『 | 』这个界定符号! 另外,管线命令与『连续下达命令』是不一样的呦! 这点底下我们会再说明。底下我们先举一个例子来说明一下简单的管线命令。

假设我们想要知道 /etc/ 底下有多少文件,那么可以利用 ls /etc 来查阅,不过, 因为 /etc 底下的文件太多,导致一口气就将屏幕塞满了~不知道前面输出的内容是啥?此时,我们可以透过 less 命令的协助,利用:

[root@www ~]# ls -al /etc | less

如此一来,使用 ls 命令输出后的内容,就能够被 less 读取,并且利用 less 的功能,我们就能够前后翻动相关的信息了!很方便是吧?我们就来了解一下这个管线命令『 | 』的用途吧! 其实这个管线命令『 | 』仅能处理经由前面一个命令传来的正确信息,也就是 standard output 的信息,对于 stdandard error 并没有直接处理的能力。那么整体的管线命令可以使用下图表示:

管线命令的处理示意图
图 6.1.1、 管线命令的处理示意图

在每个管线后面接的第一个数据必定是『命令』喔!而且这个命令必须要能够接受 standard input 的数据才行,这样的命令才可以是为『管线命令』,例如 less, more, head, tail 等都是可以接受 standard input 的管线命令啦。至于例如 ls, cp, mv 等就不是管线命令了!因为 ls, cp, mv 并不会接受来自 stdin 的数据。 也就是说,管线命令主要有两个比较需要注意的地方:

    • 管线命令仅会处理 standard output,对于 standard error output 会予以忽略
    • 管线命令必须要能够接受来自前一个命令的数据成为 standard input 继续处理才行。

 

关于减号 - 的用途

管线命令在 bash 的连续的处理程序中是相当重要的!另外,在 log file 的分析当中也是相当重要的一环, 所以请特别留意!另外,在管线命令当中,常常会使用到前一个命令的 stdout 作为这次的 stdin , 某些命令需要用到文件名 (例如 tar) 来进行处理时,该 stdin 与 stdout 可以利用减号 "-" 来替代, 举例来说:

[root@www ~]# tar -cvf - /home | tar -xvf -

上面这个例子是说:『我将 /home 里面的文件给他打包,但打包的数据不是纪录到文件,而是传送到 stdout; 经过管线后,将 tar -cvf - /home 传送给后面的 tar -xvf - 』。后面的这个 - 则是取用前一个命令的 stdout, 因此,我们就不需要使用 file 了!这是很常见的例子喔!注意注意!

 

转自 http://vbird.dic.ksu.edu.tw/linux_basic/0320bash_5.php

       http://vbird.dic.ksu.edu.tw/linux_basic/0320bash_6.php#pipe_7

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