Linux呈现数据

一、理解输入和输出

1.1 标准文件描述符

1.1.1 STDIN

1.1.2 STDOUT

1.1.3 STDERR

1.2 重定向错误

二、在脚本中重定向输出

2.1 临时重定向

2.2 永久重定向

三、在脚本中重定向输入

四、创建自己的重定向

4.1 创建输出文件描述符

4.2 重定向文件描述符

4.3 关闭文件描述符

一、理解输入和输出

1.1 标准文件描述符

Linux系统会将每个对象作为文件来处理，这包括输入和输出。Linxu用文件描述符来标识每个文件对象。文件描述符是一个非负整数，每个进程一次最多可以打开9个文件描述符。出于特殊目的，bash shell保留了前3个文件描述符（0、1和2）

**Linux标准文件描述符**
文件描述符	缩写	描述
0	STDIN	标准输入
1	STDOUT	标准输出
2	STDERR	标准错误

1.1.1 STDIN

STDIN文件描述符代表shell的标准输入。对终端界面来说，标准输入是键盘。在使用输入重定向符（<）时，Linux会用重定向指定的文件替换标准输入文件描述符（即0），命令就会从文件中读取数据，就像从键盘中输入的一样

[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# cat < testfile
hello world
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]#

1.1.2 STDOUT

STDOUT文件描述符代表shell的标准输出。在终端界面上，标准输出就是终端显示器。在默认情况下，大多数bash命令会将输出送往STDOUT文件描述符。可以用输出重定向来更改此设置。

[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# ls > test_stdout.txt
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# cat test_stdout.txt
script
testfile
test_stdout.txt
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]#

1.1.3 STDERR

在默认情况下，STDOUT和STDERR指向同一个地方（尽管二者的文件描述符索引值不同），也就是说都会显示在屏幕上。STDERR并不会随着STDOUT的重定向发生改变，STDERR文件描述符是2。

[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# ls bb.txt
ls: cannot access bb.txt: No such file or directory
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# ls bb.txt 2> test_stderr.txt
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# cat test_stderr.txt
ls: cannot access bb.txt: No such file or directory
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]#

1.2 重定向错误

如果想重定向错误信息和正常输出，则必须指定两个重定向符号

[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# ls script bbfile
ls: cannot access bbfile: No such file or directory
script:
aa.exp
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# ls script bbfile 2> test1 1> test2
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# cat  test1
ls: cannot access bbfile: No such file or directory
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# cat test2
script:
aa.exp
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]#

上例中，ls命令的正常输出本该送往STDOUT，shell使用 1> 将其重定向到了文件test2，而本该送往STDERR的错误信息则通过 2> 被重定向到了文件test1中。

另外你还可以将STDOUT和STDERR的输出重定向到同一个文件，重定向符 &>

二、在脚本中重定向输出

2.1 临时重定向

如果你有意在脚本中生成错误信息，可以将单独的一行重定向到STDERR。这只需要使用输出重定向符号将输出重定向到STDERR 文件描述符。在重定向到文件描述符时，必须在文件描述索引值之前加一个&：

[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# cat test8
#! /bin/bashecho "This is an error" >&2
echo "This is normal output"
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# ./test8
This is an error
This is normal output
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]#

如果单独运行脚本看不出任何区别，因为，默认情况下，STDOUT和STDERR指向的位置是一样的。但是如果在运行脚本时重定向了STDERR，那么脚本中所有送往STDERR的文本就会被重定向

[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# ./test8 2> test9
This is normal output
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# cat test9
This is an error
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]#

2.2 永久重定向

如果脚本中有大量数据需要重定向，那么逐条重定向就会很麻烦，这时可以用 exec 命令，它会告诉shell在脚本执行期间重定向某个特定文件描述符：

[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# cat test10
#! /bin/bashexec 1>testoutecho "nihao"
echo "zhongguo"
echo "hahah"
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# ./test10
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# cat testout
nihao
zhongguo
hahah
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]#

exec会启动一个新的shell并将STDOUT文件描述符重定向到指定文件。脚本中送往STDOUT的所有输出都会被重定向。

也可以在脚本执行过程中重定向STDERR

[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# cat test11
#! /bin/bashexec 2>testerrecho "这是标准输出1"
echo "这是标准输出2"
echo "这是标准输出3"exec 1>testoutecho "这里的输出将会重定向到指定文件"
echo "这行将会重定向到标准错误" >&2
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# ./test11
这是标准输出1
这是标准输出2
这是标准输出3
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# cat testout
这里的输出将会重定向到指定文件
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# cat testerr
这行将会重定向到标准错误
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]#

该脚本使用 exec 命令将送往STDERR的输出重定向到了文件testerr。接下来，脚本用echo语句向STDOUT显示了几行文本。随后再次使用 exec 将STDOUT重定向到文件testout。注意，尽管STDOUT被重定向了。然然可以将echo语句的输出发送给STDERR，本例中仍是被重定向到了testerr文件。

一旦重定向了STDOUT或STDERR，就不太容易将其恢复到原来的位置，如果需要再重定向中来回切换，那么就要用到后面介绍的创建自己的重定向

三、在脚本中重定向输入

相同的方法，可以使用重定向将STDIN从键盘重定向到其他位置。在Linux系统中允许将STDIN重定向为文件：

exec 0< testfile

该命令会告诉shell，他应该从文件testfile中而不是键盘上获取输入。

[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# cat testfile
this is the first line
this is the second line
this is the third line
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# cat test12
#! /bin/bashexec 0< testfilecount=1while read line
doecho "Line #$count: $line"count=$[ $count + 1 ]
done
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# ./test12
Line #1: this is the first line
Line #2: this is the second line
Line #3: this is the third line
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]#

将STDIN重定向为文件后，当read命令试图冲STDIN读入数据时，就会到文件而不是键盘上检索数据。

这是一种在脚本中从待处理的文件中读取数据的绝妙技术。Linux管理员的日常任务之一就是从日志文件中读取并处理数据，这是完成该任务的最简单的办法。

四、创建自己的重定向

在脚本中重定向输入和输出时，并不局限于这3个默认的文件描述符。在shell中最多可以打开9个文件描述符。替代性文件描述符从3到8共6个，均可以用作输入或输出重定向。

4.1 创建输出文件描述符

可以用 exec 命令用于分配输出的文件描述符。和标准文件描述符一样，一旦将替代性文件描述符指向文件，此定向就会一直有效，直至重新分配。

[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# cat test13
#! /bin/bashexec 3> test13outecho "输出到显示器"
echo "输出到指定文件" >&3
echo "也是输出到屏幕"
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# ./test13
输出到显示器
也是输出到屏幕
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# cat test13out
输出到指定文件
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]#

4.2 重定向文件描述符

有一个技巧能帮助你恢复到已重定向的文件描述符。你可以将另一个文件描述符分配给标准文件描述符，反之亦可。这意味着可以将STDOUT的原先位置重定向到另一个文件描述符，然后再利用该文件描述符恢复STDOUT。

[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# cat test14
#! /bin/bashexec 3>&1
exec 1> test14outecho "改行内容将会重定向到test14out中"exec 1>&3echo "这行内容将正常显示在屏幕上"
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# ./test14
这行内容将正常显示在屏幕上
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]# cat test14out
改行内容将会重定向到test14out中
[root@iZbp1ir1vzqwzkdy7mvjthZ ~]#

该脚本中，第一个 exec 命令将文件描述符3重定向到文件描述符1（STDOUT）的当前位置，也就是显示器。

第二个 exec 命令将STDOUT重定向到了文件。但是，文件描述符 3 扔指向显示器。如果此时将输出数据发送给文件描述符 3 ，他仍然会显示在屏幕上，即使STDOUT已经被重定向了。

向STDOUT（现在指向一个文件）发送一些输出之后，第三个 exec 命令将STDOUT重定向了文件描述符 3 的当前位置（现在仍然是显示器）。这意味着现在STDOUT又恢复如初了。