Linux中的I/O重定向

I/O 重定向。”I/O”代表输入/输出，通过这个工具，你可以重定向命令的输入输出，命令的输入来自文件或者标准输入，而输出也存到文件或者直接在Console中打印。也可以把多个命令连接起来组成一个强大的命令管道。主要包含如下命令。

命令	含义
cat	连接文件。
sort	排序文本行。
uniq	忽略或者显示重复行
grep	打印匹配行
wc	打印文件中的换行符，字和字节数
head	输出文件前10行
tail	输出文件后10行
tee	从标准输入读取数据，并写入到标准输出和文件中

标准输入，输出，和错误

到目前为止，我们用到的许多程序都会产生某种输出。这种输出，经常由两种类型组成。第一，程序运行结果；这是说，程序要完成的功能。第二，我们得到状态和错误信息，这些告诉我们程序进展。如果我们观察一个命令，像 ls，会看到它的运行结果和错误信息显示在屏幕上。

与 Unix 主题“任何东西都是一个文件”保持一致，程序，比方说 ls，实际上把他们的运行结果输送到一个叫做标准输出的特殊文件（经常用 stdout 表示），而它们的状态信息则送到另一个叫做标准错误的文件（stderr）。默认情况下，标准输出和标准错误都连接到屏幕，而不是保存到磁盘文件。除此之外，许多程序从一个叫做标准输入（stdin）的设备得到输入，默认情况下，标准输入连接到键盘。

I/O 重定向允许我们可以更改输出走向和输入来向。一般地，输出送到屏幕，输入来自键盘，但是通过 I/O 重定向，我们可以改变输入输出方向。

重定向标准输出

I/O 重定向允许我们来重定义标准输出送到哪里。重定向标准输出到另一个文件除了屏幕，我们使用 “>” 重定向符，其后跟着文件名。为什么我们要这样做呢？因为有时候把一个命令的运行结果存储到一个文件很有用处。例如，我们可以告诉 shell 把 ls 命令的运行结果输送到文件 ls-output.txt 中去，由文件代替屏幕。
使用命令

1	yangrubing@eminem:~$ ls ./ > /tmp/ls-output.txt

这样我们就把ls的结果，重定向到ls-output.txt中。查看该文件可以看到：
ls-output.txt的结果
如果我们要追加重定向的信息，而不是覆盖重定向的信息，则可以使用>> 来替代>。

1	yangrubing@eminem:~$ ls ./ >> /tmp/ls-output.txt

重定向标准错误

重定向标准错误缺乏专用的重定向操作符。重定向标准错误，我们必须参考它的文件描述符。一个程序可以在几个编号的文件流中的任一个上产生输出。然而我们必须把这些文件流的前三个看作标准输入，输出和错误，shell 内部参考它们为文件描述符0，1和2，各自地。shell 提供了一种表示法来重定向文件，使用文件描述符。因为标准错误和文件描述符2一样，我们用这种表示法来重定向标准错误：

1	yangrubing@eminem:~$ ls /hello/world > /tmp/ls-output.txt 2>&1

使用这种方法，我们完成两个重定向。首先重定向标准输出到文件 ls-output.txt，然后重定向文件描述符2（标准错误）到文件描述符1（标准输出）使用表示法2>&1。
也可以使用一个表示法 &> 来重定向标准输出和错误到文件 ls-output.txt

1	yangrubing@eminem:~$ ls /hello/world 2>> /tmp/ls-output.txt

重定向标准输入

cat －连接文件

cat 命令读取一个或多个文件，然后复制它们到标准输出，就像这样:

1	cat [file]

在大多数情况下，你可以认为 cat 命令相似于 DOS 中的 TYPE 命令。你可以使用 cat 来显示文件而没有分页，例如：

1	cat ls-output.txt

如果直接输入cat，不加任何参数，它将会等待从键盘中获取输入。我们可以将输入重定向到文件，使用<来完成。

1	cat < /tmp/ls-output.txt

管道线（pipeline）

命令可以从标准输入读取数据，然后再把数据输送到标准输出，命令的这种能力被一个 shell 特性所利用，这个特性叫做管道线。使用管道操作符”|”（竖杠），一个命令的 标准输出可以管道到另一个命令的标准输入：

1	command1\| command2

command1的输出将作为command2的输入。例如：

1	ls -l /usr/bin \| less

将ls的结果作为less命令的输入。

过滤器

管道线经常用来对数据完成复杂的操作。有可能会把几个命令放在一起组成一个管道线。通常，以这种方式使用的命令被称为过滤器。过滤器接受输入，以某种方式改变它，然后输出它。第一个我们想试验的过滤器是 sort。想象一下，我们想把目录/bin 和/usr/bin 中的可执行程序都联合在一起，再把它们排序，然后浏览执行结果：

1	ls /bin /usr/bin \| sort \| less

uniq查找或忽略重复行

uniq 命令经常和 sort 命令结合在一起使用。uniq 从标准输入或单个文件名参数接受数据有序列表（详情查看 uniq 手册页），默认情况下，从数据列表中删除任何重复行。所以，为了确信我们的列表中不包含重复句子（这是说，出现在目录/bin 和/usr/bin 中重名的程序），我们添加 uniq 到我们的管道线中：

1	ls /bin /usr/bin \| sort \| uniq \| less

在这个例子中，我们使用 uniq 从 sort 命令的输出结果中，来删除任何重复行。如果我们想看到重复的数据列表，让 uniq 命令带上”-d”选项，就像这样：

1	ls /bin /usr/bin \| sort \| uniq -d \| less

wc 打印行，字和字节数

wc（字计数）命令是用来显示文件所包含的行，字和字节数。例如：

1 2	wc ls-output.txt 7902 64566 503634 ls-output.txt

在这个例子中，wc 打印出来三个数字：包含在文件 ls-output.txt 中的行数，单词数和字节数，正如我们先前的命令，如果 wc 不带命令行参数，它接受标准输入。”-l”选项限制命令输出只能报道行数。添加 wc 到管道线来统计数据，是个很便利的方法。查看我们的有序列表中程序个数，我们可以这样做：

1 2	ls /bin /usr/bin \| sort \| uniq \| wc -l 2728

grep －打印匹配行

grep 是个很强大的程序，用来找到文件中的匹配文本。这样使用 grep 命令：

1	grep pattern [file...]

当 grep 遇到一个文件中的匹配”模式”，它会打印出包含这个类型的行。grep 能够匹配的模式可以很复杂，但是现在我们把注意力集中在简单文本匹配上面。在后面的章节中，我们将会研究高级模式，叫做正则表达式。
比如说，我们想在我们的程序列表中，找到文件名中包含单词”zip”的所有文件。这样一个搜索，可能让我们了解系统中的一些程序与文件压缩有关系。这样做：

ls /bin /usr/bin | sort | uniq | grep zip
bunzip2
bzip2
gunzip
...

grep 有一些方便的选项：”-i”使得 grep 在执行搜索时忽略大小写（通常，搜索是大小写敏感的），”-v”选项会告诉 grep 只打印不匹配的行。

head / tail －打印文件开头部分/结尾部分

有时候你不需要一个命令的所有输出。可能你只想要前几行或者后几行的输出内容。 head 命令打印文件的前十行，而 tail 命令打印文件的后十行。默认情况下，两个命令都打印十行文本，但是可以通过”-n”选项来调整命令打印的行数。

head -n 5 ls-output.txt
total 343496
...
tail -n 5 ls-output.txt
...

它们也能用在管道线中：

1
2
3

ls /usr/bin | tail -n 5
znew
...

tail -f 可以实时的浏览数据，当文件变化时将会打印到屏幕上。

tee －从 Stdin 读取数据，并同时输出到 Stdout 和文件

为了和我们的管道隐喻保持一致，Linux 提供了一个叫做 tee 的命令，这个命令制造了一个”tee”，安装到我们的管道上。tee 程序从标准输入读入数据，并且同时复制数据到标准输出（允许数据继续随着管道线流动）和一个或多个文件。当在某个中间处理阶段来捕捉一个管道线的内容时，这很有帮助。这里，我们重复执行一个先前的例子，这次包含 tee 命令，在 grep 过滤管道线的内容之前，来捕捉整个目录列表到文件 ls.txt：

# 先通过grep过滤掉一部分，然后同时输出到ls.txt 和屏幕上
ls /usr/bin |  grep zip | tee ls.txt 
bunzip2
bzip2
....

总结归纳

一如既往，查看这章学到的每一个命令的文档。我们已经知道了他们最基本的用法。它们还有很多有趣的选项。随着我们 Linux 经验的积累，我们会了解命令行重定向特性在解决特殊问题时非常有用处。有许多命令利用标准输入和输出，而几乎所有的命令行程序都使用标准错误来显示它们的详细信息。