Linux Shell重定向（输入输出重定向）精讲

1年前 (2024-04-27)

Linux Shell 重定向分为两种，一种输入重定向，一种是输出重定向；从字面上理解，输入输出重定向就是「改变输入与输出的方向」的意思。

那么，什么是输入输出方向呢？标准的输入输出方向又是什么呢？

一般情况下，我们都是从键盘读取用户输入的数据，然后再把数据拿到程序（C语言程序、Shell 脚本程序等）中使用；这就是标准的输入方向，也就是从键盘到程序。

反过来说，程序中也会产生数据，这些数据一般都是直接呈现到显示器上，这就是标准的输出方向，也就是从程序到显示器。

我们可以把观点提炼一下，其实输入输出方向就是数据的流动方向：

输入方向就是数据从哪里流向程序。数据默认从键盘流向程序，如果改变了它的方向，数据就从其它地方流入，这就是输入重定向。

输出方向就是数据从程序流向哪里。数据默认从程序流向显示器，如果改变了它的方向，数据就流向其它地方，这就是输出重定向。

硬件设备和文件描述符

计算机的硬件设备有很多，常见的输入设备有键盘、鼠标、麦克风、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。

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）。

表1：与输入输出有关的文件描述符
文件描述符	文件名	类型	硬件
0	stdin	标准输入文件	键盘
1	stdout	标准输出文件	显示器
2	stderr	标准错误输出文件	显示器

Linux 程序在执行任何形式的 I/O 操作时，都是在读取或者写入一个文件描述符。一个文件描述符只是一个和打开的文件相关联的整数，它的背后可能是一个硬盘上的普通文件、FIFO、管道、终端、键盘、显示器，甚是一个网络连接。

stdin、stdout、stderr 默认都是打开的，在重定向的过程中，0、1、2 这三个文件描述符可以直接使用。

Linux Shell 输出重定向

输出重定向是指令的结果不再输出到显示器上，而是输出到其它地方，一般是文件中。这样做的好处就是把令的结果保存起来，当我们需要的时候可以随时查询。Bash 支持的输出重定向符号如下表所示。

表2：Bash 支持的输出重定向符号
类型	符号	作用
标准输出重定向	command >file	以覆盖的方式，把 command 的正确输出结果输出到 file 文件中。
标准输出重定向	command >>file	以追加的方式，把 command 的正确输出结果输出到 file 文件中。
标准错误输出重定向	command 2>file	以覆盖的方式，把 command 的错误信息输出到 file 文件中。
标准错误输出重定向	command 2>>file	以追加的方式，把 command 的错误信息输出到 file 文件中。
正确输出和错误信息同时保存	command >file 2>&1	以覆盖的方式，把正确输出和错误信息同时保存到同一个文件（file）中。
	command >>file 2>&1	以追加的方式，把正确输出和错误信息同时保存到同一个文件（file）中。
	command >file1 2>file2	以覆盖的方式，把正确的输出结果输出到 file1 文件中，把错误信息输出到 file2 文件中。
	command >>file1 2>>file2	以追加的方式，把正确的输出结果输出到 file1 文件中，把错误信息输出到 file2 文件中。
	command >file 2>file	【不】这两种写导致 file 被打开两次，引起资源竞争，所以 stdout 和 stderr 会互相覆盖，我们将在《结Linux文件描述符谈重定向，彻底理解重定向的本质》一节中深入剖析。
	command >>file 2>>file

在输出重定向中，>代表的是覆盖，>>代表的是追加。

注意

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，如上表所示；当然，如果你愿意，也可以将command >file写作command 1>file，但这样做是多此一举。

当文件描述符为大于 1 的值时，比如 2，就必须写上。

需要重点说明的是，fd和>之间不能有空格，否则 Shell 会解析失败；>和file之间的空格可有可无。为了保持一致，我习惯在>两边都不加空格。

下面的语句是一个反面教材：

echo "c.biancheng网站站点" rel="nofollow" />

#!/bin/bash

for str in "C语言中文网" "http://c.biancheng网站站点" rel="nofollow" />

[c.biancheng网站站点" rel="nofollow" />

ls -l >>out.log 2>>err.log

这样一来，正确的输出结果会写入到 out.log，而错误的信息则会写入到 err.log。

/dev/null 文件

如果你既不想把令的输出结果保存到文件，也不想把令的输出结果显示到屏幕上，干扰令的执行，那么可以把令的所有结果重定向到 /dev/null 文件中。如下所示：

ls -l &>/dev/null

大家可以把 /dev/null 当成 Linux 系统的垃圾箱，任何放入垃圾箱的数据都会被丢弃，不能恢复。

Linux Shell 输入重定向

输入重定向就是改变输入的方向，不再使用键盘作为令输入的来源，而是使用文件作为令的输入。

表3：Bash 支持的输出重定向符号
符号	说明
command <file	将 file 文件中的内容作为 command 的输入。
command <<END	从标准输入（键盘）中读取数据，直到遇见分界符 END 才停止（分界符可以是任意的字符串，用户自己定义）。
command <file1 >file2	将 file1 作为 command 的输入，并将 command 的处理结果输出到 file2。

和输出重定向类似，输入重定向的完整写法是fd<file，其中 fd 表示文件描述符，如果不写，默认为 0，也就是标准输入文件。

输入重定向举例

【示例1】统计文档中有多少行文字。

Linux wc 令可以用来对文本进行统计，包括单词个数、行数、字节数，它的用法如下：

wc [选项] [文件名]

其中，-c选项统计字节数，-w选项统计单词数，-l选项统计行数。

统计 readme.txt 文件中有多少行文本：

[c.biancheng网站站点" rel="nofollow"  />   
#!/bin/bash
while read str; do
echo $str
done <readme.txt

运行结果：
C语言中文网
http://c.biancheng网站站点" rel="nofollow" />

[c.biancheng网站站点" rel="nofollow" />