深入 Linux I/O 重定向

Linux 中默认情况下始终有 3 个“文件”处于打开状态，stdin(键盘)、 stdout(屏幕)和 stderr(错误消息输出到屏幕上)。这 3 个文件和其他打开的文件都可以被重定向。重定向，简单的说就是捕捉一个文件、命令、程序、脚本，或者是脚本中的代码块的输出，然后将这些输出作为输入发送到另一个文件、命令、程序或脚本中。

每个打开的文件都会被分配一个文件描述符。stdin、stdout 和 stderr 的文件描述符分别是 0、1 和 2。除了这 3 个文件，对于其它那些需要打开的文件，保留了文件描述符 3 到 9。在某些情况下，将这些额外的文件描述符分配给 stdin、stdout 或 stderr 作为临时的副本链接是非常有用的。在经过复杂的重定向和刷新之后需要把它们恢复成正常状态。

重定向

> file

将 stdout 重定向到一个文件。如果这个文件不存在，那就创建，否则就覆盖。

创建一个包含目录树列表的文件：

l

ls -lR >dir-tree.list

清空文件：

: > file

这是一个 > 操作，将会把文件 file 变为一个空文件(就是 size 为 0)。如果文件不存在，那么就创建一个 0 长度的文件(与touch 的效果相同)。: 是一个占位符，不产生任何输出。

也可以省略 : 占位符：

> file

与上边的 : > 效果相同, 但是某些 shell (比如 bash)可能不支持这种形式。

>> file

将 stdout 重定向到一个文件。如果文件不存在，那么就创建它，如果存在，那么就追加到文件后边。

script.sh 1 > filename
# 重定向 stdout 到文件"filename".
script.sh 1 >> filename
# 重定向并追加 stdout 到文件"filename".
script.sh 2 > filename
# 重定向 stderr 到文件"filename".
script.sh 2 >> filename
# 重定向并追加 stderr 到文件"filename".

&> file

将 stdout 和 stderr 都重定向到文件：

script.sh &> /dev/null

m> file>

m 是一个文件描述符，如果没有明确指定的话默认为 1。

file 是一个文件名。文件描述符 m 被重定向到文件 file。

script.sh 2> error.log

m>&n

m 是一个文件描述符，如果没有明确指定的话默认为 1。

n 是另一个文件描述符。

script.sh 2>&1

重定向 stderr 到 stdout。将错误消息的输出，发送到与标准输出所指向的地方。

exec 6<>File
script.sh >&6

默认的，重定向文件描述符 1(stdout)到 6。所有传递到 stdout 的输出都送到 6 中去。

< file

从文件中接受输入。与 > 是成对命令，并且通常都是结合使用。0 < file 或 < file，前面的标准输入 stdin 0 可以省略。

grep search-word < filename

j<>file

为了读写 file，把文件 file 打开，并且将文件描述符 j 分配给它。

如果文件 file 不存在，那么就创建它。如果文件描述符 j 没指定，那默认是标准输入 stdin 0 。

echo 1234567890 > File ### 写字符串到 File .
exec 3<>File ### 打开 File 并且将 fd 3 分配给它.
read -n 4 <&3 ### 只读取4个字符.
echo -n . >&3 ### 写一个小数点.
exec 3>&- ### 关闭fd 3.
cat File ### ==> 1234.67890

(注：上述命令的输出结果和原文不同，原因未知。)

管道

管道与 > 很相似，但是实际上更通用。对于想将命令、脚本、文件和程序串连起来的时候很有用。

cat *.txt | sort | uniq > result-file

上述命令对所有 .txt 文件的输出进行排序，并且删除重复行。最后将结果保存到 result-file 中。

可以将输入输出重定向和/或管道的多个实例结合到一起写在同一行上：

command < input-file > output-file

等价于：

< input-file command > output-file

但是这种写法不标准，有的 shell 可能不支持。

可以将多个输出流重定向到一个文件上：

ls -yz >> command.log 2>&1

将错误选项 yz 的结果放到文件 command.log 中。因为 stderr 被重定向到这个文件中，所以所有的错误消息也就都指向那里了。

注意，下边这个例子就不会给出相同的结果：

ls -yz 2>&1 >> command.log

输出一个错误消息，但是并不写到文件中。命令的输出(如果有的话)写入到文件 command.log。

如果同时将 stdout 和 stderr 都重定向，命令的顺序不同会带来不同的结果。

关闭文件描述符

n<&- 关闭输入文件描述符 n。

0<&- 或 <&- 关闭 stdin。

n>&- 关闭输出文件描述符 n。

1>&- 或 >&- 关闭 stdout。

子进程继承了打开的文件描述符。这就是为什么管道可以工作的原因。如果想阻止文件描述符被继承，那么可以关掉它。

只将 stderr 重定到一个管道。

exec 3>&1 ### 保存当前 stdout 的"值"（将 fd3 指向 fd0 相同目标）
ls -l 2>&1 >&3 3>&- | grep bad 3>&- ### 对'grep'关闭 fd 3
###            ^^^^   ^^^^          ###（但不关闭'ls'，正常输出内容不受grep影响）
ls -l 2>&1 >&3 | grep bad ### 这样输出内容被转到了 fd3，也不会受 grep 影响
ls badabc -l 2>&1 >&3 |grep bad ### stderr 通过 fd1 输出，会受 grep 影响
exec 3>&- ### 对于剩余的脚本来说，关闭它

使用文件描述符 5 可能会引起问题。当 Bash 使用 exec 创建一个子进程的时候，子进程会继承文件描述符 5 (参考 Chet Ramey 的归档 e-mail： RE: File descriptor 5 is held open)。 最好还是不要去招惹这个特定的文件描述符 5 。