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I/O重定向 详解及例子
I/O重定向 详解及例子
作者:佚名 来源:单片机 录入:jdzj868 更新时间:2009-8-12 16:54:11 点击数:0
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这几天,在 r2007 兄的指点下,对IO重定向有了进一步理解。为了充分吸收,故发此贴。因为我一直认为:在向其他人讲授的过程中,自己才能更好的吸收! 1、 基本概念(这是理解后面的知识的前提,请务必理解) a、 I/O重定向通常与 FD有关,shell的FD通常为10个,即 0~9; b、 常用FD有3个,为0(stdin,标准输入)、1(stdout,标准输出)、2(stderr,标准错误输出),默认与keyboard、monitor、monitor有关; c、 用 < 来改变读进的数据信道(stdin),使之从指定的档案读进; d、 用 > 来改变送出的数据信道(stdout, stderr),使之输出到指定的档案; e、 0 是 < 的默认值,因此 < 与 0<是一样的;同理,> 与 1> 是一样的; f、 在IO重定向 中,stdout 与 stderr 的管道会先准备好,才会从 stdin 读进资料; g、 管道“|”(pipe line):上一个命令的 stdout 接到下一个命令的 stdin; h、 tee 命令是在不影响原本 I/O 的情况下,将 stdout 复制一份到档案去; i、 bash(ksh)执行命令的过程:分析命令-变量求值-命令替代(``和$( ))-重定向-通配符展开-确定路径-执行命令; j、 ( ) 将 command group 置于 sub-shell 去执行,也称 nested sub-shell,它有一点非常重要的特性是:继承父shell的Standard input, output, and error plus any other open file descriptors。 k、 exec 命令:常用来替代当前 shell 并重新启动一个 shell,换句话说,并没有启动子 shell。使用这一命令时任何现有环境都将会被清除,。exec 在对文件描述符进行操作的时候,也只有在这时,exec 不会覆盖你当前的 shell 环境。 2、 基本IO cmd > file 把 stdout 重定向到 file 文件中 cmd >> file 把 stdout 重定向到 file 文件中(追加) cmd 1> fiel 把 stdout 重定向到 file 文件中 cmd > file 2>&1 把 stdout 和 stderr 一起重定向到 file 文件中 cmd 2> file 把 stderr 重定向到 file 文件中 cmd 2>> file 把 stderr 重定向到 file 文件中(追加) cmd >> file 2>&1 把 stderr 和 stderr 一起重定向到 file 文件中(追加) cmd < file >file2 cmd 命令以 file 文件作为 stdin,以 file2 文件作为 stdout cat <>file 以读写的方式打开 file cmd < file cmd 命令以 file 文件作为 stdin cmd << delimiter Here document,从 stdin 中读入,直至遇到 delimiter 分界符 3、 进阶IO >&n 使用系统调用 dup (2) 复制文件描述符 n 并把结果用作标准输出 <&n 标准输入复制自文件描述符 n <&- 关闭标准输入(键盘) >&- 关闭标准输出 n<&- 表示将 n 号输入关闭 n>&- 表示将 n 号输出关闭 上述所有形式都可以前导一个数字,此时建立的文件描述符由这个数字指定而不是缺省的 0 或 1。如: ... 2>file 运行一个命令并把错误输出(文件描述符 2)定向到 file。 ... 2>&1 运行一个命令并把它的标准输出和输出合并。(严格的说是通过复制文件描述符 1 来建立文件描述符 2 ,但效果通常是合并了两个流。) 我们对 2>&1详细说明一下 :2>&1 也就是 FD2=FD1 ,这里并不是说FD2 的值 等于FD1的值,因为 > 是改变送出的数据信道,也就是说把 FD2 的 “数据输出通道” 改为 FD1 的 “数据输出通道”。如果仅仅这样,这个改变好像没有什么作用,因为 FD2 的默认输出和 FD1的默认输出本来都是 monitor,一样的! 但是,当 FD1 是其他文件,甚至是其他 FD 时,这个就具有特殊的用途了。请大家务必理解这一点。 exec 0exec 1>outfilename # 打开文件outfilename作为stdout exec 2>errfilename # 打开文件 errfilename作为 stderr exec 0<&- # 关闭 FD0 exec 1>&- # 关闭 FD1 exec 5>&- # 关闭 FD5 问: 如果关闭了 FD0、FD1、FD2,其后果是什么? 恢复 FD0、FD1、FD2与 关闭FD0、FD1、FD2 有什么区别?代码分别是什么? 打开了FD3~FD9,我们用完之后,你觉得是将他们关闭还是恢复? 下面是提示(例子来源于CU一帖子,忘记出处,来日再补上): exec 6>&2 2>ver command >>dev/null & exec 2>&6 # 恢复 FD2 4、 简单举例(其中 you 这个文件是存在的,no和yes这两个文件不存在) a、stdout和stderr都通过管道送给egrep了: (ls you no 2>&1;ls yes 2>&1) 2>&1|egrep \* >file (ls you no 2>&1;ls yes 2>&1)|egrep \* >file (ls you no;ls yes) 2>&1|egrep \* >file ### 这个例子要注意的就是: 理解 命令执行顺序 和 管道“|”:在命令执行前,先要进行重定向的处理,并将把 nested sub-shell 的stdout 接到 egrep 命令的 stdin。 nested sub-shell ,在 ( ) 中的两个命令加上(),可以看作一个命令。其 FD1 已经连接到“|”往egrep送了,当遇到 2>&1时,也就是FD2=FD1,即FD2同FD1一样,往管道 “|”那边送。 ### b、没有任何东西通过管道送给egrep,全部送往monitor。 (ls you no 2>&1;ls yes 2>&1) >&2|egrep \* >file 虽然在()里面将 FD2转往FD1,但在()外,遇到 >&2 ,结果所有的都送到monitor。 请理解: (ls you no 2>&1) 1>&2|egrep \* >file ## 送到 monitor ls you no 2>&1 1>&2|egrep \* >file ## 送给 管道 “|” ls you no 1>&2 2>&1|egrep \* >file ## 送到 monitor 5、 中阶例子(其中 you 这个文件是存在的,no和yes这两个文件不存在) r2007兄的:http://bbs.chinaunix.net/forum/view...6313c6922123f67 条件: stderr通过管道送给egrep,正确消息仍然送给monitor(不变) exec 4>&1;(ls you no 2>&1 1>&4 4>&-;ls yes 2>&1 1>&4 4>&-)|egrep \* >file;exec 4>&- 或者 exec 4>&1;(ls you no;ls yes) 2>&1 1>&4 4>&-|egrep \* >file;exec 4>&- r2007 兄在其贴已有详细说明,我就不在说明了。 如果加两个条件: (1)要求cmd1和cmd2并行运行; (2)将cmd1的返回值赋给变量 ss。 则为: exec 3>&1;exec 4>&1 ss=$(((ls you no 2>&1 1>&3 3>&-;echo $? >&4)|egrep \* >file) 4>&1) exec 3>&-;exec 4>&- 说明: exec 3>&1;4>&1 ### 建立FD3,是用来将下面ls那条语句(子shell)中的FD1 恢复到正常FD1,即输出到monitor,你可以把FD3看作最初始的FD1的硬盘备份(即输出到monitor); ### 建立FD4,到时用作保存ls的返回值(echo $?),你可以将FD4看作你考试时用于存放计算“echo $?”的草稿纸; (ls you no 2>&1 1>&3 3>&-;echo $? >&4) ### 大家还记得前面说的子shell和管道吧。这条命令首先会继承FD0、FD1、FD2、FD3、FD4,它位于管道前,所以在运行命令前会先把子shell自己的FD1和管道“|”相连。 但是我们的条件是stderr通过管道送往egrep,stdout仍然输出到monitor。 于是通过2>&1,先把 子shell的FD1 的管道“送给”FD2,于是子shell中的stderr送往管道“|”; 再通过 1>&3,把以前的“硬盘备份”恢复给子shell的FD1,于是子shell中的FD1变成送到monitor了。 再通过3>&- ,将3关闭; 接着运行echo $? ,本来其输出值应该送往管道的,通过 >&4 ,将 输出 送往 “草稿纸”FD4,留以备用。 ((ls you no 2>&1 1>&3 3>&-;echo $? >&4)|egrep \* >file) 于是,stderr 通过管道送给 egrep ,stdout 送给monitor,但是,还有 FD4,它送到哪去了? $(((ls you no 2>&1 1>&3 3>&-;echo $? >&4)|egrep \* >file) 4>&1) 最后的 4>&1 ,就是把FD4 重定向到 FD1。但由于其输出在 $( )中,其值就赋给变量ss了。 最后一行关闭 FD3、FD4。 6、 高阶例子 lightspeed 版主大大的:Shell 经典问题之 [ I/O 重定向] (http://bbs.chinaunix.net/forum/view...show_type=new) [Q] 对于命令 cmd1, cmd2, cmd3, cmd4. 如何利用单向管道完成下列功能: 1. 所有命令并行执行 2. cmd1 和 cmd2 不需要 stdin 3. cmd1 和 cmd2 的 stdout 定向到 cmd3 的 stdin 4. cmd1 和 cmd2 的 stderr 定向到 cmd4 的 stdin 5. cmd3 的 stdout 定向到文件 a, stderr 定向到屏幕 6. cmd4 的 stdout 定向到文件 b, stderr 定向到屏幕 7. cmd1 的返回码赋给变量 s 8. 不能利用临时文件 解决方法: exec 3>&1; exec 4>&1 s=$(((((cmd1 1>&3 ; echo $? >&4 )| cmd2 ) 3>&1 | cmd3 >a 2>&3 ) 2>&1 | cmd4 >b ) 4>&1) exec 3>&-; exec 4>&- 这个我一步步解释(好复杂,自己感觉看明白了,过一会再看,大脑仍然有几分钟空白~~~,没想到我也能看明白): exec 3>&1; exec 4>&1 ### 前面的例子都有说明了,就是建立FD3 ,给cmd1恢复其FD1用和给cmd3 恢复其FD2用 ### 建立FD4,保存“echo $?”输出值的“草稿纸” 第一对括号:(cmd1 1>&3 ; echo $? >&4 ) 和其后(第一个)管道 ## 在第一个括号(子shell)中,其FD1已经连到 管道中了,所以用 FD3 将 FD1恢复正常,不让他往管道跑; ## 这里的cmd1没有stdin,接着将 cmd1 运行的返回码 保存到 FD4 中; 第二对括号:((cmd1 1>&3 ; echo $? >&4 )| cmd2 ) 3>&1 和其后(第二个)管道 ## 前面的 FD1 已经不送给 cmd2了,FD2 默认也不送过来,所以cmd2 也没有stdin ,所以在第二对括号里面:cmd1和cmd2 的stdout、stderr 为默认输出,一直遇到 “3>&1”为止。 ## 请注意:“3>&1”,先将第二对括号看出一个命令,他们遇到 第二个管道时,其FD1 连到 管道 “|”,由于“3>&1”的作用,子shell的FD1 送给FD3 使用,所以所有FD3 的输出都 “流往”cmd3,又由于继承关系(继承第一行的命令),FD3实际上就是cmd1和cmd2的stdout,于是“ cmd1 和 cmd2 的 stdout 定向到 cmd3 的 stdin” 第三对括号:(((cmd1 1>&3 ; echo $? >&4 )| cmd2 ) 3>&1 | cmd3 >a 2>&3 ) 2>&1 和其后的第三个管道 ## cmd1 和 cmd2 的 stdout 已经定向到 cmd3 的 stdin,处理之后,cmd3 >a 意味着将其 stdout 送给 a 文件。而2>&3的意思是:恢复cmd3的错误输出为FD3,即送往 monitor。于是“cmd3 的 stdout 定向到文件 a, stderr 定向到屏幕”。如果没有“2>&3”,那么cmd3的错误输出就会干扰cmd1和cmd2的错误输出,所以它是必须的! ## 请注意第三对括号后的 “2>&1”| ,其子shell的FD1 本来连接着管道“|”,但子shell FD1 慷慨大方,送给了 FD2,于是FD2 连接着管道。还记得前面的 cmd1 和 cmd2 吗?他们的stderr一直没动了。于是在这里,通过管道送给了 第四个命令cmd4 了。即“cmd1 和 cmd2 的 stderr 定向到 cmd4 的 stdin” ## 后面就比较简单了。cmd4 >b 表示“cmd4 的 stdout 定向到文件 b, stderr 定向到屏幕(默认)” 第四对括号:((((cmd1 1>&3 ; echo $? >&4 )| cmd2 ) 3>&1 | cmd3 >a 2>&3 ) 2>&1 | cmd4 >b ) 与其后的 4>&1 ## 四对括号里面的 FD1、FD2都处理完了。但是还记得前面“echo $? >&4”那块“草稿纸”吗?“4>&1”的作用就是“将草稿纸上的内容送给monitor”,但是由于最外面还有 $() 将其“包着”。于是其值赋给变量“s”。 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 我尝试回答下面的问题。如有错误,还请各位前辈指正! 7、 在一个交互式的(Interactive) shell 中, 用 exec 进行 I/O 重定向. 1). Stdin, stderr 可以定向到文件中吗? 有什么结果? a、 在交互式shell中,可以将stdin定向到文件。执行:exec 0结果为:in 文件中每一行均会被自动执行,并且在最后会再加执行一个 exit 命令,导致退出(或退回到正常shell下)。 如 in 文件内容:$ more in date read lsp echo hahha echo "this is $lsp" 在提示符下执行命令:$ exec 0$ date Tue Jan 18 18:29:07 HKT 2005 $ read lsp # 其下面本应有的那句“ echo hahha ”的 “hahaha” 已经被读入到变量 lsp 中了 $ echo "this is $lsp" this is echo hahha $ exit b、 在交互式shell中,可以将stderr定向到文件。执行:exec 2>err 结果为:命令提示符PS被屏蔽,输入的命令也被屏蔽。但是命令执行的结果,如果是stdout 则会回显到屏幕上,如果是 stderr 则不会回显到屏幕上。其中,命令提示符、命令、stderr均会保存到文件 err 中。如: $ exec 2>err err in out # 执行 ls 命令 Tue Jan 18 18:55:58 HKT 2005 # 执行 date 命令,而后执行了“ ls nofile”,nofile这个文件不存在 $ # 执行 exit 命令 现在让我们查看 err文件: $ more err [lsp@ii lsp]$ ls [lsp@ii lsp]$ date [lsp@ii lsp]$ ls nofile ls: nofile: No such file or directory [lsp@ii lsp]$ exit exit c、 在交互式shell中,可以将stdout定向到文件。这个使我们常用到的。就不说了。就是将错误的输出内容定向到文件中。正确的输出内容并不受影响。 2). Stdin, Stderr 可以关闭吗? 有什么结果? 在交互式shell中,如果关闭stdin,如:exec 0<&- ,其结果是退出(或退回到正常shell下)。 在交互式shell中,如果关闭stderr,如:exec 2>&- ,状态同stderr定向到文件,唯一不同的是没有保存下来。 在交互式shell中,如果关闭stdoutr,如:exec 1>&- ,只要执行有stdout或stderr内容送往 monitor 的命令,如ls、date这类命令,均会报错:“ls: write error: Bad file descriptor”。其他如cd、mkdir、……这类命令不受影响。 3). 如果 stdin, stdout, stderr 进行了重定向或关闭, 但没有保存原来的 FD, 可以将其恢复到 default 状态吗? *** 如果关闭了stdin,因为会导致退出,那肯定不能恢复。 *** 如果重定向或关闭 stdout和stderr其中之一,可以恢复,因为他们默认均是送往monitor(但不知会否有其他影响)。如恢复重定向或关闭的stdout: exec 1>&2 ,恢复重定向或关闭的stderr:exec 2>&1。 *** 如果stdout和stderr全部都关闭了,又没有保存原来的FD,可以用:exec 1>/dev/tty 恢复。 +++++++++++++++++++ 下面参考了 r2007 兄的回复!谨以致谢! +++++++++++++++++++ 8、 cmd >a 2>a 和 cmd >a 2>&1 为什么不同? cmd >a 2>a :stdout和stderr都直接送往文件 a ,a文件会被打开两遍,由此导致stdout和stderr互相覆盖。 cmd >a 2>&1 :stdout直接送往文件a ,stderr是继承了FD1的管道之后,再被送往文件a 。a文件只被打开一遍,就是FD1将其打开。 我想:他们的不同点在于: cmd >a 2>a 相当于使用了两个互相竞争使用文件a的管道; 而cmd >a 2>&1 只使用了一个管道,但在其源头已经包括了stdout和stderr。 从IO效率上来讲,cmd >a 2>&1的效率应该更高!
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