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標準輸入輸出

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執行一個shell命令行時通常會自動打開三個標準文件,即標準輸入文件.將會把文件config的內容依次顯示到屏幕上。但是,如果cat的命令行中沒有參數,它就會從標準輸入中讀取數據,並將其送到標準輸出。(stdin),通常對應終端的鍵盤;標準輸出文件(stdout)和標準錯誤輸出文件(stderr),這兩個文件都對應終端的屏幕。進程將從標準輸入文件中得到輸入數據,將正常輸出數據輸出到標準輸出文件,而將錯誤信息送到標準錯誤文件中。

  1. 標準輸入與輸出

  執行一個shell命令行時通常會自動打開三個標準文件,即標準輸入文件(stdin),通常對應終端的鍵盤;標準輸出文件(stdout)和標準錯誤輸出文件(stderr),這兩個文件都對應終端的屏幕。進程將從標準輸入文件中得到輸入數據,將正常輸出數據輸出到標準輸出文件,而將錯誤信息送到標準錯誤文件中。

  以cat命令為例,cat命令的功能是從命令行給出的文件中讀取數據,並將這些數據直接送到標準輸出。若使用如下命令:

  $ cat config

  將會把文件config的內容依次顯示到屏幕上。但是,如果cat的命令行中沒有參數,它就會從標準輸入中讀取數據,並將其送到標準輸出。例如:

  $ cat

  Hello world

  Hello world

  Bye

  Bye

  $

  用戶輸入的每一行都立刻被cat命令輸出到屏幕上。

  另一個例子,命令sort按行讀入文件正文(當命令行中沒有給出文件名時,表示從標準輸入讀入),將其排序,並將結果送到標準輸出。下面的例子是從標準輸入讀入一個採購單,並將其排序。

  $ sort

  bananas

  carrots

  apples

  apples

  bananas

  carrots

  $

  這時在屏幕上得到了已排序的採購單。

  直接使用標準輸入/輸出文件存在以下問題:

  輸入數據從終端輸入時,用戶費了半天勁輸入的數據只能用一次。下次再想用這些數據時就得重新輸入。而且在終端上輸入時,若輸入有誤修改起來不是很方便。

  輸出到終端屏幕上的信息只能看不能動。無法對此輸出作更多處理,如將輸出作為另一命令的輸入進行進一步的處理等。

  為了解決上述問題,Linux系統為輸入、輸出的傳送引入了另外兩種機制,即輸入/輸出重定向和管道。

  輸入重定向

  輸入重定向是指把命令(或可執行程序)的標準輸入重定向到指定的文件中。也就是說,輸入可以不來自鍵盤,而來自一個指定的文件。所以說,輸入重定向主要用於改變一個命令的輸入源,特別是改變那些需要大量輸入的輸入源。

  例如,命令wc統計指定文件包含的行數、單詞數和字元數。如果僅在命令行上鍵入:

  $ wc

  wc將等待用戶告訴它統計什麼,這時shell就好象死了一樣,從鍵盤鍵入的所有文本都出現在屏幕上,但並沒有什麼結果,直至按下,wc才將命令結果寫在屏幕上。

  如果給出一個文件名作為wc命令的參數,如下例所示,wc將返回該文件所包含的行數、單詞數和字元數。

  $ wc /etc/passwd

  20 23 726 /etc/passwd

  $

  另一種把/etc/passwd文件內容傳給wc命令的方法是重定向wc的輸入。輸入重定向的一般形式為:命令<文件名。可以用下面的命令把wc命令的輸入重定向為/etc/passwd文件:

  $ wc < /etc/passwd

  20 23 726

  $

  另一種輸入重定向稱為here文檔,它告訴shell當前命令的標準輸入來自命令行。here文檔的重定向操作符使用<<。它將一對分隔符(本例中用delim表示)之間的正文重定向輸入給命令。下例將一對分隔符delim之間的正文作為wc命令的輸入,統計出正文的行數、單詞數和字元數。

  $ wc<

  >this text forms the content

  >of the here document,which

  >continues until the end of

  >text delimter

  >delim

  4 17 98

  在<<操作符後面,任何字元都可以作為正文開始前的分隔符,本例中使用delim作為分隔符。here文檔的正文一直延續到遇見另一個分隔符為止。第二個分隔符應出現在新行的開頭。這時here文檔的正文(不包括開始和結束的分隔符)將重新定向送給命令wc作為它的標準輸入。

  由於大多數命令都以參數的形式在命令行上指定輸入文件的文件名,所以輸入重定向並不經常使用。儘管如此,當要使用一個不接受文件名作為輸入參數的命令,而需要的輸入內容又存在一個文件里時,就能用輸入重定向解決問題。

  輸出重定向

  輸出重定向是指把命令(或可執行程序)的標準輸出或標準錯誤輸出重新定向到指定文件中。這樣,該命令的輸出就不顯示在屏幕上,而是寫入到指定文件中。

  輸出重定向比輸入重定向更常用,很多情況下都可以使用這種功能。例如,如果某個命令的輸出很多,在屏幕上不能完全顯示,那麼將輸出重定向到一個文件中,然後再用文本編輯器打開這個文件,就可以查看輸出信息;如果想保存一個命令的輸出,也可以使用這種方法。還有,輸出重定向可以用於把一個命令的輸出當作另一個命令的輸入(還有一種更簡單的方法,就是使用管道,將在下面介紹)。

  輸出重定向的一般形式為:命令>文件名。例如:

  $ ls > directory.out

  $ cat directory.out

  ch1.doc ch2.doc ch3.doc chimp config mail/ test/

  $

  將ls命令的輸出保存為一個名為directory.out的文件。

  註:如果>符號後邊的文件已存在,那麼這個文件將被重寫。

  為避免輸出重定向中指定文件只能存放當前命令的輸出重定向的內容,shell提供了輸出重定向的一種追加手段。輸出追加重定向與輸出重定向的功能非常相似,區別僅在於輸出追加重定向的功能是把命令(或可執行程序)的輸出結果追加到指定文件的最後,而該文件原有內容不被破壞。

  如果要將一條命令的輸出結果追加到指定文件的後面,可以使用追加重定向操作符>>。形式為:命令>>文件名。例如:

  $ ls *.doc>>directory.out

  $ cat directory.out

  ch1.doc ch2.doc ch3.doc chimp config mail/ test/

  ch1.doc ch2.doc ch3.doc

  $

  和程序的標準輸出重定向一樣,程序的錯誤輸出也可以重新定向。使用符號2>(或追加符號2>>)表示對錯誤輸出設備重定向。例如下面的命令:

  $ ls /usr/tmp 2> err.file

  可在屏幕上看到程序的正常輸出結果,但又將程序的任何錯誤信息送到文件err.file中,以備將來檢查用。

  還可以使用另一個輸出重定向操作符(&>)將標準輸出和錯誤輸出同時送到同一文件中。例如:

  $ ls /usr/tmp &> output.file

  利用重定向將命令組合在一起,可實現系統單個命令不能提供的新功能。例如使用下面的命令序列:

  $ ls /usr/bin > /tmp/dir

  $ wc ?w < /tmp/dir

  459

  統計了/usr/bin目錄下的文件個數。

  管 道

  將一個程序或命令的輸出作為另一個程序或命令的輸入,有兩種方法,一種是通過一個臨時文件將兩個命令或程序結合在一起,例如上個例子中的/tmp/dir文件將ls和wc命令聯在一起;另一種是Linux所提供的管道功能。這種方法比前一種方法更好。

  管道可以把一系列命令連接起來,這意味著第一個命令的輸出會作為第二個命令的輸入通過管道傳給第二個命令,第二個命令的輸出又會作為第三個命令的輸入,以此類推。顯示在屏幕上的是管道行中最後一個命令的輸出(如果命令行中未使用輸出重定向)。

  通過使用管道符「|」來建立一個管道行。用管道重寫上面的例子:

  $ ls /usr/bin|wc -w

  1789

  再如:

  $ cat sample.txt|GREP "High"|wc -l

  管道將cat命令(列出一個文件的內容)的輸出送給grep命令。grep命令在輸入里查找單詞High,grep命令的輸出則是所有包含單詞High的行,這個輸出又被送給wc命令,wc命令統計出輸入中的行數。假設sample.txt文件的內容如下:

  Things to do today:

  Low:Go grocery shopping

  High:Return movie

  High:Clear level 3 in Alien vs. Predator

  Medium:Pick up clothes from dry cleaner

  那麼該管道行的結果是2。

  命令替換

  命令替換和重定向有些相似,但區別在於命令替換是將一個命令的輸出作為另外一個命令的參數。常用命令格式為:

  command1 `command2`

  其中,command2的輸出將作為command1的參數。需要注意的是這裡的`符號,被它括起來的內容將作為命令執行,執行后的結果作為command1的參數。例如:

  $ cd `PWD`

  該命令將pwd命令列出的目錄作為cd命令的參數,結果仍然是停留在當前目錄下

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