Shell I/O Redirect

Linux shell I/O重定向详解
I/O重定向详解及应用实例

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：
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