linux的重定向管道详解

重定向标准 I/O

Linux shell（比如 Bash）接收或发送序列和字符串流形式的输入或输出。每个字符都独立于与之相邻的字符。字符没有被组织成结构化记录或固定大小的块。不管实际的字符串流进入或来自文件、键盘、显示窗口或其他 I/O 设备，都使用文件 I/O 技术来访问流。Linux shell 使用 3 种标准的 I/O 流，每种流都与一个文件描述符相关联：
stdout 是标准输出流，它显示来自命令的输出。它的文件描述符为 1。
stderr 是标准错误流，它显示来自命令的错误输出。它的文件描述符为 2。
stdin 是标准输入流，它为命令提供输入。它的文件描述符为 0。

重定向常用命令

cat －连接文件

sort －排序文本行

uniq －报道或省略重复行

grep －打印匹配行

wc －打印文件中换行符，字，和字节个数

head －输出文件第一部分

tail - 输出文件最后一部分

tee - 从标准输入读取数据，并同时写到标准输出和文件

标准输入，输出，和错误

到目前为止，我们用到的许多程序都会产生某种输出。这种输出，经常由两种类型组成。第一，程序运行结果；这是说，程序要完成的功能。第二，我们得到状态和错误信息，这些告诉我们程序进展。如果我们观察一个命令，像 ls，会看到它的运行结果和错误信息显示在屏幕上。

与 Unix 主题“任何东西都是一个文件”保持一致，程序，比方说 ls，实际上把他们的运行结果输送到一个叫做标准输出的特殊文件（经常用 stdout 表示），而它们的状态信息则送到另一个叫做标准错误的文件（stderr）。默认情况下，标准输出和标准错误都连接到屏幕，而不是保存到磁盘文件。除此之外，许多程序从一个叫做标准输入（stdin）的设备得到输入，默认情况下，标准输入连接到键盘。

注意

I/O 重定向允许我们可以更改输出走向和输入来向。一般地，输出送到屏幕，输入来自键盘，但是通过 I/O 重定向，我们可以改变输入输出方向。

重定向输出

可以通过两种方法将输出重定向到文件：

n>ls -l /usr/bin > ls-output.txt

将输出从文件描述符 n 重定向到文件。您必须具有该文件的写权限。如果该文件不存在，将创建它。如果该文件已经存在，通常将覆盖所有现有内容，并且没有任何警告。\


n>>ls -l /usr/bin >> ls-output.txt

还可以将输出从文件描述符 n 重定向到一个文件中。这里也一样要求您具有该文件的写权限。如果该文件不存在，将创建它。如果该文件已经存在，输出将附加到现有的内容后面。

重定向标准错误

重定向标准错误缺乏专用的重定向操作符。重定向标准错误，我们必须参考它的文件描述符。一个程序可以在几个编号的文件流中的任一个上产生输出。然而我们必须把这些文件流的前三个看作标准输入，输出和错误，shell 内部参考它们为文件描述符0，1和2，各自地。shell 提供了一种表示法来重定向文件，使用文件描述符。因为标准错误和文件描述符2一样，我们用这种表示法来重定向标准错误：

[me@linuxbox ~]$ ls -l /bin/usr 2> ls-error.txt
文件描述符”2”，紧挨着放在重定向操作符之前，来执行重定向标准错误到文件 ls-error.txt 任务。

重定向标准输出和错误到同一个文件
可能有这种情况，我们希望捕捉一个命令的所有输出到一个文件。为了完成这个，我们必须同时重定向标准输出和标准错误。有两种方法来完成任务。第一个，传统的方法，在旧版本 shell 中也有效：

输入重定向


[me@linuxbox ~]$ ls -l /bin/usr > ls-output.txt 2>&1[me@linuxbox ~]$ cat < lazy_dog.txt

The quick brown fox jumped over the lazy dog.
使用“<”重定向操作符，我们把标准输入源从键盘改到文件 lazy_dog.tx。我们看到结果和传递单个文件名作为参数的执行结果一样。把这和传递一个文件名参数作比较，不是特别有意义，但它是用来说明把一个文件作为标准输入源。有其他的命令更好地利用了标准输入，我们不久将会看到。

管道线

命令可以从标准输入读取数据，然后再把数据输送到标准输出，命令的这种能力被一个 shell 特性所利用，这个特性叫做管道线。使用管道操作符”|”（竖杠），一个命令的标准输出可以管道到另一个命令的标准输入：

command1 | command2
为了全面地说明这个命令，我们需要一些命令。是否记得我们说过，我们已经知道有一个命令接受标准输入？它是 less 命令。我们用 less 来一页一页地显示任何命令的输出，命令把它的运行结果输送到标准输出：

[me@linuxbox ~]$ ls -l /usr/bin | less
这极其方便！使用这项技术，我们可以方便地检测会产生标准输出的任一命令的运行结果。

过滤器

管道线经常用来对数据完成复杂的操作。有可能会把几个命令放在一起组成一个管道线。通常，以这种方式使用的命令被称为过滤器。过滤器接受输入，以某种方式改变它，然后输出它。第一个我们想试验的过滤器是 sort。想象一下，我们想把目录/bin 和/usr/bin 中的可执行程序都联合在一起，再把它们排序，然后浏览执行结果：

[me@linuxbox ~]$ ls /bin /usr/bin | sort | less

因为我们指定了两个目录（/bin 和/usr/bin），ls 命令的输出结果由有序列表组成，各自针对一个目录。通过在管道线中包含 sort，我们改变输出数据，从而产生一个有序列表。

重定向和管道的区别

重定向不管是输入和输出，都是把一个方向的输入和输出换成其他的形式，然而管道是把两个方向的输出和输入做一个转化。

参考：
https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-lpic1-v3-103-4/
https://billie66.github.io/TLCL/book/zh/chap07.html