linux shell重定向

掘金標題中不能出現<>符號。。。各位看官不要介意。。。

背景

咱們常常能在shell腳本中發現>/dev/null 2>&1這樣的語句。之前的我並無去深刻地理解這段命令的做用，照搬照用，直到上週我將這段命令不當心寫成了2>&1 >/dev/null，出了一點小問題以後，我纔開始去了解這段命令背後的「玄機」。

shell重定向介紹

就像咱們平時寫的程序同樣，一段程序會處理外部的輸入，而後將運算結果輸出到指定的位置。在交互式的程序中，輸入來自用戶的鍵盤和鼠標，結果輸出到用戶的屏幕，甚至播放設備中。而對於某些後臺運行的程序，輸入可能來自於外部的一些文件，運算的結果一般又寫到其餘的文件中。並且程序在運行的過程當中，會有一些關鍵性的信息，好比異常堆棧，外部接口調用狀況等，這些都會通通寫到日誌文件裏。

shell腳本也同樣，可是咱們通常在使用shell命令的時候，更多地仍是經過鍵盤輸入，而後在屏幕上查看命令的執行結果。若是某些狀況下，咱們須要將shell命令的執行結果存儲到文件中，那麼咱們就須要使用輸入輸出的重定向功能。

文件描述符

當執行shell命令時，會默認打開3個文件，每一個文件有對應的文件描述符來方便咱們使用：

類型	文件描述符	默認狀況	對應文件句柄位置
標準輸入（standard input）	0	從鍵盤得到輸入	/proc/slef/fd/0
標準輸出（standard output）	1	輸出到屏幕（即控制檯）	/proc/slef/fd/1
錯誤輸出（error output）	2	輸出到屏幕（即控制檯）	/proc/slef/fd/2

因此咱們平時在執行shell命令中，都默認是從鍵盤得到輸入，而且將結果輸出到控制檯上。可是咱們能夠經過更改文件描述符默認的指向，從而實現輸入輸出的重定向。好比咱們將1指向文件，那麼標準的輸出就會輸出到文件中。

輸出重定向

輸出重定向的使用方式很簡單，基本的一些命令以下：

命令	介紹
command >filename	把標準輸出重定向到新文件中
command 1>filename	同上
command >>filename	把標準輸出追加到文件中
command 1>>filename	同上
command 2>filename	把標準錯誤重定向到新文件中
command 2>>filename	把標準錯誤追加到新文件中

咱們使用>或者>>對輸出進行重定向。符號的左邊表示文件描述符，若是沒有的話表示1，也就是標準輸出，符號的右邊能夠是一個文件，也能夠是一個輸出設備。當使用>時，會判斷右邊的文件存不存在，若是存在的話就先刪除，而後建立一個新的文件，不存在的話則直接建立。可是當使用>>進行追加時，則不會刪除原來已經存在的文件。

爲了更好地理解輸出重定向，感覺重定向的「魅力」，咱們看一下如下的例子：咱們建立一個測試目錄，目錄下面僅有一個a.txt文件。

# tree
.
└── a.txt

0 directories, 1 file
# ls a.txt b.txt
ls: 沒法訪問b.txt: 沒有那個文件或目錄
a.txt複製代碼

在咱們執行ls a.txt b.txt以後，一共有兩種輸出，其中ls: 沒法訪問b.txt: 沒有那個文件或目錄是錯誤輸出，a.txt是標準輸出。

# ls a.txt b.txt 1>out
ls: 沒法訪問b.txt: 沒有那個文件或目錄
# cat out
a.txt
# ls a.txt b.txt >>out
ls: 沒法訪問b.txt: 沒有那個文件或目錄
# cat out
a.txt
a.txt複製代碼

在上述命令中，咱們將原來的標準輸出重定向到了out文件中，因此控制檯只剩下了錯誤提示。而且當執行了追加操做時，out文件的內容非但沒有被清空，反而又多了一條a.txt。

同理，咱們也能夠將錯誤輸出重定向到文件中：

# ls a.txt b.txt 2>err
a.txt
# cat err
ls: 沒法訪問b.txt: 沒有那個文件或目錄
# ls a.txt b.txt >out 2>err
# cat out
a.txt
# cat err
ls: 沒法訪問b.txt: 沒有那個文件或目錄複製代碼

看到這裏，朋友們可能會發現>out 2>err和咱們在一開頭提到的>/dev/null 2>&1已經很像了，別急，這待會再說。

輸入重定向

在理解了輸出重定向以後，理解輸入重定向就會容易得多。對輸入重定向的基本命令以下：

命令	介紹
command <filename	以filename文件做爲標準輸入
command 0<filename	同上
command <<delimiter	從標準輸入中讀入，直到遇到delimiter分隔符

咱們使用<對輸入作重定向，若是符號左邊沒有寫值，那麼默認就是0。

咱們此次以cat命令爲例，若是cat後面沒有跟文件名的話，那它的做用就是將標準輸入（好比鍵盤）回顯到標準輸出（好比屏幕）上：

# cat
123
123
test
test複製代碼

咱們能夠將利用輸入重定向，將咱們在鍵盤上敲入的字符寫入到文件中。咱們須要使用ctrl+c來結束輸入：

# cat >out
123
test
^C
# cat out
123
test複製代碼

好了，此時咱們以爲本身在鍵盤上敲比較累，仍是直接讓cat讀取一個文件吧。那麼咱們須要利用輸入重定向：

# cat input
aaa
111
# cat >out < input
# cat out
aaa
111複製代碼

神奇的事情發生了，out文件裏面的內容被替換成了input文件裏的內容。那麼<<又是什麼做用呢？咱們再看：

# cat >out << end
> 123
> test
> end
# cat out
123
test複製代碼

咱們看到，當咱們輸入完cat >out <<end，而後敲下回車以後，命令並無結束，此時cat命令像一開始同樣，等待你給它輸入數據。而後當咱們敲入end以後，cat命令就結束了。end以前輸入的字符都已經被寫入到了out文件中。這就是輸入分割符的做用。

高級用法

重定向綁定

好了，在有了以上知識的基礎上，咱們再來看開頭提到的>/dev/null 2>&1。這條命令其實分爲兩命令，一個是>/dev/null，另外一個是2>&1。

1. >/dev/null

這條命令的做用是將標準輸出1重定向到/dev/null中。/dev/null表明linux的空設備文件，全部往這個文件裏面寫入的內容都會丟失，俗稱「黑洞」。那麼執行了>/dev/null以後，標準輸出就會再也不存在，沒有任何地方可以找到輸出的內容。

2. 2>&1

這條命令用到了重定向綁定，採用&能夠將兩個輸出綁定在一塊兒。這條命令的做用是錯誤輸出將和標準輸出同用一個文件描述符，說人話就是錯誤輸出將會和標準輸出輸出到同一個地方。

linux在執行shell命令以前，就會肯定好全部的輸入輸出位置，而且從左到右依次執行重定向的命令，因此>/dev/null 2>&1的做用就是讓標準輸出重定向到/dev/null中（丟棄標準輸出），而後錯誤輸出因爲重用了標準輸出的描述符，因此錯誤輸出也被定向到了/dev/null中，錯誤輸出一樣也被丟棄了。執行了這條命令以後，該條shell命令將不會輸出任何信息到控制檯，也不會有任何信息輸出到文件中。

>/dev/null 2>&1 VS 2>&1 >/dev/null

再回到文章的開頭，我說我弄反了>/dev/null和2>&1拼裝的順序，致使出了一點小問題。乍眼看這兩條命令貌似是等同的，但其實大爲不一樣。剛纔提到了，linux在執行shell命令以前，就會肯定好全部的輸入輸出位置，而且從左到右依次執行重定向的命令。那麼咱們一樣從左到右地來分析2>&1 >/dev/null：

1. 2>&1，將錯誤輸出綁定到標準輸出上。因爲此時的標準輸出是默認值，也就是輸出到屏幕，因此錯誤輸出會輸出到屏幕。
2. >/dev/null，將標準輸出1重定向到/dev/null中。

咱們用一個表格來更好地說明這兩條命令的區別：

命令	標準輸出	錯誤輸出
>/dev/null 2>&1	丟棄	丟棄
2>&1 >/dev/null	丟棄	屏幕

>/dev/null 2>&1 VS >/dev/null 2>/dev/null

那麼可能會有些同窗會疑問，爲何要用重定向綁定，而不是像>/dev/null 2>/dev/null這樣子重複一遍呢。

爲了回答這個問題，咱們回到剛纔介紹輸出重定向的場景。咱們嘗試將標準輸出和錯誤輸出都定向到out文件中：

# ls a.txt b.txt >out 2>out
# cat out
a.txt
�法訪問b.txt: 沒有那個文件或目錄複製代碼

WTF？居然出現了亂碼，這是爲啥呢？這是由於採用這種寫法，標準輸出和錯誤輸出會搶佔往out文件的管道，因此可能會致使輸出內容的時候出現缺失、覆蓋等狀況。如今是出現了亂碼，有時候也有可能出現只有error信息或者只有正常信息的狀況。無論怎麼說，採用這種寫法，最後的狀況是沒法預估的。

並且，因爲out文件被打開了兩次，兩個文件描述符會搶佔性的往文件中輸出內容，因此總體IO效率不如>/dev/null 2>&1來得高。

nohup結合

咱們常用nohup command &命令形式來啓動一些後臺程序，好比一些java服務：

# nohup java -jar xxxx.jar &複製代碼

爲了避免讓一些執行信息輸出到前臺（控制檯），咱們還會加上剛纔提到的>/dev/null 2>&1命令來丟棄全部的輸出：

# nohup java -jar xxxx.jar >/dev/null 2>&1 &複製代碼

總結

本文主要介紹了linux重定向的原理以及一些基本命令，而且詳細地分析了>/dev/null 2>&1這個命令以及一些注意點。

總而言之，在工做中用到最多的就是nohup command >/dev/null 2>&1 &命令，但願你們可以好好掌握。

參考資料

1. linux重定向總結
2. >/dev/null 2>&1 和 2>&1 >/dev/null的區別

小問題

接着本文的場景，下面命令，錯誤輸出會輸出到什麼地方呢？同窗們能夠在評論區留言回答哦~

# ls a.txt b.txt 2>&1 >/dev/null 2>&1複製代碼