Question

什么是linux数据流重定向

Answer 1

首先说一下什么是数据流重定向，所谓数据流重定向简单来说就是一个过程，这个过程捕捉一个文件，或者命令，程序，脚本，甚至脚本中的代码块（code block）的输出，然后把捕捉到的输出，作为输入发送给另外一个文件，命令，程序，或者脚本。
谈到数据流重定向，我们首先需要了解文件描述符的概念。对于linux内核而言，所有打开的文件都通过文件描述符引用。文件描述符是一个非负整数。当打开一个现有文件或创建一个新文件时，内核向进程等返回一个文件描述符。按照惯例，unix系统shell把文件描述符0与进程的标准输入关联，文件描述符1与标准输出关联，文件描述符2与标准错误关联。总结如下：
标准输入：文件描述符0，通常指键盘的输入 。使用符号<或<<
标准输出：文件描述符1，通常指命令执行所回传的正确信息 ，默认输出到屏幕u。使用符号>或>>
标准错误：文件描述符2，通常指命令执行失败后，所回传的信息，也是默认输出到屏幕。试用符号2>或2>>
默认情况下>和>>分别表示1>或1>>,<和<<与0<和0<<等价。

标准输出重定向：　
#ls
表示列出当前目录条目，并将结果输出到屏幕。
#ls 1>file1
以上命令会把命令的标准输出重新定向到一个文件file,而不是显示到屏幕上，如果不指明文件标识符，系统默认的就是1, 因此1可以省略。
即这个命令等同于
#ls >file1
如果file1不存在，则系统会自动创建。如果已经存在，那么系统首先会把这个文件清空，然后再将数据写入该文件。也就是说>输出到一个已存在的文件，那么会覆盖这个文件。如果不想覆盖，可以使用>>。表示将重定向数据追加到file1文件的末尾。

标准错误重定向：
#ls -qw 2>errorfile
表示将错误信息不输出到屏幕，而是写入errorfile。注意这里的2不能省略。因为>与1>等同，默认是标准输出重定向。所以这里要写成2>，表示标准错误重定向。-qw用来产生错误信息。

把标准错误和标准输出写入同一个文件：
#./a.out &>outfile
这个命令把./a.out的标准输出和标准错误重定向到outfile。&在这里表示标准错误和标准输出。下面是另一种写法：
#./a.out > outfile 2>&1

下面是一个错误的例子：
#./a.out > outfile 2>outfile

标准输入重定向：
#grep search-world <filename 或 grep search-world 0<filename

还有下面这种方式：
cat > catfile < ~/.bashrc

它代表将~/.bashrc的内容作为输入，然后将这些内容写入catfile

关闭文件：
"&-"表示关闭文件标识符

有关关闭文件标识符的操作请参考下面
n<&- 关闭输入文件标识符n
0<&-或<&- 关闭标准输入stdin
n>&- 关闭输出文件标识符n
1>&-或>&-关闭标准输出stdout

屏蔽标准输出或标准错误：
./a.out > /dev/null #等同于./a.out 1>dev/null 表示屏蔽标准输出

./a.out 2>/dev/null #表示屏蔽标准错误

./a.out > /dev/null 2>/dev/null #表示同时屏蔽标准输出和标准错误

打开文件：
#exec 3<>filename 把文件filename打开，并指定文件标识符为3

命令j<>filename表示把文件打开，并指明文件标识符为j

我们什么时候需要重定向：
1.屏幕输出的信息很重要，而且我们需要将它存下来的时候。
2. 后台执行中的程序，不希望它干扰屏幕正常的输出结果时。
3. 一些系统的例行命令。（例如写在/etc/crontab中的文件）的执行结果时，希望它可以存下来。
4. 一些执行命令的可能已知错误信息时，想以“2>dev/null"将它丢掉
5. 错误信息与正确信息需要分别输出时

常用重定向命令：
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。

>&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；

与重定向相关的题目：
此题来自《unix环境高级编程》（第3版）P73 3.5
在Bourne shell、Bourne-again shell 和Korn shell中，digit1>&digit2表示将描述符digit1的重定向至描述符digit2的同一文件。请说明下面两条命令的区别。
./a.out > outfile 2>&1
./a.out 2>&1 >outfile

答：因为shell从左到右处理命令行，所以：
./a.out > outfile 2>&1 等同于./a.out 1>outfile 2>&1
首先执行 >outfile 设置标准输出到outfile，然后执行2>&1，即调用dup将标准输出复制到描述符2（标准错误上），其结果是将标准输出和标准错误设置为同一个文件，即描述符1和2指向同一个文件表项。而对于命令行
./a.out 2>&1 >outfile
首先执行dup，所以描述符2成为终端（假设命令是交互执行的），标准输出重定向到outfile。结果是描述符1指向outfile的文件表项，描述符2指向终端的文件表项。

参考资料：

1.http://os.51cto.com/art/201003/187688.htm
2.http://blog.csdn.net/ljianhui/article/details/9262737
3.https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-iotips/
4.《unix环境高级编程》