20 Shell Script输入与输出

标出输入、标准输出、错误输出

一、程序的基本三个IO流

一）文件描述符

​ 任何程序在Linux系统中都有3个基本的文件描述符

​ 比如:

​ cd/proc/$$/fd

​ 进入当前shell程序对于内核在文件系统的映射目录中:

[root@localhost ~]# cd /proc/$$/fd
[root@localhost fd]# ll
total 0
lrwx------. 1 root root 64 Oct 14 07:22 0 -> /dev/pts/0
lrwx------. 1 root root 64 Oct 14 07:22 1 -> /dev/pts/0
lrwx------. 1 root root 64 Oct 14 07:22 2 -> /dev/pts/0
lrwx------. 1 root root 64 Oct 14 08:56 255 -> /dev/pts/0

​ 文件描述符的意义:

​ 0:标准输入(stdin)：0代表：/dev/stdin文件的IO

​ 1:标准输出(stdout)：1代表：/dev/stdout文件的IO

​ 2:错误输出(stderr)：2代表：/dev/stderr文件的IO

​ 程序已经写死，linux为我们准备了这些文件描述符，以及一些能够重定向这些文件描述符的操作方法，我们可以修改程序的默认输入/输出位置

二）重定向

​ 重定向不是命令，是bash对关键字识别后应用文件描述符指向的操作

​ 输出重定向

​ 输入重定向来自文件

​ 输入重定向来自字符串

​ 基于文件描述符操作的重定向

二、输出重定向

​ 重定向不是命令，是bash对关键字识别后应用文件描述符指向的操作

​ 格式：

​ command [1-n] > file或文件操作符或设备

​ 上面命令意思是：将一条命令执行结果（标准输出，或者错误输出，本来都要打印到屏幕上面的）重定向其它输出设备（文件，打开文件操作符，或打印机等等）1，2分别是标准输出，错误输出。

​ ls -l /：命令默认将执行结果输出到屏幕

​ ls -l / 1> ls.txt

​ 1:代表的是ls命令的文件描述符，表示的是ls的标准输出

​ >:代表的输出重定向，这里重定向到后面的ls.txt文件中

​ 文件描述符与重定向操作符之间不能出现空格，因为bash会用空白符切割字符串，有空格会认为1是一个文件

# 创建ls.txt文件
[root@localhost ~]# touch ls.txt

# 将文件的标准输出，输入到ls.txt文件中
[root@localhost ~]# ls -l / 1> ls.txt

# 查看文件内容
[root@localhost ~]# cat ls.txt
total 28
lrwxrwxrwx.   1 root root    7 Apr 17 04:26 bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.   5 root root 4096 May 15 23:07 boot
drwxr-xr-x.   3 root root   18 Jul 20 21:45 data
drwxr-xr-x.  20 root root 3240 Oct 14 07:20 dev
-rw-r--r--.   1 root root  400 Jul 22 20:21 dump.rdb
drwxr-xr-x.  85 root root 8192 Oct 14 07:22 etc
drwxr-xr-x.   5 root root   39 Aug 20 04:24 home
lrwxrwxrwx.   1 root root    7 Apr 17 04:26 lib -> usr/lib
……

​ 再次执行ls -l /root 1> ls.txt命令，会发现文件ls.txt中只有/root的内容

​ 因为：>操作符是覆盖重定向

# 覆盖重定向
[root@localhost ~]# ls -l /root 1> ls.txt

# 查看文件内容
[root@localhost ~]# cat ls.txt
total 0
-rw-r--r--. 1 root root   0 Oct 14 09:21 ls.txt

​ >>：是追加重定向操作符

​ 这样就能追加内容

# 追加重定向
[root@localhost ~]# ls -l /root 1>> ls.txt

# 查看文件内容
[root@localhost ~]# cat ls.txt            
total 0
-rw-r--r--. 1 root root 0 Oct 14 09:22 ls.txt
total 4
-rw-r--r--. 1 root root 54 Oct 14 09:22 ls.txt

​ 注意：文件描述符在这种重定向到文件的操作中可以省略

# 省略文件描述符
[root@localhost ~]# ls -l /root > ls.txt

# 省略文件描述符
[root@localhost ~]# ls -l /root >> ls.txt

​ ls -l / /god命令让ls显示根目录/和/god目录的内容，但是我们的系统的/目录下没有god目录

​ 输出的结果中包含可以显示内容的/的输出，和一个没有找到/god的报错输出

​ 这个报错输出就是程序的错误输出

[root@localhost ~]# ls -l / /god
ls: cannot access /god: No such file or directory
/:
total 24
lrwxrwxrwx.   1 root root    7 Apr 17 04:26 bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.   5 root root 4096 May 15 23:07 boot
drwxr-xr-x.   3 root root   18 Jul 20 21:45 data
……

​ 如果想将错误输出重定向:

# 创建lserr.txt
[root@localhost ~]# touch lserr.txt

# 将错误输出，输入到lserr.txt
[root@localhost ~]# ls -l / /god 2> lserr.txt
/:
total 24
lrwxrwxrwx.   1 root root    7 Apr 17 04:26 bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.   5 root root 4096 May 15 23:07 boot
drwxr-xr-x.   3 root root   18 Jul 20 21:45 data
drwxr-xr-x.  20 root root 3240 Oct 14 07:20 dev
-rw-r--r--.   1 root root  400 Jul 22 20:21 dump.rdb
drwxr-xr-x.  85 root root 8192 Oct 14 07:22 etc
……

# 查看保存内容
[root@localhost ~]# cat lserr.txt
ls: cannot access /god: No such file or directory

​ 追加的方式:

# 将保存内容，追加到lserr.txt
[root@localhost ~]# ls -l / /god 2>> lserr.txt
/:
total 24
lrwxrwxrwx.   1 root root    7 Apr 17 04:26 bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.   5 root root 4096 May 15 23:07 boot
drwxr-xr-x.   3 root root   18 Jul 20 21:45 data
drwxr-xr-x.  20 root root 3240 Oct 14 07:20 dev
……

# 查看文件内容
[root@localhost ~]# cat lserr.txt
ls: cannot access /god: No such file or directory
ls: cannot access /god: No such file or directory

​ 分别将输出重定向到不同的文件中

# 将输出结果分别覆盖输入到文件中
[root@localhost ~]# ls -l / /god 1> ls.txt 2> lserr.txt

# 标准输出文件
[root@localhost ~]# cat ls.txt                         
/:
total 24
lrwxrwxrwx.   1 root root    7 Apr 17 04:26 bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.   5 root root 4096 May 15 23:07 boot
drwxr-xr-x.   3 root root   18 Jul 20 21:45 data
……

# 错误输出文件
[root@localhost ~]# cat lserr.txt                      
ls: cannot access /god: No such file or directory

​ 如果向重定向到同一个文件，这里会被覆盖，要用追加的方式:

# 将输出结果分别追加输入到文件中
[root@localhost ~]# ls -l / /god 1>> ls.txt 2>> lserr.txt

# 标准输出文件
[root@localhost ~]# cat ls.txt                           
/:
total 24
lrwxrwxrwx.   1 root root    7 Apr 17 04:26 bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.   5 root root 4096 May 15 23:07 boot
drwxr-xr-x.   3 root root   18 Jul 20 21:45 data
drwxr-xr-x.  20 root root 3240 Oct 14 07:20 dev
……

# 错误输出文件
[root@localhost ~]# cat lserr.txt
ls: cannot access /god: No such file or directory
ls: cannot access /god: No such file or directory
ls: cannot access /god: No such file or directory

​ 也可以用文件描述符重定向到文件描述符

​ 语法: 文件描述符>& 文件描述符

​ 注意:>&前面必须有文件描述符，且不能有空格，后面的数字才能被认为是文件描述符

# 创建lsall
[root@localhost ~]# touch lsall.txt

# 将所有输出结果，输入到lsall文件（方式1）
[root@localhost ~]# ls -l / /god > lsall.txt 2>&1

# 查看内容
[root@localhost ~]# cat lsall.txt
ls: cannot access /god: No such file or directory
/:
total 24
lrwxrwxrwx.   1 root root    7 Apr 17 04:26 bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.   5 root root 4096 May 15 23:07 boot
drwxr-xr-x.   3 root root   18 Jul 20 21:45 data
……

# 将所有输出结果，输入到lsall文件（方式2）
[root@localhost ~]# ls -l / /god &> lsall.txt 

# 查看内容，结果相同
[root@localhost ~]# cat lsall.txt
ls: cannot access /god: No such file or directory
/:
total 24
lrwxrwxrwx.   1 root root    7 Apr 17 04:26 bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.   5 root root 4096 May 15 23:07 boot
drwxr-xr-x.   3 root root   18 Jul 20 21:45 data
……

三、输入重定向

一）来自文件

​ read命令：

# 获取键盘输入
[root@localhost ~]# read var01
abc

# 查看
[root@localhost ~]# echo $var01
abc

​ read命令开启输入流，遇到换行符结束输入，将输入流的内容赋值给变量

[root@localhost ~]# read var 0< /etc/profile

# 查看变量
[root@localhost ~]# echo $var
# /etc/profile

​ 我们修改了read命令的输入源，使其来自文件，但是因为read命令的自身特征，读取第一行后遇到换行符，所以，只将第一行内容保存到变量var中

​ 0<:0是标准输入的文件描述符，<是输入重定向操作符，后面要接文件

二）来自字符串

​ 将字符串放入输入流

# 输入hello world
[root@localhost ~]# read var03 <<< "hello world"

# 查看输出内容
[root@localhost ~]# echo $var03                 
hello world

​ <<<:是输入重定向操作符，将命令的输入源重定向为操作符后面的字符串

[root@localhost ~]# vi test.sh
#!/bin/bash
echo "----------"
cat <<EOF
hello world
hello linux
EOF
echo "---------"

[root@localhost ~]# bash test.sh   
----------
hello world
hello linux
---------

​ <<：是重定向操作符，其后紧随的字符串为边界字符串，与结束的边界字符串组合，将其中的内容放入命令的标准输入中

​ 如果将cat换成read，依然会受到换行符的影响

三）基于文件描述符操作的重定向

​ exec命令：

​ Replace the shell with the given command.

​ bash的内部命令

[root@localhost ~]# exec ls -l /
total 24
lrwxrwxrwx.   1 root root    7 Apr 17 04:26 bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.   5 root root 4096 May 15 23:07 boot
……
Connection closing...Socket close.

Connection closed by foreign host.

Disconnected from remote host(192.168.100.160) at 21:52:39.

​ 可以看到ls命令成功执行了，但是我们的xshell也断开了链接

​ 因为exec调用内核系统调用将ls命令的指令替换当前bash的进程，指令接收后退出进程，所以我们的bash链接就中断了

​ 这里我们可以调用exec命令，而不给出替换命令，只附加重定向操作符

​ 这样我们就可以实现对当前bash开启文件描述符

​ 这里我们可以调用exec命令，而不给出替换命令，只附加重定向操作符

​ 这样我们就可以实现对当前bash开启文件描述符

[root@localhost ~]# exec 8< /etc/profile

# 输入文件描述符8
[root@localhost ~]# ls -l /proc/$$/fd
total 0
lrwx------. 1 root root 64 Oct 14 09:53 0 -> /dev/pts/0
lrwx------. 1 root root 64 Oct 14 09:53 1 -> /dev/pts/0
lrwx------. 1 root root 64 Oct 14 09:53 2 -> /dev/pts/0
lrwx------. 1 root root 64 Oct 14 09:53 255 -> /dev/pts/0
lr-x------. 1 root root 64 Oct 14 09:53 8 -> /etc/profile

​ 可以看到我们的bash多了一个输入文件描述符8指向文件/etc/profile

# read输入内容
[root@localhost ~]# read var04 0<& 8

# 查看内容
[root@localhost ~]# echo $var04
# /etc/profile

# 用cat输入，查看内容
[root@localhost ~]# cat 0<& 8
# System wide environment and startup programs, for login setup
# Functions and aliases go in /etc/bashrc
……

​ 这里我们使用重定向操作符<&来复制输入文件描述符8给命令cat的标准输入0

​ 类似的输出使用>&重定向操作符

# 创建out.txt
[root@localhost ~]# touch out.txt

# 定义输入文件9
[root@localhost ~]# exec 9> out.txt

# 将输出结果输入到9（输入文件/root/out.txt）中
[root@localhost ~]# ls -l ./ >& 9

# 查看out文件
[root@localhost ~]# cat out.txt
total 16
-rw-r--r--. 1 root root 1132 Oct 14 09:38 lsall.txt
-rw-r--r--. 1 root root  100 Oct 14 09:35 lserr.txt
-rw-r--r--. 1 root root 2164 Oct 14 09:35 ls.txt
-rw-r--r--. 1 root root    0 Oct 14 10:00 out.txt
-rw-r--r--. 1 root root   86 Oct 14 09:49 test.sh

# 将错误信息输入到out中
[root@localhost ~]# ls -l /god 2>& 9

# 查看
[root@localhost ~]# cat out.txt
ls: cannot access /god: No such file or directory

​ 这里再次强调重定向操作符前如果给出文件描述符，不能出现空格

# 关闭文件描述符
[root@localhost ~]# exec 8<&-

[root@localhost ~]# exec 9<&-

​ 以上是关闭文件描述符

# 将输出信息，输入到out中
[root@localhost ~]# ls -l /god >& 9

# 输出错误，把9作为文件，在当前目录创建了9
[root@localhost ~]# ls -l /god &> 9 
[root@localhost ~]# ll
total 24
-rw-r--r--. 1 root root   49 Oct 14 10:06 9
-rw-r--r--. 1 root root 1132 Oct 14 09:38 lsall.txt
-rw-r--r--. 1 root root  100 Oct 14 09:35 lserr.txt
-rw-r--r--. 1 root root 2164 Oct 14 09:35 ls.txt
-rw-r--r--. 1 root root   49 Oct 14 10:05 out.txt
-rw-r--r--. 1 root root   86 Oct 14 09:49 test.sh

​ 以上两种都是特殊写法

​ >&操作符后面有两种情况:数值/字符串

​ 数值:一定是一个有效的文件描述符

​ 字符串:代表一个有效的文件

​ 而&>操作符只能接文件

# 允许允许的命令：
[root@localhost ~]# ls -l /god >& 9
ls: cannot access /god: No such file or directory

​ 如果换成：ls-l /god &> 9，则不能将标准输出和错误输出到9的文件中

​ 所以根据自己的情况，如果明确想文件输出推荐使用&>

四、重定向综合案例—一切皆文件

​ /dev/tcp/www.baidu.com/80将百度的地址端口映射为文件系统路径

​ 开启文件描述符实际是对baidu的socket连接

[root@localhost ~]# exec 12<> /dev/tcp/www.baidu.com/80

​ 通过echo的标准输出，将http协议的请求头输出到12文件描述符，起始就是通过socket发送给baidu的服务器

[root@localhost ~]# echo -e "GET / HTTP/1.0\n" >& 12

​ baidu服务器的返回可用通过12文件描述符读取到

[root@localhost ~]# cat <& 12
HTTP/1.0 200 OK
Accept-Ranges: bytes
Cache-Control: no-cache
Content-Length: 9508
Content-Type: text/html
……

​ 注意，这个执行过程要快，时间长了,socket就超时断开连接了