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第二节管道符、重定向与环境变量

article 2024/11/6 18:09:36

1.重定向技术的 5 种模式
（1）标准覆盖输出重定向
（2）标准追加输出重定向
（3）错误覆盖输出重定向
（4）错误追加输出重定向
（5）输入重定向
2.输入输出重定向
输入重定向：是指把文件导入到命令中
输出重定向：是指把原本要输出到屏幕的数据信息写入到指定文件中
➢ 标准输入重定向（STDIN，文件描述符为 0 ）：默认从键盘输入，也可从其他文件或命令中输入。
➢ 标准输出重定向（STDOUT，文件描述符为 1 ）：默认输出到屏幕。
➢ 错误输出重定向（STDERR，文件描述符为 2 ）：默认输出到屏幕。

注：对于重定向中的标准输出模式，可以省略文件描述符 1 不写，而错误输出模式的文件描
述符 2 是必须要写的。

通过标准输出重定向将 man bash 命令原本要输出到屏幕的信息写入到文件 readme.txt 中，然后显示 readme.txt 文件中的内容：

[root@localhost Desktop]# man bash > read.txt
[root@localhost Desktop]# cat read.txt 
BASH(1)                     General Commands Manual                    BASH(1)



NAME
       bash - GNU Bourne-Again SHell

SYNOPSIS
       bash [options] [file]

COPYRIGHT
       Bash is Copyright (C) 1989-2011 by the Free Software Foundation, Inc.

DESCRIPTION
       Bash  is  an  sh-compatible  command language interpreter that executes
       commands read from the standard input or from a file.  Bash also incor‐
       porates useful features from the Korn and C shells (ksh and csh).
...

通过覆盖写入模式向 readme.txt 文件写入多行数据（该文件中已包含上一个实验的 man 命令信息）：

[root@localhost Desktop]# echo "Welcome to linuxprobe" > read.txt 
[root@localhost Desktop]# echo "Welcome to linuxprobe" > read.txt 
[root@localhost Desktop]# echo "Welcome to linuxprobe" > read.txt 
[root@localhost Desktop]# cat read.txt 
Welcome to linuxprobe
[root@localhost Desktop]#

（注：在通过覆盖写入模式向文件中写入数据时，每一次都会覆盖掉上一次写入的内容，所以最终文件中只有最后一次的写入结果）

再通过追加写入模式向 readme.txt 文件写入一次数据，然后在执行 cat 命令之后，可以看到如下所示的文件内容：

[root@localhost Desktop]# echo "quality linux learning" >> read.txt 
[root@localhost Desktop]# cat read.txt 
Welcome to linuxprobe
quality linux learning
[root@localhost Desktop]#

以一个不存在的文件进行演示：

[root@localhost Desktop]# ls -l xx > error.txt 
ls: cannot access xx: No such file or directory
[root@localhost Desktop]# ls -l xxxx 2> error.txt 
[root@localhost Desktop]# cat error.txt 
ls: cannot access xxxx: No such file or directory

还有一种常见情况，就是我们想不区分标准输出和错误输出，只要命令有输出信息则全部追加写入到文件中。这就要用到&>>操作符了：

[root@localhost Desktop]# ls -l linuxprobe &>> read.txt 
[root@localhost Desktop]# ls -l xxx &>> read.txt 
[root@localhost Desktop]# ls -l linuxprobe &>> read.txt 
[root@localhost Desktop]# cat read.txt 
Welcome to linuxprobe
quality linux learning
-rw-r--r--. 1 root root 0 Nov  4 10:46 linuxprobe
ls: cannot access xxx: No such file or directory
-rw-r--r--. 1 root root 0 Nov  4 10:46 linuxprobe

输入重定向的作用是把文件直接导入到命令中。接下来使用输入重定向把 readme.txt 文件导入给 wc -l 命令，统计一下文件中的内容行数：

[root@localhost Desktop]# wc -l < read.txt 
5
[root@localhost Desktop]# cat read.txt 
Welcome to linuxprobe
quality linux learning
-rw-r--r--. 1 root root 0 Nov  4 10:46 linuxprobe
ls: cannot access xxx: No such file or directory
-rw-r--r--. 1 root root 0 Nov  4 10:46 linuxprobe
[root@localhost Desktop]#

（注：这次的输出结果与讲解wc命令时不同：没有了文件名称，这是因为此前使用的“wc -l /etc/passwd”是一种非常标准的“命令+参数+对象”的执行格式，而这次的“wc -l < readme.txt”则是将 readme.txt 文件中的内容通过操作符导入到命令中，没有被当作命令对象进行执行，因此 wc 命令只能读到信息流数据，而没有文件名称的信息。）

3.管道命令符：

管道命令符的作用也可以用一句话概括为“把前一个命令原本要输出到屏幕的信息当作后一个命令的标准输入”。按下键盘上的 Shift+反斜杠（\）键即可输入管道符，其执行格式为“命令 A | 命令 B”

把 grep 搜索命令的输出值传递给 wc 统计命令，即把原本要输出到屏幕的用户信息列表再交给 wc 命令作进一步的加工，因此只需要把管道符放到两条命令之间即可，具体如下：

[root@localhost Desktop]# grep /sbin/nologin /etc/passwd | wc -l
33

将 ps、grep、管道符三者结合到一起使用，下面搜索与 bash 有关的进程信息：

[root@localhost Desktop]# ps aux | grep bash
root       1050  0.0  0.0 115216   932 ?        S    12:36   0:00 /bin/bash /usr/sbin/ksmtuned
root       2104  0.0  0.0  53320   568 ?        Ss   12:36   0:00 /usr/bin/ssh-agent /bin/sh -c exec -l /bin/bash -c "env GNOME_SHELL_SESSION_MODE=classic gnome-session --session gnome-classic"
root       2549  0.0  0.1 116260  3072 pts/0    Ss   12:37   0:00 bash
root      30910  0.0  0.0 112640   980 pts/0    R+   13:27   0:00 grep --color=auto bash

（注：管道命令符不是只能在一个命令组合中使用一次。我们完全可以这样使用：“命令 A | 命令 B | 命令 C”）

下述命令将显示系统中所有与 bash 相关的进程信息，并同时将输出到屏幕和文件中：

[root@localhost Desktop]# ps aux | grep bash | tee read.txt 
root       1050  0.0  0.0 115216   932 ?        S    12:36   0:00 /bin/bash /usr/sbin/ksmtuned
root       2104  0.0  0.0  53320   568 ?        Ss   12:36   0:00 /usr/bin/ssh-agent /bin/sh -c exec -l /bin/bash -c "env GNOME_SHELL_SESSION_MODE=classic gnome-session --session gnome-classic"
root       2549  0.0  0.1 116260  3072 pts/0    Ss   12:37   0:00 bash
root      30962  0.0  0.0 112644   976 pts/0    S+   13:31   0:00 grep --color=auto bash
[root@localhost Desktop]# cat read.txt 
root       1050  0.0  0.0 115216   932 ?        S    12:36   0:00 /bin/bash /usr/sbin/ksmtuned
root       2104  0.0  0.0  53320   568 ?        Ss   12:36   0:00 /usr/bin/ssh-agent /bin/sh -c exec -l /bin/bash -c "env GNOME_SHELL_SESSION_MODE=classic gnome-session --session gnome-classic"
root       2549  0.0  0.1 116260  3072 pts/0    Ss   12:37   0:00 bash
root      30962  0.0  0.0 112644   976 pts/0    S+   13:31   0:00 grep --color=auto bash

tee命令：功能是用于读取标准输入的数据，将其内容转交到标准输出设备中，同时保存成文件。
语法格式：tee [参数] 文件名

将用户输入的数据同时写入到两个文件中

[root@localhost Desktop]# tee file1 file2
linuxprob.com
linuxprob.com
^C
[root@localhost Desktop]# cat file1
linuxprob.com
[root@localhost Desktop]# cat file2
linuxprob.com
[root@localhost Desktop]#

执行某个指定的命令，并将其执行结果即输出到屏幕，又写入到文件中：

[root@localhost Desktop]# uptime | tee file.txt
 13:37:20 up  1:00,  2 users,  load average: 0.14, 0.12, 0.08

使用标准输出“>>”只能输入到文件，不能输出到屏幕：

[root@localhost Desktop]# uptime >> file.txt 
[root@localhost Desktop]# cat file.txt 
 13:37:20 up  1:00,  2 users,  load average: 0.14, 0.12, 0.08
 13:38:01 up  1:01,  2 users,  load average: 0.07, 0.10, 0.08

4.命令行的通配符：

通配符就是通用的匹配信息的符号，。Linux 系统中的通配符及含义如下所示：

匹配所有在/dev 目录中且以 sda开头的文件：

[root@localhost Desktop]# ls -l /dev/sda*
brw-rw----. 1 root disk 8, 0 Nov  4  2024 /dev/sda
brw-rw----. 1 root disk 8, 1 Nov  4  2024 /dev/sda1
brw-rw----. 1 root disk 8, 2 Nov  4  2024 /dev/sda2

如果只想查看文件名以 sda 开头，但是后面还紧跟其他某一个字符的文件的相关信息，这时就需要用到问号来进行通配了：

[root@localhost Desktop]# ls -l /dev/sda?
brw-rw----. 1 root disk 8, 1 Nov  4  2024 /dev/sda1
brw-rw----. 1 root disk 8, 2 Nov  4  2024 /dev/sda2

除了使用[0-9]来匹配 0～9 之间的单个数字，也可以用[135]这样的方式仅匹配这 3 个指定数字中的一个；若没有匹配到数字 1 或 2 或 3，则不会显示出来：

[root@localhost Desktop]# ls -l /dev/sda[0-9]
brw-rw----. 1 root disk 8, 1 Nov  4  2024 /dev/sda1
brw-rw----. 1 root disk 8, 2 Nov  4  2024 /dev/sda2
[root@localhost Desktop]# ls -l /dev/sda[135]
brw-rw----. 1 root disk 8, 1 Nov  4  2024 /dev/sda1

通配符不一定非要放到最后面，也可以放到前面。比如，可以使用下述命令来搜索/etc/目录中所有以.conf 结尾的配置文件有哪些：

[root@localhost Desktop]# ls -l /etc/*.conf
-rw-r--r--. 1 root root    55 Jan 29  2014 /etc/asound.conf
-rw-r--r--. 1 root root 21929 Jan 29  2014 /etc/brltty.conf
-rw-r--r--. 1 root root  1157 Feb  6  2014 /etc/chrony.conf
-rw-r--r--. 1 root root  1330 Jan 25  2014 /etc/colord.conf
-rw-r--r--. 1 root root 25213 Jan 25  2014 /etc/dnsmasq.conf
...

通配符不仅可用于搜索文件或代替被通配的字符，还可以与创建文件的命令相结合，一口气创建出好多个文件。不过在创建多个文件时，需要使用大括号，并且字段之间用逗号间隔：

[root@localhost Desktop]# touch {AA,BB,CC}.conf
[root@localhost Desktop]# ls -l *.conf
-rw-r--r--. 1 root root 0 Nov  4 13:49 AA.conf
-rw-r--r--. 1 root root 0 Nov  4 13:49 BB.conf
-rw-r--r--. 1 root root 0 Nov  4 13:49 CC.conf

使用通配符还可以输出一些指定的信息：

[root@localhost Desktop]# echo file{1,2,3,4,5}
file1 file2 file3 file4 file5

5.常用的转义字符

为了能够更好地理解用户的表达，Shell 解释器还提供了特别丰富的转义字符来处理输入的特殊数据。4 个最常用的转义字符如下所示：

➢ 反斜杠（\）：使反斜杠后面的一个变量变为单纯的字符。

➢ 单引号（' '）：转义其中所有的变量为单纯的字符串。
➢ 双引号（" "）：保留其中的变量属性，不进行转义处理。
➢ 反引号（` `）：把其中的命令执行后返回结果。

先定义一个名为 PRICE 的变量并赋值为 5，然后输出以双引号括起来的字符串与变量信息：

[root@localhost Desktop]# PRICE=5
[root@localhost Desktop]# echo "Price is $PRICE"
Price is 5

我们希望能够输出“Price is $5”，即“价格是 5 美元”的字符串内容，但碰巧美元符号与变量提取符号合并后的$$作用是显示当前程序的进程 ID 号码，于是命令执行后输出的内容并不是我们所预期的：

[root@localhost Desktop]# echo "Price is $$PRICE"
Price is 2549PRICE

要想让第一个“$”乖乖地作为美元符号，那么就需要使用反斜杠（\）来进行转义，将
这个命令提取符转义成单纯的文本，去除其特殊功能：

[root@localhost Desktop]# echo "Price is \$$PRICE"
Price is $5

而如果只需要某个命令的输出值，可以像`命令`这样，将命令用反引号括起来，达到预
期的效果。例如，将反引号与 uname -a 命令结合，然后使用 echo 命令来查看本机的 Linux 版
本和内核信息：

[root@localhost Desktop]# echo `uname -a`
Linux localhost.localdomain 3.10.0-123.el7.x86_64 #1 SMP Mon May 5 11:16:57 EDT 2014 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

反斜杠和反引号的功能比较有特点，同学们一般不会犯错，但对于什么时候使用双引号却容易混淆，因为在大多数情况下好像加不加双引号，效果都一样。（小技巧：如果参数中出现了空格，就加双引号；如果参数中没有空格，那就不用加双引号。）

6.重要的环境变量

变量是计算机系统用于保存可变值的数据类型。在 Linux 系统中，变量名称一般都是大写的，命令则都是小写的，这是一种约定俗成的规范。Linux 系统中的环境变量是用来定义系统运行环境的一些参数，比如每个用户不同的家目录、邮件存放位置等。可以直接通过变量名称来提取到对应的变量值。

命令在 Linux 中的执行分为 4 个步骤：

第一步：判断用户是否以绝对路径或相对路径的方式输入命令（如/bin/ls），如果是绝对路径则直接执行，否则进入第 2 步继续判断。

第二步：Linux 系统检查用户输入的命令是否为“别名命令”，即用一个自定义的命令名称来替换原本的命令名称。

第三步：Bash 解释器判断用户输入的是内部命令还是外部命令。内部命令是解释器内部的指令，会被直接执行；而用户在绝大部分时间输入的是外部命令，这些命令交由步骤 4 继续处理。可以使用“type 命令名称”来判断用户输入的命令是内部命令还是外部命令：

[root@localhost Desktop]# type echo
echo is a shell builtin
[root@localhost Desktop]# type uptime
uptime is hashed (/usr/bin/uptime)

第四步：系统在多个路径中查找用户输入的命令文件，而定义这些路径的变量叫作 PATH，
可以简单地把它理解成是“解释器的小助手”，作用是告诉 Bash 解释器待执行的命令可能存
放的位置，然后 Bash 解释器就会乖乖地在这些位置中逐个查找。PATH 是由多个路径值组成
的变量，每个路径值之间用冒号间隔，对这些路径的增加和删除操作将影响到 Bash 解释器对
Linux 命令的查找。

[root@localhost Desktop]# echo $PATH
/usr/local/bin:/usr/local/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/bin:/sbin:/root/bin

经典的问题：“为什么不能将当前目录（.）添加到 PATH 中呢?”

答：尽管可以将当前目录（.）添加到 PATH 变量中，从而在某些情况下可以让用户免去输入命令所在路径的麻烦。但是，如果黑客在比较常用的公共目录/tmp 中存放了一个与 ls 或 cd 命令同名的木马文件，而用户又恰巧在公共目录中执行了这些命令，那么就极有可能中招了。所以，作为一名态度谨慎、有经验的运维人员，在接手一台 Linux 系统后一定会在执行命令前先检查 PATH 变量中是否有可疑的目录。我们可以使用 env 命令来查看 Linux 系统中所有的环境变量。

使用下述命令来查看 HOME 变量在不同的用户身份下都有哪些值（su 是用于切换用户身份的命令）：

[root@localhost Desktop]# echo $HOME
/root
[root@localhost Desktop]# su - linuxprobe
[linuxprobe@localhost ~]$ echo $HOME
/home/linuxprobe

设置一个名称为 WORKDIR 的变量，方便用户更轻松地进入一个层次较深的目录：

[root@localhost ~]# mkdir /home/workdir
[root@localhost ~]# WORKDIR=/home/workdir
[root@localhost ~]# cd $WORKDIR
[root@localhost workdir]# pwd
/home/workdir

如果工作需要，可以使用 export 命令将其提升为全局变量，这样其他用户也就可以使用它了：

[root@localhost ~]# export WORKDIR
[root@localhost ~]# su linuxprobe
[linuxprobe@localhost root]$ cd $WORKDIR
[linuxprobe@localhost workdir]$ pwd
/home/workdir

后续要是不使用这个变量了，则可执行 unset 命令把它取消掉：（注：直接在终端设置的变量能够立即生效，但在重启服务器后就会失效，因此我们需要将变量和变量值写入到.bashrc 者.bash_profile 文件中，以确保永久能使用它们。）

[root@localhost ~]# unset WORKDIR 
[root@localhost ~]# cd $WORKDIR
[root@localhost ~]#

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