shell重定向介绍

就像我们平时写的程序一样，一段程序会处理外部的输入，然后将运算结果输出到指定的位置。在交互式的程序中，输入来自用户的键盘和鼠标，结果输出到用户的屏幕，甚至播放设备中。而对于某些后台运行的程序，输入可能来自于外部的一些文件，运算的结果通常又写到其他的文件中。而且程序在运行的过程中，会有一些关键性的信息，比如异常堆栈，外部接口调用情况等，这些都会统统写到日志文件里。

shell 脚本也一样，但是我们一般在使用 shell 命令的时候，更多地还是通过键盘输入，然后在屏幕上查看命令的执行结果。如果某些情况下，我们需要将 shell 命令的执行结果存储到文件中，那么我们就需要使用输入输出的重定向功能。

文件描述符

当执行 shell 命令时，会默认打开3个文件，每个文件有对应的文件描述符来方便我们使用：

类型 文件描述 默认情况 对应文件句柄位置
标准输入（standard input） 0 从键盘获得输入 /proc/self/0
标准输出（standard output） 1 输出到屏幕（即控制台） /proc/self/1
错误输出（error output） 2 输出到屏幕（即控制台） /proc/self/2

所以我们平时在执行 shell 命令中，都默认是从键盘获得输入，并且将结果输出到控制台上。但是我们可以通过更改文件描述符默认的指向，从而实现输入输出的重定向。比如我们将 1 指向文件，那么标准的输出就会输出到文件中。

输出重定向

输出重定向的使用方式很简单，基本的一些命令如下：

命令 介绍
command >filename 把标准输出重定向到新文件中
command 1>filename 同上
command >>filename 把标准输出追加到文件中
command 1>>filename 同上
command 2>filename 把标准错误重定向到新文件中
command 2>>filename 把标准错误追加到新文件中

我们使用>或者>>对输出进行重定向。符号的左边表示文件描述符，如果没有的话表示1，也就是标准输出，符号的右边可以是一个文件，也可以是一个输出设备。当使用>时，会判断右边的文件存不存在，如果存在的话就先删除，然后创建一个新的文件，不存在的话则直接创建。但是当使用>>进行追加时，则不会删除原来已经存在的文件。

为了更好地理解输出重定向，感受重定向的“魅力”，我们看一下以下的例子：我们创建一个测试目录，目录下面仅有一个 a.txt 文件。

1
2
3
4
5
6
7
8
# tree
.
└── a.txt

0 directories, 1 file
# ls a.txt b.txt
ls: 无法访问b.txt: 没有那个文件或目录
a.txt

在我们执行 ls a.txt b.txt 之后，一共有两种输出，其中 ls: 无法访问 b.txt: 没有那个文件或目录是错误输出，a.txt是标准输出。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
# ls a.txt b.txt 1>out
ls: 无法访问b.txt: 没有那个文件或目录
# cat out
a.txt
# ls a.txt b.txt >>out
ls: 无法访问b.txt: 没有那个文件或目录
# cat out
a.txt
a.txt

在上述命令中，我们将原来的标准输出重定向到了 out 文件中，所以控制台只剩下了错误提示。并且当执行了追加操作时，out 文件的内容非但没有被清空，反而又多了一条 a.txt。

同理，我们也可以将错误输出重定向到文件中：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
# ls a.txt b.txt 2>err
a.txt
# cat err
ls: 无法访问b.txt: 没有那个文件或目录
# ls a.txt b.txt >out 2>err
# cat out
a.txt
# cat err
ls: 无法访问b.txt: 没有那个文件或目录

看到这里，朋友们可能会发现 >out 2>err 和我们在一开头提到的 >/dev/null 2>&1 已经很像了，别急，这待会再说。

输入重定向

在理解了输出重定向之后，理解输入重定向就会容易得多。对输入重定向的基本命令如下：

命令 介绍
command <filename 以filename文件作为标准输入
command 0<filename 同上
command <<delimiter 从标准输入中读入，直到遇到delimiter分隔符

我们使用<对输入做重定向，如果符号左边没有写值，那么默认就是0。

我们这次以 cat 命令为例，如果 cat 后面没有跟文件名的话，那它的作用就是将标准输入（比如键盘）回显到标准输出（比如屏幕）上：

1
2
3
4
5
# cat
123
123
test
test

我们可以将利用输入重定向，将我们在键盘上敲入的字符写入到文件中。我们需要使用 ctrl+c 来结束输入：

1
2
3
4
5
6
7
# cat >out
123
test
^C
# cat out
123
test

好了，此时我们觉得自己在键盘上敲比较累，还是直接让 cat 读取一个文件吧。那么我们需要利用输入重定向：

1
2
3
4
5
6
7
# cat input
aaa
111
# cat >out <input
# cat out
aaa
111

神奇的事情发生了，out 文件里面的内容被替换成了 input 文件里的内容。那么 << 又是什么作用呢？我们再看：

1
2
3
4
5
6
7
# cat >out <<end
> 123
> test
> end
# cat out
123
test

我们看到，当我们输入完 cat >out <<end，然后敲下回车之后，命令并没有结束，此时 cat 命令像一开始一样，等待你给它输入数据。然后当我们敲入 end 之后，cat 命令就结束了。end 之前输入的字符都已经被写入到了 out 文件中。这就是输入分割符的作用。

高级用法

重定向绑定

好了，在有了以上知识的基础上，我们再来看开头提到的 >/dev/null 2>&1 。这条命令其实分为两命令，一个是 >/dev/null，另一个是 2>&1 。

>/dev/null

这条命令的作用是将标准输出1重定向到 /dev/null 中。/dev/null 代表 linux 的空设备文件，所有往这个文件里面写入的内容都会丢失，俗称“黑洞”。那么执行了 >/dev/null 之后，标准输出就会不再存在，没有任何地方能够找到输出的内容。

2>&1

这条命令用到了重定向绑定，采用&可以将两个输出绑定在一起。这条命令的作用是错误输出将和标准输出同用一个文件描述符，说人话就是错误输出将会和标准输出输出到同一个地方。

linux 在执行 shell 命令之前，就会确定好所有的输入输出位置，并且从左到右依次执行重定向的命令，所以 >/dev/null 2>&1 的作用就是让标准输出重定向到 /dev/null 中（丢弃标准输出），然后错误输出由于重用了标准输出的描述符，所以错误输出也被定向到了 /dev/null 中，错误输出同样也被丢弃了。执行了这条命令之后，该条 shell 命令将不会输出任何信息到控制台，也不会有任何信息输出到文件中。

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

再回到文章的开头，我说我弄反了 >/dev/null 和 2>&1 拼装的顺序，导致出了一点小问题。乍眼看这两条命令貌似是等同的，但其实大为不同。刚才提到了，linux 在执行 shell 命令之前，就会确定好所有的输入输出位置，并且从左到右依次执行重定向的命令。那么我们同样从左到右地来分析 2>&1 >/dev/null：

2>&1，将错误输出绑定到标准输出上。由于此时的标准输出是默认值，也就是输出到屏幕，所以错误输出会输出到屏幕。
>/dev/null，将标准输出 1 重定向到 /dev/null 中。

我们用一个表格来更好地说明这两条命令的区别：

命令 标准输出 错误输出
>/dev/null 2>&1 丢弃 丢弃
2>&1 >/dev/null 丢弃 屏幕

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

那么可能会有些同学会疑问，为什么要用重定向绑定，而不是像 >/dev/null 2>/dev/null 这样子重复一遍呢。

为了回答这个问题，我们回到刚才介绍输出重定向的场景。我们尝试将标准输出和错误输出都定向到 out 文件中：

1
2
3
4
# ls a.txt b.txt >out 2>out
# cat out
a.txt
�法访问b.txt: 没有那个文件或目录

WTF ？竟然出现了乱码，这是为啥呢？这是因为采用这种写法，标准输出和错误输出会抢占往out文件的管道，所以可能会导致输出内容的时候出现缺失、覆盖等情况。现在是出现了乱码，有时候也有可能出现只有 error 信息或者只有正常信息的情况。不管怎么说，采用这种写法，最后的情况是无法预估的。

而且，由于 out 文件被打开了两次，两个文件描述符会抢占性的往文件中输出内容，所以整体 IO 效率不如 >/dev/null 2>&1 来得高。

总结

本文主要介绍了 linux 重定向的原理以及一些基本命令，并且详细地分析了 >/dev/null 2>&1 这个命令以及一些注意点。

总而言之，在工作中用到最多的就是 nohup command >/dev/null 2>&1 命令，希望大家能够好好掌握。