标准I/O和管道

Posted 2022-06-28

1. 标准输入和输出

• 程序：指令+数据
   读入数据：Input
   输出数据：Output
• 打开的文件都有一个fd: file descriptor (文件描述符)
• Linux给程序提供三种 I/O 设备
   标准输入（STDIN）－0 默认接受来自键盘的输入
   标准输出（STDOUT）－1 默认输出到终端窗口
   标准错误（STDERR）－2 默认输出到终端窗口
• I/O重定向：改变默认位置

  2. 把输出和错误重新定向到文件

• STDOUT和STDERR可以被重定向到文件
    命令 操作符号 文件名
   *支持的操作符号包括：
    \> 或1> 把STDOUT重定向到文件
     2> 把STDERR重定向到文件
     &> 把所有输出重定向到文件
• \> 文件内容会被覆盖
    set -C 禁止将内容覆盖已有文件,但可追加
    >| file 强制覆盖
    set +C 允许覆盖
• \>> 原有内容基础上，追加内容
• 2> 覆盖重定向错误输出数据流
• 2>> 追加重定向错误输出数据流
• 标准输出和错误输出各自定向至不同位置
    COMMAND > /path/to/file.out 2> /path/to/error.out
• 合并标准输出和错误输出为同一个数据流进行重定向
    &> 覆盖重定向
    &>> 追加重定向
    COMMAND > /path/to/file.out 2>&1 （顺序很重要）
    ( COMMAND 2>&1 ) > /path/to/file.out
    COMMAND &> /path/to/file.out
    COMMAND >> /path/to/file.out 2>&1
• ()：合并多个程序的STDOUT
    ( cal 2007 ; cal 2008 ) > all.txt

3. tr命令

• tr 转换和删除字符
• tr [OPTION]... SET1 [SET2]
   选项：
    -c –C --complement：取字符集的补集
    -d --delete：删除所有属于第一字符集的字符
    -s --squeeze-repeats：把连续重复的字符以单独一个字符表示
    -t --truncate-set1：将第一个字符集对应字符转化为第二字符集对应的字符
    [:alnum:]：字母和数字
    [:alpha:]：字母
    [:cntrl:]：控制（非打印）字符
    [:digit:]：数字
    [:graph:]：图形字符
    [:lower:]：小写字母
    [:print:]：可打印字符
    [:punct:]：标点符号
    [:space:]：空白字符
    [:upper:]：大写字母
    [:xdigit:]：十六进制字符

  4. 从文件中导入STDIN

• 使用 < 来重定向标准输入
• 某些命令能够接受从文件中导入的STDIN
   tr ‘a-z’ ‘A-Z’< /etc/issue
   该命令会把/etc/issue中的小写字符都转换成大写字符
• tr –d abc < /etc/fstab
   删除fstab文件中的所有abc中任意字符
• cat > file
   mage
   wangxiaochun
   按ctrl+d离开，可以使用文件来代替键盘的输入
• cat < file1 > file2
• cat < file1 >> file1

  5. 把多行发送给STDIN

• 使用“<<终止词”命令从键盘把多行重导向给STDIN
    直到 终止词 位置的所有文本都发送给STDIN
    有时被称为就地文本（here documents）
     mail -s "Please Call" [e-mail] <<END
     > Hi Wang
     >
     > Please give me a call when you get in. We may need
     > to do some maintenance on server1.
     >
     > Details when you‘re on-site
     > Zhang
     > END

  6.管道

• 管道（使用符号“|”表示）用来连接命令
   命令1 | 命令2 | 命令3 | …
    将命令1的STDOUT发送给命令2的STDIN，命令2的STDOUT发送到命令3的
  STDIN
    STDERR默认不能通过管道转发，可利用2>&1 或 |& 实现
    最后一个命令会在当前shell进程的子shell进程中执行
    组合多种工具的功能
     ls | tr ‘a-z’ ‘A-Z’
• less ：一页一页地查看输入
    ls -l /etc | less
• mail： 通过电子邮件发送输入
    echo "test email" | mail -s "test" [e-mail]
• bc：算术运算
    echo "2^3" |bc
• 管道中 - 符号
   示例:
    将 /home 里面的文件打包，但打包的数据不是记录到文件，而是传送到 stdout，
  经过管道后，将 tar -cvf - /home 传送给后面的 tar -xvf - , 后面的这个 - 则是取
  前一个命令的 stdout， 因此，就不需要使用临时file了
    tar -cvf - /home | tar -xvf –

  7. 重定向到多个目标（tee）

• 命令1 | tee [-a ] 文件名 | 命令2
    把命令1的STDOUT保存在文件中，做为命令2的输入
    -a 追加
• 使用：
    保存不同阶段的输出
    复杂管道的故障排除
     同时查看和记录输出