初窥Linux 之 数据流重定向

一、什么是数据流重定向

在说数据流重定向之前，先来说说数据流的概念吧。数据流分为三种：标准输入（stdin），标准输出（stdout）和标准错误输出（stderr）。

简单来说，标准输出指的是命令执行所回传的正确信息，而标准错误输出指的是命令执行失败后，所回传的错误信息。这些信息默认是打印在屏幕上的。

那么什么时数据流重定向呢？从字面上理解就是改变数据流的流向，使之流向指定的文件或设备。例如，把执行命令所回传的正确信息（标准输出信息）流向一个文件，而将所回传的错误信息（标准错误输出）流向别一个文件，并把这两个文件的信息保存下来，而在屏幕上不出现任何该命令执行所回传的信息。

二、数据流重定向的实现

1、数据流重写向的分类

在Linux中利用shell实现数据流重定向是非常简单的，下面来介绍3种数据流的重定向。

1）标准输入（stdin）：代码为0，使用<或者<<

2）标准输出（stdout）：代码为1，使用>或者>>

3）标准错误输出（stderr）：代码为2，使用2>或者2>>

看到这里，你可能还是很疑惑，那个代码有什么作用，<和<<有什么不同，>和>>又有什么不同？

2、代码的作用

那个代码是为了区分命令中所使用的不同的数据流而设定的，例如，0代码的就是标准输入。注意在默认情况下，>和>>分别表示1>和1>>，而<和<<分别表示0<和0<<。

3、标准输出数据流重定向详解

在说输入之前，我先跟大家说说输出吧，一般使用例子都能让人更容易明白一样东西是怎么样使用的。所以请看下面的例子，在当前目录下，已存在一个名为StreamTest.txt的文本件，我使用cat命令来进行测试，我们知道，cat命令会把文本文件中的内容输出到屏幕上来。请看下面的例子：

我们可以看到直接使用cat命令，StreamTest.txt文件的内容直接打印在屏幕上。

而第二条语句cat StreamTest.txt > outfile1使用了数据流重定向，那么这条语句是什么意思呢？它的意思就是把由cat命令所产生的直接输出到屏幕上的信息输出到文件outfile1中，并保存。而且你可以看到，原本应在屏幕上输出的信息并没有输出到屏幕上，因为它输出到了文件outfile1中。这样你就应该能理解为什么叫数据流重定向了吧。

值得注意的是，如果outfile1文件不存在于当前目录下，系统则会自动创建这个文件；如果这个文件已经存在于当前目录下，那么系统就会先把这个文件中的内容清空，然后再将数据写入到该文件，也就是说若以>输出到一个已存在的文件，则这个文件的内容将会被覆盖。

那有没有什么方法能不让文件内容被覆盖呢？当然就，那就是>>，这也就是>与>>的区别。其用法与>大同小异，如下图：

同样的，使用这个命令，如果outfile2不存在于当前目录中，则系统会自动创建这个文件，而如果这个文件已经存在于当前目标下，则会把数据追加到该文件的末尾。所以在图中看到了两份重复的内容。

注：因为在默认情况下，>和>>分别表示1>和1>>，所以在命令中没有用到1>和1>>，因为它们是等价的。

4、标准错误输出数据流重定向详解

标准错误输出的使用和标准输出的使用大同小异，在这里不再赘述，其使用如下：

由于当前目标下不存在文件TestStream.txt，所以直接使用cat，则会在屏幕上输出错误提示，当然我们也可以用数据流重定向2>来把它输出到文件errfile中，而不是输出到屏幕上。因为>默认是代码1，所以这里需要写成2>，系统才知道这个是标准错误输入重定向，那现在你应该更深刻地理解到代码的作用了吧。而2>>也是追加的作用。

通过上面的例子可以看到，我们可以利用数据流重定向把错误信息和正确信息分开。

5、标准输入数据流重写向详解详解

在标准输入中，<代表将原来需要由键盘输入的数据改由文件内容来替代，<<则代表结束输入。例如：

利用cat来创建一个简单的文件catfile1，如下图所示：

如果当前目录下不存在catfile1，则系统自动创建这个文件，并由键盘向这个文件写入内容；若文件已存在，则用输入的内容覆盖该文件中的内容。而标准输入重定向可以用文件的内容来替代键盘输入，其操作如下图所示：

可以看到，它把catfile1的内容输入到catfile2中，代替先前的键盘输入。

值得注意的是，在标准输入重定向中<<并不表示追加，而是表示结束输入的意思，即作为一个结束符。请看如下的例子：

之前的例子，都是使用ctrl+D来结束的，而这个例子，当你输入“eof”时，自动退出了，当然这个结束符，你可以自己定义。这对写程序是有一定的好处的。

三、把正确信息与错误信息写入同一个文件中的方法

上面的例子，都是把正确和错误的信息分别存储在不同的文件上的，那有没有办法把正确和错误的信息都储存在同一个文件中呢？当然有！请看下面的例子：

注意：上面第三行的命令是错误的，虽然它看看起来非常直观。它的错误并不是因为语法之类的错误，也不是因为它不能执行，而是因为，有两条数据流同时写入一个文件，又没有特殊的语法，此时会导致两条数据流交叉地写入文件，造成次序的错乱，而不是屏幕上原来输出的排序，使文件的信息不可读。

四、屏蔽所有信息的方法

如果我有一定的目的，想把所有的错误信息或正确信息都屏蔽掉，可以怎么办呢？这时可以利用数据流重定向，使它流向一个设备——/dev/null，它就像一个黑洞一样，可以吃掉任何导向这个设备的信息。

请看下面的例子：

无论是正确的信息还是错误的信息，它都能吃掉。

五、何时使用数据流重定向

既然我们知道了数据流的重定向，那么什么时候要使用数据流重定向呢？数据流重定向一般应用于：

1、屏幕输出的信息很重要，而且我们需要将它保存下来；

2、后台执行中的程序，不希望它干扰屏幕正常的输出结果；

3、一些系统的例行命令的执行结果，希望它能够保存下来；

4、一些执行命令的可能已知出错信息时，想以“2>/dev/null”将它屏蔽掉；

5、错误信息和正确信息需要分别输出；