3.重定向与管道

前言

不知道大家上节课那些命令掌握的怎么样，这些命令一定要自己亲自去敲一遍才能加深印象，不用死记硬背，用的次数多了自然就记住了

本节用到的命令

wc命令

wc命令，全称是word count，并不是你们想的那样，主要用于计算文件的字节数、单词数、或是列数

wc [options] [name...]

sort命令

sort命令，顾名思义就是用于排序的命令，主要可针对文本文件的内容，以行为单位来排序

sort [options] name

举例说明：

创建一个score.txt文件内容如下，假设是学生的成绩

xiaomi 60
laowang 78
zhangsan 90
Lisi 56
wangwu 89
Zhaoliu 100
tianqi 30

按学生名字顺序输出

sort -f score.txt

按学生成绩倒序输出

sort -nrk2 score.txt

grep命令

为了方便我们后面的演示，这里学一个比较重要的命令grep，它与sed及awk被称为Linux文本处理三剑客，后面会详细介绍另外两个

grep命令能够在一个或多个文件中，搜索某一特定的字符模式（也就是正则表达式），此模式可以是单一的字符、字符串、单词或句子

正则表达式：描述一组字符串的一个模式，正则表达式的构成模仿了数学表达式，通过使用操作符将较小的表达式组合成一个新的表达式，这个学过一些编程语言的朋友们应该或多或少都有了解，这里就只做简单说明，如果感兴趣可以看看菜鸟教程里的相关介绍：正则表达式 - 教程

grep [options] keyword name... #keyword为正则表达式，name为文件名

我们以/etc/passwd文件为例对该命令做一个简单的认识

例1：查找文件中包含me的行

grep 'me' /etc/passwd

例2：在上述的的基础上输出行号

grep -n 'me' /etc/passwd

例3：列出共有多少行以s开头n结尾的行数

grep -c '^s.*n$' /etc/passwd

例4：列出/etc目录下以s开头n结尾的文件及行号，并忽略错误输出

grep -nr '^s.*n$' /etc/* 2>/dev/null

重定向

基本概念介绍

在Liunx shell中，重定向为意思为改变标准输入输出的方向，重定向分为两种，输入重定向和输出重定向，这么说可能有些抽象，先看一些概念

• 什么是输入输出方向

  • 输入方向：数据从哪里流向程序
  • 输出方向：数据从程序流向哪里

• 什么是标准的输入入输出方向

  • 标准输入方向：数据默认的输入方向为从键盘流向程序
  • 标准输出方向：数据默认的输出方向为从程序流向显示器

• 什么是输入输出重定向

  • 输入重定向：改变了数据的标准输入方向，即数据从其它地方流入程序
  • 输出重定向：改变了数据的标准输出方向，即数据从程序流入其它地方

看完这些概念大家是不是已经蒙了，这个没关系，后面会有例子帮大家理清这些的

文件描述符

在Linux中，一切皆文件，包括标准输入设备（键盘）和标准输出设备（显示器）在内的所有计算机硬件都是文件，为了区分这些打开的文件，Linux会为每个文件有一个整数做标识，这个整数就被称为文件描述符（File Descriptor），相当于一个非负的文件索引，我们可以通过文件描述符操作相应的文件

在LLinux进程中，会默认打开三个文件描述符

一般来说，我们打开文件后占用一个文件描述符，由于0、1、2已被标准文件描述符占用，他就可以往后找一个没有被占用的文件描述符来占用

大家知道有这么个东西就行了，这个用的不多，就知道我上面例出的三个的意思就行，如果大家想要深入了解这块内容，大家可以看看CSDN上的这篇帖子彻底弄懂 Linux 下的文件描述符（fd）

输出重定向

输出重定向是指命令的结果不再输出到显示器上，而是输出到如文件中。这样做的最大好处就是把程序的输出结果保存起来，当我们需要的时候可以随时查询

在Linux中有如下的输出重定向符号

当描述符为1时可以不写，默认就是1

例1：标准输出

把/etc下的文件详情输出到桌面的demo1.txt中

ls -l /etc 1> ~/Desktop/demo1.txt
ls -l /etc > ~/Desktop/demo1.txt

例2：错误输出

把错误输出重定向到桌面的err.txt中

命令正确执行是没有错误信息的，我们必须刻意地让命令执行出错

ls abcd.aaa 2>err.txt

例3：综合练习

执行下面的程序完成相关操作

在桌面创建名为output.sh的文件，内容如下：

#!/bin/bash
while :
do
	username=`cat /proc/sys/kernel/random/uuid | md5sum |cut -c 1-9`
	path=`cat /proc/sys/kernel/random/uuid | md5sum |cut -c 1-9`
	echo `date` "user [$username] view file: $path"
	ls $path
	sleep 1
done

在桌面执行如下命令：

chmod +x output.sh

运行文件可以查看效果

将正常输出保留在屏幕，错误输出到桌面的err.log的文件中

./output.sh 2>err.log

将错误输出保留在屏幕，正常输出到out.log的文件中

./output.sh 1>out.log

将错误输出到err.log文件中，正常输出到out.log的文件中

./output.sh 1>out.log 2>err.log

将错误输出与正常输出合并输出到application.log文件中

./output.sh >application.log 2>&1 # 把标准输出重定向到application.log的文件中，然后把错误输出合并到标准输出中

/dev/null 文件

上节课我们讲过，/dev目录是存在设备的特殊目录，这个目录下有个null设备，即为一个空白设备，有时我们不想把信息输出到屏幕，也不想输出到文件，就可以重定向到此，断续以上面的程序举例

./output.sh >/dev/null 2>&1

输入重定向

与输出重定向类似，输入重定向是改变输入的方向，不再使用键盘作为命令输入的来源，而是使用文件

在Linux中有如下的输入重定向符号

例1：统计标准输入的信息

我们可以把标准输入作为wc命令的输入来计统计我们从键盘字符的信息

wc <<EOF
123456
hello world
i amd lengwen
kevinlu98.cn
EOF

例2：将用户的输入输出到文件

我们希望将我们的输入直接输出到文件中，这样可以方便快捷的创建文件

cat <<EOF>file.txt
hello
i amd lengwen
my site is kevinlu98.cn
EOF

管道

Linux除了有上面的输入输出重定向，还有一种功能，就是可以将两个或者多个命令（程序或者进程）连接到一起，把一个命令的输出作为下一个命令的输入，以这种方式连接的两个或者多个命令就形成了管道（pipeline）

Linux 管道使用竖线|连接多个命令，这被称为管道符

command1 | command2
command1 | command2 [|commandN...]

当在两个命令之间设置管道时，管道符|左边命令的输出就变成了右边命令的输入。只要第一个命令向标准输出写入，而第二个命令是从标准输入读取，那么这两个命令就可以形成一个管道，这里需要注意，command2 必须可以处理 command1 的输出结果

管道也是一种文件，管道中的读数据是一次性操作，数据一旦被读，它就从管道中被抛弃

例1：查找文件是否在目录内

查找passwd是否在/etc目录下

ls /etc/ | grep 'passwd'

列出当前目录下.bashrc的详细信息

ls -a | grep 'passwd'

例2：按文件大小顺序输出

我们先列出文件的详细信息，文件的大小在第5列，然后用数值方式对其逆向输出

ls -l | sort -nrk5

小结

这节课我们主要讲了重定向及管道，这两个都是改变文件的输出，不同的是重定向是连接命令的输出与文件，而管道是连接命令与命令的，这两个知识点在日常工作中用到的频率还是非常高的，希望大家可以好好理解一下，自己多动手写一写，想一些需求自己做一做

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