Linux 输入输出重定向

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2>/dev/null和>/dev/null 2>&1和2>&1>/dev/null:https://blog.csdn.net/zhongqi2513/article/details/78613768

连接远程机器执行 shell 命令的一个使用示例:
命令:$(nohup python3 ./start.py --slave=weibo_spider >& /dev/null < /dev/null &) && sleep 0.1

背景

在shell脚本中经常会发现 >/dev/null 2>&1 这样的语句。以前并没有去深入地理解这段命令的作用,照搬照用,直到将这段命令不小心写成了 2>&1 >/dev/null,出了一点小问题之后,才开始去了解这段命令背后的“玄机”。

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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 文件描述符 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/slef/fd/0
标准输出(standard output) 1 输出到屏幕(即控制台) /proc/slef/fd/1
错误输出(error output) 2 输出到屏幕(即控制台) /proc/slef/fd/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。

/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” 

  1.  2>/dev/null  意思就是把错误输出到“黑洞” 
  2.  >/dev/null 2>&1  默认情况是 1,也就是等同于  1>/dev/null 2>&1  。   意思就是把标准输出重定向到“黑洞”, 还把错误输出  2  重定向到标准输出  1 ,也就是标准输出和错误输出都进了“黑洞” 
  3.  2>&1 >/dev/null  意思就是把错误输出  2  重定向到标准出书  1  ,也就是屏幕,标准输出进了“黑洞”,也就是标准输出进了黑洞,错误输出打印到屏幕 

关于  ”&”  的作用

这里的 & 没有固定的意思

放在 > 后面的 & ,表示重定向的目标不是一个文件,而是一个文件描述符,内置的文件描述符如下
    1 => stdout
    2 => stderr
    0 => stdin
	
2>1    代表将 stderr 重定向到当前路径下文件名为 1 的 regular file中,
2>&1   代表将 stderr 重定向到文件描述符为 1 的文件(即/dev/stdout)中,这个文件就是stdout在file system中的映射


&>file  是一种特殊的用法,也可以写成 >&file,二者的意思完全相同
都等价于
>file 2>&1

此处 &> 或者 >& 视作整体,分开没有单独的含义

我们可以这么理解  2>/dev/null  重定向到文件,那么  2>&1,这里如果去掉了&就是把错误输出给了文件1了,用了&是表明 1 是标准输出。

第二个问题:

    find /etc -name .bashrc > list 2>&1
    # 我想问为什么不能调下顺序,比如这样
    find /etc -name .bashrc 2>&1 > list
    这个是从左到右有顺序的

    
第一种

    xxx > list 2>&1
    先将要输出到stdout的内容重定向到文件,此时文件list就是这个程序的stdout,
    再将stderr重定向到stdout,也就是文件list


第二种

    xxx 2>&1 > list
    先将要输出到stderr的内容重定向到stdout,此时会产生一个stdout的拷贝,作为程序的stderr,
    而程序原本要输出到stdout的内容,依然是对接在stdout原身上的,
    因此第二步重定向stdout,对stdout的拷贝不产生任何影响

关于shell中:>/dev/null 2>&1 详解

        shell中可能经常能看到:>/dev/null 2>&1 。命令的结果可以通过%>的形式来定义输出

        分解这个组合:“>/dev/null 2>&1” 为五部分。

                1:> 代表重定向到哪里,例如:echo "123" > /home/123.txt
                2:/dev/null 代表空设备文件
                3:2> 表示stderr标准错误
                4:& 表示等同于的意思,2>&1,表示 2 的输出重定向等同于 1
                5:1 表示stdout标准输出,系统默认值是1,所以">/dev/null"等同于 "1>/dev/null"

        因此,>/dev/null 2>&1也可以写成 “ 1> /dev/null 2> &1 ”

那么 &>/dev/null 语句执行过程为:
1>/dev/null :首先表示标准输出重定向到空设备文件,也就是不输出任何信息到终端,说白了就是不显示任何信息。
2>&1 :接着,标准错误输出重定向 到标准输出,因为之前标准输出已经重定向到了空设备文件,所以标准错误输出也重定向到空设备文件。

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。

# 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

执行 ls a.txt b.txt之后,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。

# 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:

# 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:

# 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:

# 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:

# 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:

# 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 

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. 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/null2>&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

  1. 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。
  2. >/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:

# 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。

nohup结合

我们经常使用nohup command &命令形式来启动一些后台程序,比如一些java服务:# nohup java -jar xxxx.jar &

为了不让一些执行信息输出到前台(控制台),我们还会加上刚才提到的>/dev/null 2>&1命令来丢弃所有的输出:

# nohup java -jar xxxx.jar >/dev/null 2>&1 &

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。

参考资料

  1. linux重定向总结
  2. >/dev/null 2>&1 和 2>&1 >/dev/null的区别

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