Linux循序漸進(20)：標準輸入/輸出和重定向(轉)[@more@]

第二十一課標準輸入/輸出和重定向

1. 標準輸入與輸出

我們知道，執行一個shell命令列時通常會自動開啟三個標準檔案，即標準輸入檔案（stdin），通常對應終端的鍵盤；標準輸出檔案（stdout）和標準錯誤輸出檔案（stderr），這兩個檔案都對應終端的螢幕。程式將從標準輸入檔案中得到輸入資料，將正常輸出資料輸出到標準輸出檔案，而將錯誤資訊送到標準錯誤檔案中。

我們以cat命令為例，cat命令的功能是從命令列給出的檔案中讀取資料，並將這些資料直接送到標準輸出。若使用如下命令：

$ cat config

將會把檔案config的內容依次顯示到螢幕上。但是，如果cat的命令列中沒有引數，它就會從標準輸入中讀取資料，並將其送到標準輸出。例如：

$ cat

Hello world

Bye

$

使用者輸入的每一行都立刻被cat命令輸出到螢幕上。

另一個例子，命令sort按行讀入檔案正文（當命令列中沒有給出檔名時，表示從標準輸入讀入），將其排序，並將結果送到標準輸出。下面的例子是從標準輸入讀入一個採購單，並將其排序。

$ sort

bananas

carrots

apples

bananas

carrots

$

這時我們在螢幕上得到了已排序的採購單。

直接使用標準輸入/輸出檔案存在以下問題：

輸入資料從終端輸入時，使用者費了半天勁輸入的資料只能用一次。下次再想用這些資料時就得重新輸入。而且在終端上輸入時，若輸入有誤修改起來不是很方便。

輸出到終端螢幕上的資訊只能看不能動。我們無法對此輸出作更多處理，如將輸出作為另一命令的輸入進行進一步的處理等。

為了解決上述問題，Linux系統為輸入、輸出的傳送引入了另外兩種機制，即輸入/輸出重定向和管道。

輸入重定向

輸入重定向是指把命令（或可執行程式）的標準輸入重定向到指定的檔案中。也就是說，輸入可以不來自鍵盤，而來自一個指定的檔案。所以說，輸入重定向主要用於改變一個命令的輸入源，特別是改變那些需要大量輸入的輸入源。

例如，命令wc統計指定檔案包含的行數、單詞數和字元數。如果僅在命令列上鍵入：

$ wc

wc將等待使用者告訴它統計什麼，這時shell就好象死了一樣，從鍵盤鍵入的所有文字都出現在螢幕上，但並沒有什麼結果，直至按下＜ctrl+d＞，wc才將命令結果寫在螢幕上。

如果給出一個檔名作為wc命令的引數，如下例所示，wc將返回該檔案所包含的行數、單詞數和字元數。

$ wc /etc/passwd

20 23 726 /etc/passwd

$

另一種把/etc/passwd檔案內容傳給wc命令的方法是重定向wc的輸入。輸入重定向的一般形式為：命令

$ wc < /etc/passwd

20 23 726

$

另一種輸入重定向稱為here文件，它告訴shell當前命令的標準輸入來自命令列。here文件的重定向運算子使用<

$ wc<

>this text forms the content

>of the here document,which

>continues until the end of

>text delimter

>delim

4 17 98

在<

由於大多數命令都以引數的形式在命令列上指定輸入檔案的檔名，所以輸入重定向並不經常使用。儘管如此，當要使用一個不接受檔名作為輸入引數的命令，而需要的輸入內容又存在一個檔案裡時，就能用輸入重定向解決問題。

輸出重定向

輸出重定向是指把命令（或可執行程式）的標準輸出或標準錯誤輸出重新定向到指定檔案中。這樣，該命令的輸出就不顯示在螢幕上，而是寫入到指定檔案中。

輸出重定向比輸入重定向更常用，很多情況下都可以使用這種功能。例如，如果某個命令的輸出很多，在螢幕上不能完全顯示，那麼將輸出重定向到一個檔案中，然後再用文字編輯器開啟這個檔案，就可以檢視輸出資訊；如果想儲存一個命令的輸出，也可以使用這種方法。還有，輸出重定向可以用於把一個命令的輸出當作另一個命令的輸入（還有一種更簡單的方法，就是使用管道，將在下面介紹）。

輸出重定向的一般形式為：命令>檔名。例如：

$ ls > directory.out

$ cat directory.out

ch1.doc ch2.doc ch3.doc chimp config mail/ test/

$

將ls命令的輸出儲存為一個名為directory.out的檔案。

注：如果>符號後邊的檔案已存在，那麼這個檔案將被重寫。

為避免輸出重定向中指定檔案只能存放當前命令的輸出重定向的內容，shell提供了輸出重定向的一種追加手段。輸出追加重定向與輸出重定向的功能非常相似，區別僅在於輸出追加重定向的功能是把命令（或可執行程式）的輸出結果追加到指定檔案的最後，而該檔案原有內容不被破壞。

如果要將一條命令的輸出結果追加到指定檔案的後面，可以使用追加重定向運算子>>。形式為：命令>>檔名。例如：

$ ls *.doc>>directory.out

$ cat directory.out

ch1.doc ch2.doc ch3.doc chimp config mail/ test/

ch1.doc ch2.doc ch3.doc

$

和程式的標準輸出重定向一樣，程式的錯誤輸出也可以重新定向。使用符號2>（或追加符號2>>）表示對錯誤輸出裝置重定向。例如下面的命令：

$ ls /usr/tmp 2> err.file

可在螢幕上看到程式的正常輸出結果，但又將程式的任何錯誤資訊送到檔案err.file中，以備將來檢查用。

還可以使用另一個輸出重定向運算子（&>）將標準輸出和錯誤輸出同時送到同一檔案中。例如：

$ ls /usr/tmp &> output.file

利用重定向將命令組合在一起，可實現系統單個命令不能提供的新功能。例如使用下面的命令序列：

$ ls /usr/bin > /tmp/dir

$ wc –w < /tmp/dir

459

統計了/usr/bin目錄下的檔案個數。

管道

將一個程式或命令的輸出作為另一個程式或命令的輸入，有兩種方法，一種是透過一個臨時檔案將兩個命令或程式結合在一起，例如上個例子中的/tmp/dir檔案將ls和wc命令聯在一起；另一種是Linux所提供的管道功能。這種方法比前一種方法更好。

管道可以把一系列命令連線起來，這意味著第一個命令的輸出會作為第二個命令的輸入透過管道傳給第二個命令，第二個命令的輸出又會作為第三個命令的輸入，以此類推。顯示在螢幕上的是管道行中最後一個命令的輸出（如果命令列中未使用輸出重定向）。

透過使用管道符“|”來建立一個管道行。用管道重寫上面的例子：

$ ls /usr/bin|wc -w

1789

再如：

$ cat sample.txt|grep "High"|wc -l

管道將cat命令（列出一個檔案的內容）的輸出送給grep命令。grep命令在輸入裡查詢單詞High，grep命令的輸出則是所有包含單詞High的行，這個輸出又被送給wc命令，wc命令統計出輸入中的行數。假設sample.txt檔案的內容如下：

Things to do today:

Low:Go grocery shopping

High:Return movie

High:Clear level 3 in Alien vs. Predator

Medium:Pick up clothes from dry cleaner

那麼該管道行的結果是2。

命令替換

命令替換和重定向有些相似，但區別在於命令替換是將一個命令的輸出作為另外一個命令的引數。常用命令格式為：

command1 `command2`

其中，command2的輸出將作為command1的引數。需要注意的是這裡的`符號，被它括起來的內容將作為命令執行，執行後的結果作為command1的引數。例如：

$ cd `pwd`

該命令將pwd命令列出的目錄作為cd命令的引數，結果仍然是停留在當前目錄下。

第二十二課　在Bash中的操作　　　　　　2000年/5月/29日

命令和檔名擴充套件特性

Bash命令列具有命令和檔名擴充套件特性。當輸入一個還沒完成的命令或檔名時，只需鍵入Tab鍵就能啟用命令和檔名擴充套件特性，從而完成該命令的剩餘輸入。如果有多個命令或檔案的字首相同，Bash將響鈴並等待使用者輸入足夠的字元，以便選擇唯一的命令或檔名，如果找到，系統將自動補齊搜尋到的命令或檔名，使用者按Enter鍵後，系統將執行這條指令。例如：

$ cat pre

$ cat preface

Bash也能列出當前目錄下部分匹配的檔名來完成檔名擴充套件。如果鍵入Esc，然後鍵入?，shell將列出所有與輸入的字串相匹配的檔名。例如下例，在沒有完成的輸入後鍵入Esc ?，shell將列出所有與輸入的字串相匹配的字串，然後shell回顯命令列，根據列出的檔名，可以鍵入要輸入的檔名或按下Tab鍵來完成檔名擴充套件。例如：

$ ls

document docudrama

$ cat doc

document

docudrama

$ cat docudrama

［例】下面是一個目錄包含的檔案列表：

Firebird2.7.tgz Firebird.README Firebird2.60.tgz

FireBird Firebird2.60.tgz.README

現在要刪除Firebird2.60.tgz.README檔案，鍵入：

$ rm –f Fi

系統會發出警報聲，並且自動將命令列補全為：

$ rm –f Fire

並等待使用者進一步輸入檔名的後面部分。現在再鍵入：

b

系統再次發出警報聲，並且自動將命令列補全為：

$ rm –f Firebird

並等待使用者進一步輸入檔名的後面部分。現在再鍵入：

2.6

系統再次發出警報聲，並且自動將命令列補全為：

$ rm –f Firebird2.60.tgz

並等待使用者進一步輸入檔名的後面部分。現在再鍵入：

.

此時命令將被補全為：

$ rm –f Firebird2.60.tgz..README

從上例可以看到，bash總是盡力根據使用者輸入的資訊來補全命令。當無法根據現有資訊補全命令時，則提示使用者再給出更多的資訊，然後再根據使用者的提示來進一步補全命令。作為使用者最好是能夠一次性給出足夠的資訊以便於bash進行命令補全；否則多按幾次，時間也就消耗掉了。

命令列編輯

在Bash中可以對命令列進行編輯，以便使用者在執行所鍵入的命令之前能夠修改所鍵入的命令。如果在鍵入命令時出現拼寫錯誤，只需在執行所鍵入的命令之前，使用編輯命令來糾正編輯錯誤，然後執行它，而不用重新輸入整行命令。這個功能對以長路徑檔名作引數的命令特別有用。

表10-2是對命令列編輯操作的一個總結。

表10-2　命令列編輯操作

命令列編輯操作

功能

Ctrl+b或左箭頭鍵

左移一個字元（移至前一個字元）

Ctrl+f或右箭頭鍵

右移一個字元（移至後一個字元）

Ctrl+a

移至行首

Ctrl+e

移至行尾

Esc b

左移一個單詞

Esc f

右移一個單詞

Del

刪除游標所在處的字元

Ctrl+d

刪除游標所在處的字元

BACKSPACE或Ctrl+h

刪除游標左邊的字元

Ctrl+k

刪除至行尾

命令歷史

在Bash中，history命令能夠儲存最近所執行的命令。這些命令的歷史記錄號從1開始，只有有限個命令可以被儲存起來，最多500個，即 history命令的歷史記錄號預設值為500。要檢視最近執行的命令，只要鍵入history命令，然後鍵入Enter鍵，最近執行過的命令即按先後順序被顯示出來（各條命令前的數字為歷史記錄號）。

［例】

$ history

1 cp mydata today

2 vi mydata

3 mv mydata reports

4 cd reports

5 ls

…

所有這些命令都被稱為事件（event），一個事件表示一個操作已經發生，即一個命令已被執行。這些事件根據它們被執行的先後順序用數字標識，這一標識稱為歷史事件號。最後執行的歷史事件的事件號最大。每個事件都可由它的歷史事件號或命令的初始字元或字串等確定。

利用history命令能夠查詢以前的事件，並可把它們顯示到命令列上執行這一事件。最簡便的方法就是利用上下箭頭鍵，把先前的事件逐次顯示到命令列。這個操作不需要執行history命令就可以執行。按動一下上箭頭鍵，那麼上一次執行的一個事件就將出現在命令列上，再按一下，上一次的前一事件又會出現在命令列上；按動一下下箭頭鍵，將會使當前事件的下一事件出現在命令列上。

Bash也可以透過鍵入Esc、Tab鍵來完成對歷史事件的字元擴充套件。和標準命令列擴充套件特性一樣，鍵入歷史事件的部分字串，然後鍵入Esc，再鍵入 Tab鍵，與剛才鍵入的字串相匹配的歷史事件將自動擴充套件並回顯到命令列處。如果不止一個事件與輸入的字串相匹配，就會聽到一聲響鈴，繼續鍵入字元或字串，shell將會唯一確定使用者所要鍵入的歷史事件。

還有一個查詢和執行歷史事件的命令——!命令。在!命令後鍵入與歷史事件相關聯的字元，這個關聯字元可以是歷史事件的歷史事件號，也可以是該事件的前幾個字元。在下面的例子中，查詢到歷史事件號為3的事件，然後又用其開頭的幾個字元去匹配，也查詢到該命令。

［例】

$ !3

mv mydata reports

$ !mv

mv mydata reports

也可以用一個偏移量（相對於歷史事件列表中最後一個事件）來查詢歷史事件。負的偏移量將從歷史事件列表表尾向前偏移。在下面的例子中，歷史事件號為2的事件“vi mydata”就是用一個負的偏移量查詢到的。必須注意的是，這個偏移量是相對於歷史事件列表中的最後一個事件的。在本例中，歷史事件列表中最後一個事件是事件5，歷史事件列表中第一個事件為1。從歷史事件號為5的事件，往前偏移4，即是歷史事件號為2的事件。

［例】

$ !-4

vi mydata

如果鍵入!!，則系統預設為上一事件。下面的例子中，使用者在命令列上鍵入!!命令，系統將執行上一事件：“ls”命令。

［例】

$ !!

ls

mydata today reports

也可以用“模式”來搜尋一個歷史事件。搜尋的“模式”必須用符號“?”括起來。下例是用“模式”“?myd?”來搜尋歷史事件號為3的歷史事件“vi mydata”。

［例】

$ !?myd?

vi mydata

查詢歷史事件

可以在命令列上編輯歷史事件列表中的事件。表10-3列出了查詢歷史事件列表的各種操作。

表10-3　查詢歷史事件操作

查詢歷史事件操作

功能

Ctrl+n或向下游標鍵

移至歷史事件列表中當前事件的下一歷史事件

Ctrl+p或向上游標鍵

移至歷史事件列表中當前事件的前一歷史事件

Esc <

移至歷史事件列表表首

Esc >

移至歷史事件列表表尾

!event_num

用歷史事件號來定位一個歷史事件

!characters

用歷史事件的字元字首來查詢一個歷史事件

!?pattern

用“模式”來查詢歷史事件列表中的事件

!-event_num

透過偏移量來定位歷史事件

配置history：HISTFILE及HISTSIZE

系統儲存的歷史事件數被儲存在一個特定的系統變數中，這個變數就是HISTSIZE。這個變數的預設值通常被設定為500。這個值可以被修改。例如：

$ HISTSIZE=10

將HISTSIZE的值重新設定為10。

歷史事件被儲存在一個檔案中，檔名由變數HISTFILE指定。通常這個檔案的預設名是.bash_history。透過給變數HISTFILE賦值，可以指定新的檔名。

［例】

$ echo $HISTFILE

/home/lisa/.bash_history

$ HISTFILE=”/home/lisa/newhist”

$ echo $HISTFILE

/home/lisa/newhist

以上操作先顯示變數HISTFILE的值，然後賦予它新的值“/home/lisa/newhist”，以後所有的歷史事件將被儲存在newhist檔案中

Linux循序漸進(20)：標準輸入/輸出和重定向(轉)

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