标准流

在 Linux 系统中，"标准流"（Standard Streams）是程序与外部环境进行数据交互的核心机制，标准流主要包括以下三种类型：

  1. 标准输入（stdin）：这是程序或shell接收数据的通道。通常情况下，当你在命令行中输入内容时，就是通过标准输入将这些内容传递给程序的。例如，当你输入ls命令来列出目录内容时，这个命令就是通过标准输入传递给系统的。
  2. 标准输出（stdout）：这是用于输出程序运行的正常结果的通道。继续以ls命令为例，该命令执行后，列出的目录内容就是通过标准输出显示在你终端上的。
  3. 标准错误（stderr）：这也是一种输出通道，不过它专门用于输出错误信息或者诊断信息。比如你用 ls 去访问一个不存在的路径，终端会提示 “No such file or directory（没有那个文件或目录）”，这类错误信息就是通过标准错误通道输出的。

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我们知道，在Linux（Unix）中，一切皆文件，标准输入、标准输出和标准错误本质上也是被当作文件来处理的，而文件都会有一个称之为[文件描述符](https://zhida.zhihu.com/search?content_id=257402604&content_type=Article&match_order=1&q=文件描述符&zhida_source=entity) fd 的数字编号，上述三种标准流对应的文件描述符分别为：

  • 标准输入（stdin）：0
  • 标准输出（stdout）：1
  • 标准错误（stderr）：2

重定向

在 Linux 中，虽然标准输出（stdout）和标准错误（stderr）是两个不同的通道，但它们在终端中看起来是一样的：都直接显示在屏幕上，且字体、颜色、格式也通常相同。也就是说，从用户的角度来看，两者的输出效果是没有区别的。

那么如果我们想将命令（或程序）的正常输出和错误信息显示区分开了？比如说我想将错误信息输出到一个文件中，方便以后定位问题。

Shell 提供了一个非常强大的功能，就是可以重定向这些流通道，将它们的输出引导到其它地方，比如文件、另一个流通道，甚至是另一个命令的输入。这就是所谓的“重定向”。

我们前面提到，标准流是有编号的，结合这些编号，我们就可以用 < 或 > 操作符进行流重定向了：

  • >：用于重定向输出到文件或另一个流。如果目标是文件，会覆盖原有内容。这是最常用的操作。
  • >>：跟 > 类似，不过它是追加到文件，而不是覆盖。
  • <：用于将文件内容作为输入，重定向给程序，代替标准输入。

标准输入stdout重定向到文件

# 会覆盖原文件的内容
{command} > {file}
# 追加到文件末尾
{command} >> {file}

标准错误stderr重定向到文件

command 2> /file

stdout和stderr输出到同一个文件

$ command > file 2>&1

这条命令看起来有点奇怪，这里解释一下这条命令：

  1. > file：首先将 stdout重定向到 file。此时 stdout 指向 file，而 stderr 仍默认指向终端屏幕。
  2. 2>&1：然后将 stderr重定向到 stdout 的当前目标（即 file）。此时两者都指向 file。img

标准输入stdin重定向

平时我们在终端敲键盘输入内容，这其实就是通过 stdin 传递给程序。但我们也可以反过来，把文件的内容重定向为输入，传给程序。这和把程序的输出重定向到文件不同，是一个“反向操作”。

在重定向输入时，有三种符号。这三种符号分别对应三种不同的用法：

  • <：把一个文件的内容作为输入传给命令
  • <<：从终端读取多行输入，直到遇到我们指定的“结束符”（如EOF）为止
  • <<<：把一段字符串作为输入传给命令

示例一：使用 < 从文件读取输入

比如我们想知道 hello.txt 文件里有多少行内容。可以用 wc -l 命令来统计文件的行数。

$ wc -l < hello.txt
5492

这句命令的意思是：把 hello.txt 文件的内容作为输入传给 wc -l，然后返回该文件的行数。

示例二：使用 << 从终端多行输入

接下来我们试试 << 的用法。这个符号允许我们输入多行文本，直到我们输入一个特殊标记（比如 EOF），然后把这段输入传给命令：

$ wc -l << EOF
> one line
> two lines
> three lines
> EOF
3

你可能会疑惑为什么明明输入了 4 行，结果只统计了 3 行？其实 EOF 那一行是结束标记，不属于真正的输入内容，所以不会被统计在内。

也可以指定其它字符串作为结束符：

$ wc -l << 123
> z
> z
> z
> 123
3

示例三：使用 <<< 从字符串读取

如果只想传一段小的字符串作为输入，可以使用 <<<：

$ wc -l <<< "one two three"
1  # 一行

# 用 -w 参数统计词数：
$ wc -w <<< "one two three"
3

示例四：输入来自文件，输出重定向到另一个文件

我们还可以把输入来自文件的结果重定向到另一个文件，比如：

$ wc -l < hello.txt > num_lines.txt
# 屏幕上没有任何输出

$ cat num_lines.txt 
5492

这条命令的意思是：从 hello.txt 读取内容传给 wc -l 进行行数统计，然后把结果写入 num_lines.txt 文件中。

参考

[Linux那些事 06 | stdin/stdout/stderr的爱恨纠葛](https://zhuanlan.zhihu.com/p/1903353588475986078)