shell之I/O重定向

2023-10-30

管道:管道符;cat和more命令
重定向:文件标识符:I/O重定向符号及其用法;exec命令;代码块重定向
命令行处理:命令行处理流程;eval命令
管道:
管道是Linux编程中最常用的技术之一,Shell编程中竖杠符号:“|”
command1 | command2 | command3 | … |commandn
command1到commandn表示Linux的n个命令,这n个命令利用管道进行通信
cat和more命令都用来显示文件内容,
cat:显示文件时不提供分页功能more:显示超过一页的文件时 提供了分页功能
cat命令还可以同时显示多个文件:
cat file1 file2 file3 … filen
重定向:
I/O重定向是一个过程,这个过程捕捉一个文件、或命令、或程序、或脚本、甚至代码块(code block)的输出,然后把捕捉到的输出,作为输入发送给另外一个文件、或命令、或程序、或脚本
文件标识符是从0开始到9结束的整数,指明了与进程相关的特定数据流的源
Linux系统启动一个进程(该进程可能用于执行Shell命令)时,将自动为该进程打开三个文件:标准输入、标准输出和标准错误输出,分别由文件标识符0、1、2标识
下图描述了stdin、stout、stderr和Shell命令的关系,Shell命令从标准输入读取输入数据,将输出送到标准输出,如果该命令在执行过程中发生错误,则将错误信息输出到标准错误输出
默认情况下,标准输入与键盘输入相关联,标准输出和标准错误输出与显示器相关联
wKiom1LWXUuzd_fOAABTpgS8pHk719.jpg
符号  意义
cmd1 | cmd2 管道符,将cmd1的标准输出作为cmd2的标准输入
> filename 将标准 输出写到文件filename之中
< filename 将文件filename的内容 读入到标准输入之中
>> filename 将标准输出写到文件filename之中,若filename文件已存在,则将标准输出 追加到filename已有内容之后
>| filename 即使noclobber选项已开启,仍然强制将 标准输出写到文件filename之中,即将f ilename文件覆盖掉
n>| filename 即使noclobber选项已开启,仍然强制将FD为n的 输出写到文件filename之中,即将filename文件覆盖掉
n> filename 将FD为n的输出写到文件filename之中
n< filename 将文件filename的内容读入到FD n之中
n>> filename 将FD为n的输出写到文件filename之中,若filename文件已存在,则将FD为n的输出追加到filename已有内容之后
<<delimiter 此处文档(Here-document)
注意:cat和>符号结合成为简易文本编辑器
cat后不加 任何参数时,cat命令的输入:标准输入,即键盘输入
利用I/O重定向符号“>”将键盘输入写入文件
cat > newfile:可输入需要写到newfile的内容,最后按CTRL+D结束对newfile的编辑
>>:用于在已有文件后追加一些文本
>|符:强制覆盖文件的符号,它与Shell的noclobber选项有关系,如果noclobber选项开启,表示不允许覆盖任何文件,而>|符号则可以不管noclobber选项的作用,强制将文件覆盖
重定向标准错误输出,需要使用文件标识符2
2> newfile
<是I/O重定向的输入符号,它可将文件内容写到标准输入之中
例10-20
<<delimiter符号称为此处文档(Here-document),delimiter称为分界符,该符号表明:Shell将分界符delimiter之后直至下一个delimiter之前的所有内容作为输入
exec命令可以通过 文件标识符打开或关闭文件,也可 将文件重定向到标准输入,及将 标准输出重定向到文件
execin.sh脚本使用exec将stdin重定向到文件:
#!/bin/bash
exec 8<&0  //将标准输入重定向到文件8中
exec < hfile   //将hfile的内容读入标准输入中  分别为a ,b变量
read a
read b
echo "---------------------------"
echo $a
echo $b
echo "Close FD 8:"  
exec 0<&8 8<&-   //将文件8的内容拷贝到标准输入   然后将8文件关闭
echo -n "Pls. Enter Data:"  
read c  //标准输入中读入c
echo $c
execout.sh脚本将stdout重定向到文件
#!/bin/bash
exec 8>&1   //将文件8的内容拷贝到标准输出
exec > loggg  //将标准输出的内容拷贝到loggg文件
echo "Output of date command"
date  //时间
echo "Output of df command"
df
exec 1>&8 8>&-   //将标准输出的内容拷贝到文件8 ,关闭文件8
echo "--------------------------------"
echo "Output of date command"
date
echo "Output of df command"
df
符号 意义
n>&m 将FD为m的输出拷贝到FD为n的文件
n<&m 将FD为m的输入拷贝到FD为n的文件
n>&- 关闭FD为n的输出
n<&- 关闭FD为n的输入
&>file 将标准输出和标准错误输出重定向到文件
代码块重定向:指在代码块内将 标准输入或标准输出重定向到文件,而在 代码块之外还是保留默认状态
代码块重定向是指对标准输入或标准输出的重定向 只在代码块内有效
可以重定向的代码块可以是while、until、for等循环结构,也可以是if/then测试结构,甚至可以是函数
代码块 输入重定向符号是 <输出重定向符号是 >
rewhile.sh脚本演示while循环的重定向:
#!/bin/bash
ls /etc > loggg   //输出重定向
while [ "$filename" != "rc.d" ]; do
read filename
let "count +=1"
done  < loggg //从logg中读取文件名
echo "$count times read"
echo -n "-----Pls. Input Data:-----"
read test
echo $test
refor.sh脚本演示for循环的重定向:
#refor.sh脚本:for循环的重定向
#!/bin/bash
#将ls /etc的结果写到loggg文件中
ls /etc > loggg
#计算loggg文件的最大行数,并赋给maxline变量
#这是与while和until循环最大的区别
#灵活运用了输入重定向符号<,类似用法可以参见图10-25的例子
maxline=$(wc -l < loggg)  
#搜索loggg文件中与rc.d所匹配的行,输出匹配行的行数
for filename in ` seq $maxline`   #利用 seq命令产生循环参数   $取值
do 
read filename #按行读取loggg中的数据
#let "count +=1"
#for循环中需要有if语句指定跳出循环的条件
if [ "$filename" = "rc.d" ]
then
break
else
let "count +=1"
fi
done < loggg  #将标准输入重定向到loggg文件
echo "$count times read"
#测试循环体外面的标准输入是否被重定向
echo -n "-----Pls. Input Data:-----"
read test
echo $test
代码块重定向在一定程度上增强了Shell脚本处理文本文件的灵活性,它可以让一段代码很方便地处理一个文件(只要将该文件输入重定向到该代码块)
命令行处理
命令行处理解释了Shell如何处理一个命令的内部机制
Shell从标准输入或脚本读取的 每一行称为管道(pipeline),每一行包含一个或多个命令,这些命令用管道符隔开,Shell对 每一个读取的管道都按照下面的步骤处理:
1、将命令分割成令牌(token),令牌之间以 元字符分隔,Shell的元字符集合是固定不变的,包括 空格、Tab键、换行字符、分号(;)、小括号、输入重定向符(<)、输出重定向符(>)、管道符(|)和&符号,令牌可以是 单词(word)、关键字,也可以是 I/O重定向器分号
2、检查命令行的第一个令牌是否为 不带引号或反斜杠的关键字,如果此令牌是开放关键字,开放关键字指if、while、for或其他控制结构中的开始符号,Shell就认为此命令是复合命令,并为该复合命令进行 内部设置,读取下一条命令,再次 启动进程。如果此令牌不是复合命令的开始符号,如该令牌是then、else、do、fi、done等符号,这说明该令牌不应该处在命令行的首位,因此,Shell提示语法错误信息。
3、检查命令行的第一个令牌是否为 某命令的别名,这需要将此令牌与别名(alia)列表逐个比较,如果匹配,说明该令牌是别名,则将该 令牌替换掉返回步骤1,否则进入步骤4。这种机制允许别名递归,也允许定义关键字别名,比如可以用下面命令定义while关键字的别名when。
alias when=while
4、执行大括号展开,比如h{a,i}t展开为hat或hit。
5、将单词开头处的波浪号(~)替换成用户的根目录$HOME。
6、将任何开头为$符号的表达式,执行变量替换。
7、将反引号内的表达式,执行命令替换。
8、将$((string))的表达式进行算术运算。
9、从变量、命令和算术替换的 结果中取出命令行,再次进行单词切分,与步骤1不同的是,此时 不再用元字符分隔单词,而是使用$IFS分隔单词。
10、对于*、?、[…]等符号,执行 通配符展开,生成文件名。
11、将第一个单词作为命令,它可以是函数、内建命令和可执行文件。
12、在完成I/O重定向与其他类似事项后,执行命令。
eg: echo ~/i* $PWD `echo Yahoo Hadop` $((21*20)) > output
1、Shell首先将 命令行分割成令牌,分割成的令牌如下,我们在命令行下方用数字标出各个令牌:
echo ~/i* $PWD `echo Yahoo Hadop` $((21*20))
|--1-||--2-| |--3---| |---------4-------------| |-----5-----|
需要注意的是,重定向 >output虽已被识别,但是它 不是令牌,Shell将在后面 对I/O重定向进行处理
2、检查第一个单词echo是否为关键字,显然echo不是开放关键字,所以命令行继续下面的判断。
3、检查第一个单词echo是否为别名,echo不是别名,命令行继续往下处理。
4、扫描命令行是否需要大括号展开,这条命令没有大括号,命令行继续往下处理。
5、扫描命令行是否需要波浪号展开,命令行中存在波浪号,令牌2将被修改,命令行变为如下形式:
 echo /root/i* $PWD `echo Yahoo Hadop` $((21*20))
 |--1-||----2---| |--3---| |---------4-------------| |-----5-----|
6、扫描命令行中是否存在变量,若存在变量,则进行变量替换,该命令行中存在环境变量PWD,因此,令牌3将被修改,命令行变为如下形式:
echo /root/i* /root `echo Yahoo Hadop` $((21*20))
|--1-||----2---| |--3-| |---------4-------------| |-----5-----|
7、扫描命令行中是否存在反引号,若存在则进行命令替换,该命令行存在命令替换,因此,令牌4将被修改,命令行变为如下形式:
 echo /root/i* /root Yahoo Hadop $((21*20))
 |--1-||----2---| |--3-| |-------4-------| |-----5-----|
8、执行命令行中的算术替换,令牌5将被修改,命令行变为如下形式:
echo /root/i* /root Yahoo Hadop 420
|--1-||----2---| |--3-| |-------4-------| |-5-|
9、Shell将对前面所有展开所产生的结果进行再次扫描,依据$IFS变量值对结果进行单词分割,形成如下形式的新命令行:
echo /root/i* /root Yahoo Hadop 420
|--1-||----2---| |--3-| |--4---| |---5--| |-6-|
 由于$IFS是空格,因此,命令行被分割为6个令牌,Yahoo Hadop被分成两个令牌。
10、扫描命令行中的 通配符,并展开,该命令行中存在通配符*,展开后,命令行变为如下形式:
echo /root/indirect.sh /root/install.log /root/install.log.syslog /root Yahoo Hadop 420
|--1-||--------2---------| |--------3-------| |---------4----------------| |--5-| |---6--| |---7--| |-8-|
 i*展开为当前目录下所有以i开头的文件,该目录下有三个i开头的文件:indirect.sh、install.log和install.log.syslog,因此,令牌2又被分为令牌2、3和4。
11、此时,Shell已经准备执行命令了,它寻找echo,echo是内建命令。
12、Shell执行echo命令,此时执行 >output的I/O重定向,再调用 echo命令,显示最后参数。
命令行处理流程图的左侧跳转箭头从执行命令步骤跳转到初始步骤,这正是 eval命令的作用
eval命令将其 参数作为命令行让Shell重新执行该命令行eval的参数再次经过Shell命令行处理的12个步骤
eval在处理简单命令时,与直接执行该命令无甚区别
演示了eval执行复杂命令:
#!/bin/bash
while read NAME VALUE
do
 eval "${NAME}=${VALUE}"
#${NAME}=${VALUE}
done <evalsource
echo "var1=$var1"
echo "var2=$var2" 
echo "var3=$var3" 
echo "var4=$var4" 
echo "var5=$var5"
其中  evalsource:
var1 APPLE
var2 BAIDU
var3 CAMEL
var4 DOT
var5 EMUL
var1 APPLE  最后的效果是: $var1=APPLE
evalre.sh脚本关键语句 eval “${NAME}=${VALUE}”,第1轮结束后命令变为: var1=APPLE;再次将该命令提交到Shell,成功实现var1变量的赋值
evalre.sh脚本还使用了代码块重定向,实现对evalsource文件的遍历
pipe变量赋为管道符, ls $pipe wc -l发生错误:第1步扫描没有发现有管道符,直到 第6步变量替换之后命令行才变成ls | wc -l,第9步根据$IFS变量将命令行重新 分割成4个令牌,第11步将ls当作命令,后面的3个令牌|、wc和-l被解析为ls命令的参数,由于该目录下没有|和wc等文件或目录,因此,Shell报语法错误
eval ls $pipe wc –l正确执行,第1轮的结果,ls | wc -l命令行被重新提交到Shell
 
---------------------------------------------------------------------------------------
30 19 * * * /usr/bin/**dcon.sh > /dev/null 2>&1
59 23 * * 1-7 /home/s**-log/squid-log.renew > /dev/null 2>&1
50 1 * * 1-7 /usr/local/src/**log.sh > /dev/null 2>&1
20 2 * * 1-7 /home/sq**-log/**log > /dev/null 2>&1
30 2 * * 1-7 /home/sq**-log/**log.01
30 22 * * * /bin/**sync > /dev/null 2>&1
00 8 * * 1-7 /home/**-log/rmcore > /dev/null 2>&1
00 16 * * 1-7 /home/**-log/rmcore > /dev/null 2>&1
他问我为什么要用 /dev/null 2>&1 这样的写法.这条命令的意思是将标准输出和错误输出全部重定向到/dev/null中,也就是将产生的所有信息丢弃.下面我就为大家来说一下, command > file 2>file  与command > file 2>&1 有什么不同的地方.
      首先~command > file 2>file 的意思是将命令所产生的标准输出信息,和错误的输出信息送到file 中.command  > file 2>file 这样的写法,stdoutstderr都直接送到file中, file会被打开两次,这样stdoutstderr会互相覆盖,这样写相当使用了FD1和FD2两个同时去抢占file 的管道.
      而command >file 2>&1 这条命令就将stdout直接送向file, stderr 继承了FD1管道后,再被送往file,此时,file 只被打开了一次,也只使用了一个管道FD1,它包括了stdoutstderr的内容.
      从IO效率上,前一条命令的效率要比后面一条的命令效率要低,所以在编写shell脚本的时候,较多的时候我们会用command > file 2>&1 这样的写法.

 

转载于:https://blog.51cto.com/kasonbin/1352037

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