Linux 管道与重定向

标准 I/O 流

Linux shell 可以接收和发送字符序列或字符流形式的输入和输出。无论实际的字符流是来自还是来自文件，键盘，显示器上的窗口或其他IO设备，字符流都可以通过文件IO技术进行访问。Linux shell 使用3种标准的I/O流，每种流都与一个文件描述符。Linux 内核采用文件描述符（file descriptor）来访问文件。文件描述符是非负整数。打开现存文件或新建文件时，内核会返回一个文件描述符。读写文件也需要使用文件描述符来指定待读写的文件。

stdout   //标准输出流，它显示命令运行的输出，文件描述符为 1
stderr   //标准错误流，它显示命令运行的错误输出，文件描述符为 2
stdin    //标准输入流，它为命令提供输入，文件描述符为 0

输入流通常通过终端敲击键盘为程序提供输入。输出流通常向终端输出显示文本字符。

重定向

在Linux命令行模式中，如果命令所需的输入不是来自键盘，而是来自指定的文件，这就是输入重定向。同理，命令的输出也可以不显示在屏幕上，而是写入到指定文件中，这就是输出重定向。

> 符号

格式 {stdout|stderr} > filename，使用 > 符号将左侧输出重定向到一个文件中。需要注意的是：如果文件名不存在则创建它，如果存在则覆盖。

➜ echo "hello" > a.txt
➜ cat a.txt
hello

还可以这样：

➜ ls | grep "**.png" > a.txt
➜ cat a.txt 
arguments.png
mvvm.png
nrm-test.png
require.png

该命令将左侧命令的标准输出重定向到a.txt文件中。

特别的，使用 /dev/null 可以清空文件。/dev/null相当于Linux的黑洞文件，永远为空。

cat /dev/null > a.txt

>> 符号

格式 {stdout|stderr} >> filename，>>符号和>符号作用差不多，如果文件不存在则创建，存在则追加内容到文件尾，不会覆盖。

➜ cat a.txt
hello
➜ echo "world" >> a.txt
➜ cat a.txt
hello
world

< 符号

格式 {command} < filename，将文件的内容作为标准输入，传给左边的命令处理。

如下，将字符 o 替换为 x，但是源文件并不会改动：

➜ tr 'o' 'x' < a.txt
hellx
wxrld
➜ cat a.txt 
hello
world

又比如使用 nc 命令传输文件，发送端将文件作为标准输入传输给接受端，再由接收端写入文件。

nc -l {port} > filename // 接收端
nc {接受者IP} {port} < filename // 发送端

管道

管道命令操作符：| ，它能将前面一个命令传出的标准输出(stdout)，作为标准输入(stdin)传给下一条命令。相比于重定向，管道符号两边都是可独立执行的命令，通常用于命令间传递参数，而重定位符号的右侧必须是文件名。

如下这条命令 ls 列出当前目录下所有非隐藏文件，作为标准输入传给 grep去过滤出以 .png 结尾的文件：

➜ ls | grep "**.png"
arguments.png
mvvm.png
nrm-test.png
require.png

参数传递

假设现在我启动了一个 Java 进程。

➜ ps -ef | grep java
  501  6292  6030   0 11:00PM ttys000    0:11.42 /usr/bin/java -jar /Users/s1mple/Library/Mobile Documents/com~apple~CloudDocs/Works/testvue/target/testvue-0.0.1-SNAPSHOT.jar
  501  6324  6224   0 11:05PM ttys001    0:00.00 grep --color=auto --exclude-dir=.bzr --exclude-dir=CVS --exclude-dir=.git --exclude-dir=.hg --exclude-dir=.svn java

执行这条命令后终端打印出 Java 进程信息，进程号 6292。接下来我想结合管道命令 kill 掉这个 Java 进程。

➜ ps -ef | grep java | grep -v grep | awk '{print $2}' | xargs kill -9   
➜ ps -ef | grep java
  501  6352  6224   0 11:11PM ttys001    0:00.00 grep --color=auto --exclude-dir=.bzr --exclude-dir=CVS --exclude-dir=.git --exclude-dir=.hg --exclude-dir=.svn java

这个命令看上去很长其实无非是多个命令组合在一起。我之所以想说这个是因为在Tomcat的运行脚本catalina.sh中看到了用于停止Tomcat的类似的命令。

➜ ps -ef | grep java | grep -v grep | awk '{print $2}' | xargs kill -9 

ps -ef列出所有进程传递给grep java过滤出包含 Java 关键字的进程，再传递给grep -v grep剔除包含grep关键字的进程，awk '{print $2}' 6292，再将参数传递给xargs kill -9最终杀掉进程。实际上等同于执行了 kill -9 6292。

很多时候比如说再写shell脚本时确实这样用，因为进程号是动态分配的，不能写死，只能通过一些手段动态获取进程号再进行参数传递。

命令替换

另外简单提一下命令替换。在Linux命令行模式下，当遇到一对 `` 时，将首先执行 ` 中间包含的命令，然后将其输出结果作为参数代入命令行中，这就是命令替换了。它将一个命令的输出作为另外一个命令的参数

过滤出.*rc的文件，将文件中的内容统一输出到rc.txt中

➜ cat `ls -a | grep ".*rc"` > ./Desktop/rc.txt

上诉命令和下面这条起一个作用

➜ ls -a | grep ".*rc" | xargs cat > ./Desktop/rc.txt

参考

• Streams, pipes, and redirects