Shell Redirection¶

IO流¶

标准IO¶

Shell 处理三个标准 I/O（输入/输出）流，每个都有一个文件描述符（FD）：

标准输入（stdin）：文件描述符 0（默认来自键盘）
标准输出（stdout）：文件描述符 1（默认输出到终端）
标准错误（stderr）：文件描述符 2（默认输出到终端）

在/dev/fd目录你可以看到这些文件文件描述符号，同时这些文件描述符号还会自动链接到/dev/stdout等目录。

自定义fd¶

除了系统提供的012三个fd，我们也可以使用<>操作符自己打开一些文件来使用：

$ exec 4<>a.py # 打开a.py作为fd 4，可读可写
$ echo "print('hello')" >&4
$ python a.py
hello

输出重定向¶

默认情况下，程序的的输出会定向到标准输出：

$ echo hello
hello

标准输出在哪

结合我们之前介绍的文件描述符，实际上标准输出就是一个虚拟的文件：/dev/fd/1。当然通常我们使用它的链接/dev/stdout来指代。在终端环境中，标准输出会显示在用户面前。

因此，我们就不难理解下面两件事情是等价的：

$ echo hello
hello
$ echo hello > /dev/stdout # 显式输出到stdout
hello

我们可以通过>操作符来把输出流输出到其他地方，这个操作就称为输出重定向（Redirection）。

覆盖重定向¶

>操作符是覆盖重定向，它会尝试创建或者覆盖已有的文件。例如，写一行代码到hello.py，然后运行它：

$ echo "print('Hello World')" > hello.py
$ python hello.py
Hello World

默认情况下，我们使用>重定向的是标准输出（stdout），如果要重定向标准错误需要使用文件描述符：

$ python -c "print(1" 2>error.log
$ cat error.log
  File "<string>", line 1
    print(1
         ^
SyntaxError: '(' was never closed

当然也可以同时重定向：

# 1、2（stdout, stderr）都重定向到out
python -c "print(1);print('2)" > out 2>&1
# 也可以简写为
python -c "print(1);print('2)" &> out

>|

有的时候你还能看见>|这种重定向符号，它的含义是强制覆盖写。

如果终端开启了选项set -o noclobber，这时候如果文件已经存在就无法>重定向，如果需要强制覆盖写就可以使用>|。

$ set -o noclobber
$ echo 1 > a
$ echo 1 > a
bash: a: cannot overwrite existing file
$ echo 1 >| a

追加重定向¶

>操作符会把流输出到指定的文件，这个输出是覆盖的。如果我们想在原来的文件末尾添加新的内容，可以使用>>操作符。

$ echo "print('You')" >> hello.py
$ python hello.py
Hello World
You

输入重定向¶

我们也可以使用<操作符把文件作为stdin：

$ wc -l < out.txt # 统计行数
23

还可以使用<<输入多行文本：

$ python <<EOF
print(1)
print(2)
print("END")
EOF
1
2
END

管道¶

实际上管道也是一种重定向，它把上一个命令的 stdout 作为下一个命令的 stdin。

例如：

$ echo "print('Hello'*10)" | python
HelloHelloHelloHelloHelloHelloHelloHelloHelloHello

根据unix哲学，Linux世界的绝大部分东西都是纯文本。因此，在管道的加持下我们可以迅速实现一些炫酷的操作。

Unix philosophy

It was later summarized by Peter H. Salus in A Quarter-Century of Unix (1994):[1]

Write programs that do one thing and do it well.
Write programs to work together.
Write programs to handle text streams, because that is a universal interface.

管道中经常用到下列文本处理命令（类似消费者）：

sort：排序
uniq：去重
grep：过滤
wc：字数统计
head：文本的头部
tail：文本的尾部
fold：限制文本宽度
xargs：construct argument list(s) and execute utility
awk：pattern-directed scanning and processing language

以及下列文本产生命令（类似生产者）：

ps：进程列表
ls：当前目录文件列表
find：查找文件
seq：产生序列
pwd：当前目录
echo

下面给出一些实际案例

文件大小排序¶

对当前目录的所有文件和文件夹进行大小降序排列：

$ du -sh * | sort -hr
1.2G    docs
1.1G    site
 52K    overrides
 24K    index.html
 24K    _ai_summary_cache_chatgpt.json
 20K    LICENSE
 12K    nav.yml
8.0K    mkdocs.yml
4.0K    requirements.txt
4.0K    plugins_simplify.yml
4.0K    plugins_full.yml
4.0K    build
4.0K    README.md

.md 字数统计¶

递归寻找当前目录下的.md文件，并且统计文件中的字数。按照字数降序排列：

$ find . -iname '*.md' -print0 | xargs -0 wc -c | sort -n -r | head -10
 1070731 total
   48432 ./docs/SomeMath/real/problems/recall_high_school_math.md
   32767 ./docs/Python/BasicSyntax/builtin_class.md
   32441 ./docs/Python/BasicSyntax/builtin_keyword.md
   29551 ./docs/Python/SeniorSyntax/OOP.md
   25553 ./docs/Blog/2023/travel_to_japan.md
   22002 ./docs/Python/SeniorSyntax/functional_programming.md
   19711 ./docs/Note/jupyter/jupyter4.md
   19418 ./docs/Note/mkdocs/practice.md
   19020 ./docs/SomeMath/real/gamma_func.md

ASCII码表¶

输出ASCII码表

$ printf "$(printf '\\%03o ' $(seq 32 126))\n" | fold -w 20
  ! " # $ % & ' ( )
* + , - . / 0 1 2 3
4 5 6 7 8 9 : ; < =
> ? @ A B C D E F G
H I J K L M N O P Q
R S T U V W X Y Z [
\ ] ^ _ ` a b c d e
f g h i j k l m n o
p q r s t u v w x y
z { | } ~

99乘法表¶

输出99乘法表

$ seq 1 9 | awk '{for(j=1;j<=$1;j++) printf "%d×%d=%-2d ", j, $1, j*$1; print ""}'
1×1=1
1×2=2  2×2=4
1×3=3  2×3=6  3×3=9
1×4=4  2×4=8  3×4=12 4×4=16
1×5=5  2×5=10 3×5=15 4×5=20 5×5=25
1×6=6  2×6=12 3×6=18 4×6=24 5×6=30 6×6=36
1×7=7  2×7=14 3×7=21 4×7=28 5×7=35 6×7=42 7×7=49
1×8=8  2×8=16 3×8=24 4×8=32 5×8=40 6×8=48 7×8=56 8×8=64
1×9=9  2×9=18 3×9=27 4×9=36 5×9=45 6×9=54 7×9=63 8×9=72 9×9=81

丢弃输出¶

如果不需要特定的流，可以把它重定向到/dev/null进行丢弃。

$ python -m this > /dev/null

最后更新: 2025-07-23 01:16:29
创建日期: 2025-01-11 20:28:10