输入输出重定向
>/dev/null 2>&1
含义
/dev/null
:代表空设备文件>
:代表重定向到哪里,例如:echo "123" > /home/123.txt
1
:表示stdout标准输出,系统默认值是1
,所以>/dev/null
等同于1>/dev/null
2
:表示stderr标准错误&
:表示等同于的意思,2>&1
,表示2
的输出重定向等同于1
> /dev/null 2>&1
语句含义:
> /dev/null
: 首先表示标准输出重定向到空设备文件,也就是不输出任何信息到终端,说白了就是不显示任何信息。2>&1
:接着,标准错误输出重定向(等同于)标准输出,因为之前标准输出已经重定向到了空设备文件,所以标准错误输出也重定向到空设备文件。
shell重定向介绍
就像我们平时写的程序一样,一段程序会处理外部的输入,然后将运算结果输出到指定的位置。在交互式的程序中,输入来自用户的键盘和鼠标,结果输出到用户的屏幕,甚至播放设备中。而对于某些后台运行的程序,输入可能来自于外部的一些文件,运算的结果通常又写到其他的文件中。而且程序在运行的过程中,会有一些关键性的信息,比如异常堆栈,外部接口调用情况等,这些都会统统写到日志文件里。
shell脚本也一样,但是我们一般在使用shell命令的时候,更多地还是通过键盘输入,然后在屏幕上查看命令的执行结果。如果某些情况下,我们需要将shell命令的执行结果存储到文件中,那么我们就需要使用输入输出的重定向功能。
文件描述符
文件描述符是与文件输入、输出关联的整数。它们用来跟踪已打开的文件。最常见的文件描述符是stidin、stdout、和stderr。我们可以将某个文件描述符的内容重定向到另外一个文件描述符中。
《linux shell脚本攻略》
当执行shell命令时,会默认打开3个文件,每个文件有对应的文件描述符来方便我们使用:
类型 | 文件描述符 | 默认情况 | 对应文件句柄位置 |
---|---|---|---|
标准输入(standard input) | 0 | 从键盘获得输入 | /proc/slef/fd/0 |
标准输出(standard output) | 1 | 输出到屏幕(即控制台) | /proc/slef/fd/1 |
错误输出(error output) | 2 | 输出到屏幕(即控制台) | /proc/slef/fd/2 |
所以我们平时在执行shell命令中,都默认是从键盘获得输入,并且将结果输出到控制台上。但是我们可以通过更改文件描述符默认的指向,从而实现输入输出的重定向。比如我们将1指向文件,那么标准的输出就会输出到文件中。
输出描述符不指定时,默认值为 1
, 输入不指定默认为0
, 如:
1
2
3
command > file.txt
command 2>
command < file
等同于
1
2
3
command 1> file.txt
command 2> 1
command 0< file
&> file
将1
和2
都重定向到file
输出重定向 > 和 »
重定向操作符号有两个>
和>>
。符号的左边表示文件描述符,如果没有的话表示1
,也就是标准输出。符号的右边可以是一个文件,也可以是一个输出设备。
尽管这两个操作符都可以将重定向到文件,但是前者>
会先清空文件,再写入内容;后者>>
会将内容追加到现有文件的尾部。(对了,重定向的操作制定的文件如果原来不存在的话,重定向的操作会主动创建这个文件名的文件的)
输出重定向的使用方式很简单,基本的一些命令如下:
命令 | 介绍 |
---|---|
command >filename | 把标准输出重定向到新文件中 |
command 1>filename | 同上 |
command »filename | 把标准输出追加到文件中 |
command 1»filename | 同上 |
command 2>filename | 把标准错误重定向到新文件中 |
command 2»filename | 把标准错误追加到新文件中 |
为了更好地理解输出重定向,感受重定向的“魅力”,我们看一下以下的例子:我们创建一个测试目录,目录下面仅有一个a.txt文件。
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6
# ll
total 0
-rw-rw-r-- 1 ubuntu ubuntu 0 Apr 18 14:56 a.txt
# ls a.txt b.txt
ls: cannot access b.txt: No such file or directory
a.txt
在我们执行ls a.txt b.txt之后,一共有两种输出,其中ls: 无法访问b.txt: 没有那个文件或目录是错误输出,a.txt是标准输出。
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# ls a.txt b.txt 1>out
ls: cannot access b.txt: No such file or directory
# cat out
a.txt
# ls a.txt b.txt >>out
ls: cannot access b.txt: No such file or directory
# cat out
a.txt
a.txt
在上述命令中,我们将原来的标准输出重定向到了out文件中,所以控制台只剩下了错误提示。并且当执行了追加操作时,out文件的内容非但没有被清空,反而又多了一条a.txt。
同理,我们也可以将错误输出重定向到文件中:
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9
# ls a.txt b.txt 2>err
a.txt
# cat err
ls: cannot access b.txt: No such file or directory
$ ls a.txt b.txt >out 2>err
# cat out
a.txt
# cat err
ls: cannot access b.txt: No such file or directory
看到这里,朋友们可能会发现>out 2>err
和我们在一开头提到的>/dev/null 2>&1
已经很像了,别急,这待会再说。
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cmd > output.txt 2>&1
cmd &> output.txt
cmd >& output.txt #三个表达式效果一样哒~
输入重定向 <
在理解了输出重定向之后,理解输入重定向就会容易得多。对输入重定向的基本命令如下:
命令 | 介绍 |
---|---|
command <filename | 以filename文件作为标准输入 |
command 0<filename | 同上 |
command «delimiter | 从标准输入中读入,直到遇到delimiter分隔符 |
我们使用<
对输入做重定向,如果符号左边没有写值,那么默认就是0
。
我们这次以cat
命令为例,如果cat
后面没有跟文件名的话,那它的作用就是将标准输入(比如键盘)回显到标准输出(比如屏幕)上:
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2
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5
# cat
123
123
test
test
我们可以将利用输入重定向,将我们在键盘上敲入的字符写入到文件中。我们需要使用ctrl+c
来结束输入:
1
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7
# cat >out
123
test
^C
# cat out
123
test
好了,此时我们觉得自己在键盘上敲比较累,还是直接让cat
读取一个文件吧。那么我们需要利用输入重定向:
1
2
3
4
5
6
7
# cat input
aaa
111
# cat >out <input
# cat out
aaa
111
神奇的事情发生了,out文件里面的内容被替换成了input文件里的内容。那么<<
又是什么作用呢?我们再看:
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7
# cat >out <<end
> 123
> test
> end
# cat out
123
test
我们看到,当我们输入完cat >out <<end
,然后敲下回车之后,命令并没有结束,此时cat
命令像一开始一样,等待你给它输入数据。然后当我们敲入end
之后,cat命令就结束了。end
之前输入的字符都已经被写入到了out文件中。这就是输入分割符的作用。
高级用法
重定向绑定
好了,在有了以上知识的基础上,我们再来看开头提到的 >/dev/null 2>&1
。这条命令其实分为两命令,一个是 >/dev/null
,另一个是 2>&1
。
-
>/dev/null
这条命令的作用是将标准输出
1
重定向到/dev/null
中。/dev/null
代表linux的空设备文件,所有往这个文件里面写入的内容都会丢失,俗称“黑洞”。那么执行了>/dev/null
之后,标准输出就会不再存在,没有任何地方能够找到输出的内容。 -
2>&1
这条命令用到了重定向绑定,采用
&
可以将两个输出绑定在一起。这条命令的作用是错误输出将和标准输出同用一个文件描述符,说人话就是错误输出将会和标准输出输出到同一个地方。
linux在执行shell命令之前,就会确定好所有的输入输出位置,并且从左到右依次执行重定向的命令,所以 >/dev/null 2>&1
的作用就是让标准输出重定向到 /dev/null
中(丢弃标准输出),然后错误输出由于重用了标准输出的描述符,所以错误输出也被定向到了/dev/null
中,错误输出同样也被丢弃了。执行了这条命令之后,该条shell命令将不会输出任何信息到控制台,也不会有任何信息输出到文件中。
nohup结合
我们经常使用nohup command &命令形式来启动一些后台程序,比如一些java服务:
1
# nohup java -jar xxxx.jar &
为了不让一些执行信息输出到前台(控制台),我们还会加上刚才提到的 >/dev/null 2>&1
命令来丢弃所有的输出:
1
# nohup java -jar xxxx.jar >/dev/null 2>&1 &
辨析
>file 2>&1
VS 2>&1 >file
的区别
再回到文章的开头,我说我弄反了 >file
和2>&1
拼装的顺序,导致出了一点小问题。乍眼看这两条命令貌似是等同的,但其实大为不同。刚才提到了,linux在执行shell命令之前,就会确定好所有的输入输出位置,并且从左到右依次执行重定向的命令。那么我们同样从左到右地来分析 2>&1 >file
:
2>&1
,将错误输出绑定到标准输出上。由于此时的标准输出是默认值,也就是输出到屏幕,所以错误输出会输出到屏幕。>file
,将标准输出1
重定向到file中。
我们用一个表格来更好地说明这两条命令的区别:
命令 | 标准输出 | 错误输出 |
---|---|---|
>file 2>&1 | file | file |
2>&1 >file | file | 屏幕 |
>file 2>&1
VS >file 2>file
区别
那么可能会有些同学会疑问,为什么要用重定向绑定,而不是像>file 2>file
这样子重复一遍呢。
为了回答这个问题,我们回到刚才介绍输出重定向的场景。我们尝试将标准输出和错误输出都定向到out文件中:
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2
3
4
# ls a.txt b.txt >out 2>out
# cat out
a.txt
�法访问b.txt: 没有那个文件或目录
WTF?竟然出现了乱码,这是为啥呢?这是因为采用这种写法,标准输出和错误输出会抢占往out文件的管道,所以可能会导致输出内容的时候出现缺失、覆盖等情况。现在是出现了乱码,有时候也有可能出现只有error信息或者只有正常信息的情况。不管怎么说,采用这种写法,最后的情况是无法预估的。
而且,由于out文件被打开了两次,两个文件描述符会抢占性的往文件中输出内容,所以整体IO效率不如>file 2>&1来得高。
首先 > 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. > file 2>file
这样的写法,stdout和stderr都直接送到file中, file会被打开两次,这样stdout和stderr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 >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stdout和stderr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 command > file 2>&1
这样的写法。
为何 2>&1
要写在后面?
1
command > file 2>&1
首先是 command > file
将标准输出重定向到file中, 2>&1
是标准错误拷贝了标准输出的行为,也就是同样被重定向到file中,最终结果就是标准输出和错误都被重定向到file中。
1
command 2>&1 >file
2>&1
标准错误拷贝了标准输出的行为,但此时标准输出还是在终端。>file
后输出才被重定向到file,但标准错误仍然保持在终端。
用strace可以看到:
command > file 2>&1
这个命令中实现重定向的关键系统调用序列是:1 2 3
open(file) == 3 dup2(3,1) dup2(1,2)
command 2>&1 >file
这个命令中实现重定向的关键系统调用序列是:1 2 3
dup2(1,2) open(file) == 3 dup2(3,1)
可以考虑一下不同的
dup2()
调用序列会产生怎样的文件共享结构。请参考APUE 3.10, 3.12
/dev/null
/dev/null
是一个特殊的设备文件,这个文件接收到的任何数据都会被丢弃。因此,null这个设备通常也被成为位桶(bit bucket)或黑洞。《linux shell脚本攻略》 简单地理解就是,重定向操作给这个
/dev/null
文件的所有东西都会被丢弃。
因为这些文件描述符输出的字符串,总是会显示出来的。如果我们在shell编程的时候,操作到某一条命令的返回结果,我们不想要这个时候又不想让这个输出结果打印到屏幕上(打印错误,多不好看对不对^_^)我们就可以重定向到/dev/null
这个文件来,由/dev/null
这个文件负责处理后事。 这个丢弃的结果又不能粗暴的认为是删除错误输出,这个操作是一个丢弃重定向输入输出的操作。
形象地理解就是,ATM机打印的纸质流水账单(stdout和stderr)本来应该你来保存处理的,但是你又没有用放在手里(打印屏幕)又碍事,所以账单从你的手里重新被丢到了垃圾桶(/dev/null
)了。但是,垃圾桶的垃圾是怎么处理的你是不知道的。
不知道上面的描述,答主是不是能明白这三个知识点了?只要理解了上面的三个点,其实答主的第三个问题很好滴能解决了。
让一个变量获得命令输出的结果,是下面这样的处理:
1
i=$(ls 123.txt)
这样,i
就能获得命令 ls 123.txt
输出的标准输出。错误提示(标准错误)依然会打印到屏幕上显示。
1
i=$(ls 123.txt 2> /dev/null)
这样的命令,ls
命令如果出现了错误提示,就会被重定向到/dev/null
垃圾桶去了。所以,屏幕上不会打印任何输出关于错误的提示字符。在这个命令的操作中,i
获得文件stdout标准输出,也就是文件述符1的屏幕输出结果”123.txt
“。
如果,这个123.txt
文件不存在,i
就肯定什么都拿不到,因为错误提示被/dev/null
吃了(划掉),被重定向丢弃了屏幕也不显示错误提示。所以,i
就是个什么都没有的空变量。基本就是如下效果一样:
1
i=''
存在的意义
/dev/null> file
的意义在与 要输出到的文件不会被删除就可以进行清空。如果你通过删除后在新建一个文件的方式来清空的话,可能由于权限的原因不能被删除获取新建。还有可能在你刚删除文件后,另外一个程序就需要读取这个文件,这时就会出现错误。
/dev/zero
关闭文件描述符
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
n<&-
Close input file descriptor n.
0<&-, <&-
Close stdin.
n>&-
Close output file descriptor n.
1>&-, >&-
Close stdout.
总结
本文主要介绍了linux重定向的原理以及一些基本命令,并且详细地分析了>/dev/null 2>&1
这个命令以及一些注意点。
总而言之,在工作中用到最多的就是nohup command >/dev/null 2>&1 &
命令,希望大家能够好好掌握。
小问题
接着本文的场景,下面命令,错误输出会输出到什么地方呢?同学们可以在评论区留言回答哦~
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# ls a.txt b.txt 2>&1 >/dev/null 2>&1