Shell三连(三)：文件的读写和重定向

2018-12-03

文件读写

shell里最重要对一个概念就是流，所谓流就是 byte stream

面向流只有输入和输出默认的输入是 stdin，输出是 stdout、stderr

输入和输出可以被重定向来管理字节流，从而达到文件读写的目的

文件操作	重定向逻辑
文件写	重定向输出stdout至文件
文件读	重定向文件至输入stdin

根据网络教程文件的重定向已经对基本知识介绍的很清楚，本文仅仅针对读写进行举例

文件写

echo "line1" > file.txt
cat file.txt //新建并写入一行字符串

echo "line2" >> file.txt
cat file.txt //追加一行字符串

echo "line3" > file.txt
cat file.txt //写入一行字符串并且替换原内容

文件读

文件读取到运行时的变量并不牵扯到重定向的逻辑, 直接使用 cat 获取文件内容并且赋值给变量即可

1 2	var1=$(cat file.txt) echo "read var1 from file.txt : \n$var1"

如果非要使用 stdin 重定向，则可以使用以下代码，代表将 file.txt 作为输入并且dollar符号执行，结果赋值给var2

1 2	var2=$(<file.txt) echo "read var2 from file.txt : \n$var2"

输入重定向是什么

对网络教程的补充

输出重定向很好理解，所有terminal的输出都会作为 byte stream保存到某个文件

而如何理解输入重定向，以下是对网络教程的补充

echo "line1" > file.txt
echo "line2" >> file.txt

wc -l file.txt // 输出 2 file.txt

wc -l < file.txt // 输出 2

其中 2 代表 2行，为何第一个带有文件名，第二个不带文件名，我们通过 man wc 来分析，文档显示以下原文

//用于统计 词、行、字符、和比特数
wc -- word, line, character, and byte count

//-l 参数代表统计行数
-l The number of lines in each input file

//补充说明，如果没有文件输入，则从stdin读取，并且不显示文件名
If no files are specified, the standard input is used and no file name is displayed.  
The prompt will accept input until receiving EOF, or [^D] in most environments.

其中 EOF（代表End of File），文件自然自带EOF，如果是 Here Document 通常是 Ctrl+D 用于输入一个EOF

可见仅仅输出 2 的shell命令执行了以下操作

wc -l 不带文件名，触发从stdin读取
< file.txt 将 file重定向到 stdin 作为输入
file.txt 自带 EOF 输出行数且不带文件名

我们可以使用 Here Document 来模拟这个过程

wc -l
//输入line1 换行
//输入ling2 换行
//操作 Ctrl+D

为什么echo不能响应输入重定向

对于输入重定向，一般刚刚学会都会想使用echo 来输出文件重定向来的内容，但是执行完毕却没有输出类似的问题

1	echo < file.txt

原因在于 file.txt 的内容被重定向到了 stdin，但是echo指令并不会从 stdin 读取任何内容，所以无法输出文件的内容

所以说一个指令是否能否使用输入重定向，决定于它是否从stdin读取内容

一些教程中需要高亮的基础知识

文件描述符

一般情况下，每个 Unix/Linux 命令运行时都会打开三个文件：

标准输入文件(stdin)：stdin的文件描述符为0，Unix程序默认从stdin读取数据。
标准输出文件(stdout)：stdout 的文件描述符为1，Unix程序默认向stdout输出数据。
标准错误文件(stderr)：stderr的文件描述符为2，Unix程序会向stderr流中写入错误信息。

所以说如果使用了数字代替字符串，代表三个标准文件，例如将错误追加输出到file

1	command 2 >> file.txt

Here Document

Here Document 是 Shell 中的一种特殊的重定向方式，用来将输入重定向到一个交互式 Shell 脚本或程序

个人的理解，是用stdin 模拟一个基于运行时的文件，所以叫 Here Document

1
2
3

command << delimiter
    document
delimiter

一般来讲 delimiter 使用 EOF

cat << EOF
line1
line2
line3
EOF

值得注意的两点

结尾的delimiter 一定要顶格写，前面不能有任何字符，后面也不能有任何字符，包括空格和 tab 缩进
开始的delimiter前后的空格会被忽略掉

>& 和 &>

这里的&没有固定的意思

放在>后面的&，表示重定向的目标不是一个文件，而是一个文件描述符，

换言之 2>1 代表将stderr重定向到当前路径下文件名为1的regular file中

而2>&1代表将stderr重定向到文件描述符为1的文件

1 2	$ command > file 2>&1 $ command >> file 2>&1

顺序问题

1
2
3

find /etc -name .bashrc > list 2>&1
# 我想问为什么不能调下顺序,比如这样
find /etc -name .bashrc 2>&1 > list

先将要输出到stdout的内容重定向到文件，此时文件list就是这个程序的stdout，再将stderr重定向到stdout，也就是文件list
先将要输出到stderr的内容重定向到stdout，此时会产生一个stdout的拷贝，作为程序的stderr，而程序原本要输出到stdout的内容，依然是对接在stdout原身上的，因此第二步重定向stdout，对stdout的拷贝不产生任何影响