11) > 與 < 差在哪？
时间：2010-03-09 来源：tonyty163
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11) > 與 < 差在哪？ 這次的題目之前我在 CU 的 shell 版已說明過了： (原貼連結在論壇改版後已經失效) 這次我就不重寫了，將貼子的內容"抄"下來就是了... -------------- 11.1 談到 I/O redirection ，不妨先讓我們認識一下 File Descriptor (FD) 。 程式的運算，在大部份情況下都是進行數據(data)的處理， 這些數據從哪讀進？又，送出到哪裡呢？ 這就是 file descriptor (FD) 的功用了。 在 shell 程式中，最常使用的 FD 大概有三個，分別為： 0: Standard Input (STDIN) 1: Standard Output (STDOUT) 2: Standard Error Output (STDERR) 在標準情況下，這些 FD 分別跟如下設備(device)關聯： stdin(0): keyboard stdout(1): monitor stderr(2): monitor 我們可以用如下下命令測試一下：
很明顯，mail 程式所讀進的數據，就是從 stdin 也就是 keyboard 讀進的。 不過，不見得每個程式的 stdin 都跟 mail 一樣從 keyboard 讀進， 因為程式作者可以從檔案參數讀進 stdin ，如：
但，要是 cat 之後沒有檔案參數則又如何呢？ 哦，請您自己玩玩看囉.... ^_^
(請留意數據輸出到哪裡去了，最後別忘了按 ^d 離開...) 至於 stdout 與 stderr ，嗯... 等我有空再續吧... ^_^ 還是，有哪位前輩要來玩接龍呢？ -------------- 11.2 沿文再續，書接上一回... ^_^ 相信，經過上一個練習後，你對 stdin 與 stdout 應該不難理解吧？ 然後，讓我們繼續看 stderr 好了。 事實上，stderr 沒甚麼難理解的：說穿了就是"錯誤信息"要往哪邊送而已... 比方說，若讀進的檔案參數是不存在的，那我們在 monitor 上就看到了：
若，一個命令同時產生 stdout 與 stderr 呢？ 那還不簡單，都送到 monitor 來就好了：
okay，至此，關於 FD 及其名稱、還有相關聯的設備，相信你已經沒問題了吧？ 那好，接下來讓我們看看如何改變這些 FD 的預設數據通道， 我們可用 < 來改變讀進的數據通道(stdin)，使之從指定的檔案讀進。 我們可用 > 來改變送出的數據通道(stdout, stderr)，使之輸出到指定的檔案。 比方說：
就是從 my.file 讀進數據
則是從 /etc/passwd 讀進... 這樣一來，stdin 將不再是從 keyboard 讀進，而是從檔案讀進了... 嚴格來說，< 符號之前需要指定一個 FD 的(之間不能有空白)， 但因為 0 是 < 的預設值，因此 < 與 0< 是一樣的﹗ okay，這個好理解吧？ 那，要是用兩個 << 又是啥呢？ 這是所謂的 HERE Document ，它可以讓我們輸入一段文本，直到讀到 << 後指定的字串。 比方說：
這樣的話，cat 會讀進 3 行句子，而無需從 keyboard 讀進數據且要等 ^d 結束輸入。 至於 > 又如何呢？ 且聽下回分解.... -------------- 11.3 okay，又到講古時間~~~ 當你搞懂了 0< 原來就是改變 stdin 的數據輸入通道之後，相信要理解如下兩個 redirection 就不難了： * 1> * 2> 前者是改變 stdout 的數據輸出通道，後者是改變 stderr 的數據輸出通道。 兩者都是將原本要送出到 monitor 的數據轉向輸出到指定檔案去。 由於 1 是 > 的預設值，因此，1> 與 > 是相同的，都是改變 stdout 。 用上次的 ls 例子來說明一下好了：
這樣 monitor 就只剩下 stderr 而已。因為 stdout 給寫進 file.out 去了。
這樣 monitor 就只剩下 stdout ，因為 stderr 寫進了 file.err 。
這樣 monitor 就啥也沒有，因為 stdout 與 stderr 都給轉到檔案去了... 呵~~~ 看來要理解 > 一點也不難啦﹗是不？沒騙你吧？ ^_^ 不過，有些地方還是要注意一下的。 首先，是同時寫入的問題。比方如下這個例子：
假如 stdout(1) 與 stderr(2) 都同時在寫入 file.both 的話， 則是採取“覆蓋”方式：後來寫入的覆蓋前面的。 讓我們假設一個 stdout 與 stderr 同時寫入 file.out 的情形好了： * 首先 stdout 寫入10個字元 * 然後 stderr 寫入 6 個字元 那麼，這時候原本 stdout 輸出的 10 個字元就被 stderr 覆蓋掉了。 那，如何解決呢？所謂山不轉路轉、路不轉人轉嘛， 我們可以換一個思維：將 stderr 導進 stdout 或將 stdout 導進 sterr ，而不是大家在搶同一份檔案，不就行了﹗ bingo﹗就是這樣啦： * 2>&1 就是將 stderr 併進 stdout 作輸出 * 1>&2 或 >&2 就是將 stdout 併進 stderr 作輸出 於是，前面的錯誤操作可以改為：
這樣，不就皆大歡喜了嗎？ 呵~~~ ^_^ 不過，光解決了同時寫入的問題還不夠，我們還有其他技巧需要了解的。 故事還沒結束，別走開﹗廣告後，我們再回來...﹗ -------------- 11.4 okay，這次不講 I/O Redirction ，講佛吧... (有沒搞錯？﹗網中人是否頭殼燒壞了？...) 嘻~~~ ^_^ 學佛的最高境界，就是"四大皆空"。至於是空哪四大塊？我也不知，因為我還沒到那境界... 但這個"空"字，卻非常值得我們返複把玩的： --- 色即是空、空即是色﹗ 好了，施主要是能夠領會"空"的禪意，那離修成正果不遠矣~~~ 在 Linux 檔案系統裡，有個設備檔位於 /dev/null 。 許多人都問過我那是甚麼玩意兒？我跟你說好了：那就是"空"啦﹗ 沒錯﹗空空如也的空就是 null 了.... 請問施主是否忽然有所頓誤了呢？然則恭喜了~~~ ^_^ 這個 null 在 I/O Redirection 中可有用得很呢： * 若將 FD1 跟 FD2 轉到 /dev/null 去，就可將 stdout 與 stderr 弄不見掉。 * 若將 FD0 接到 /dev/null 來，那就是讀進 nothing 。 比方說，當我們在執行一個程式時，畫面會同時送出 stdout 跟 stderr ， 假如你不想看到 stderr (也不想存到檔案去)，那可以：
若要相反：只想看到 stderr 呢？還不簡單﹗將 stdout 弄到 null 就行：
那接下來，假如單純只跑程式，不想看到任何輸出結果呢？ 哦，這裡留了一手上次節目沒講的法子，專門贈予有緣人﹗... ^_^ 除了用 >/dev/null 2>&1 之外，你還可以如此：
(提示：將 &> 換成 >& 也行啦~~! ) okay？講完佛，接下來，再讓我們看看如下情況：
看來，我們在重導 stdout 或 stderr 進一份檔案時，似乎永遠只獲得最後一次導入的結果。 那，之前的內容呢？ 呵~~~ 要解決這個問提很簡單啦，將 > 換成 >> 就好：
如此一來，被重導的目標檔案之內容並不會失去，而新的內容則一直增加在最後面去。 easy ？ 呵 ... ^_^ 但，只要你再一次用回單一的 > 來重導的話，那麼，舊的內容還是會被"洗"掉的﹗ 這時，你要如何避免呢？ ----備份﹗ yes ，我聽到了﹗不過.... 還有更好的嗎？ 既然與施主這麼有緣份，老納就送你一個錦囊妙法吧：
那，要如何取消這個"限制"呢？ 哦，將 set -o 換成 set +o 就行：
再問：那... 有辦法不取消而又"臨時"蓋寫目標檔案嗎？ 哦，佛曰：不可告也﹗ 啊~~~ 開玩笑的、開玩笑的啦~~~ ^_^ 唉，早就料到人心是不足的了﹗
留意到沒有：在 > 後面再加個" | "就好(注意： > 與 | 之間不能有空白哦).... 呼.... (深呼吸吐納一下吧)~~~ ^_^ 再來還有一個難題要你去參透的呢：
嗯？﹗注意到沒有？﹗﹗ ---- 怎麼最後那個 cat 命令看到的 file 竟是空的？﹗ why? why? why? 同學們：下節課不要遲到囉~~~! -------------- 11.5 噹噹噹~~~ 上課囉~~~ ^_^ 前面提到：$ cat < file > file 之後原本有內容的檔案結果卻被洗掉了﹗ 要理解這一現像其實不難，這只是 priority 的問題而已： * 在 IO Redirection 中，stdout 與 stderr 的管道會先準備好，才會從 stdin 讀進資料。 也就是說，在上例中，> file 會先將 file 清空，然後才讀進 < file ， 但這時候檔案已經被清空了，因此就變成讀不進任何資料了... 哦~~~ 原來如此~~~~ ^_^ 那... 如下兩例又如何呢？
嗯... 同學們，這兩個答案就當練習題囉，下節課之前請交作業﹗ 好了，I/O Redirection 也快講完了，sorry，因為我也只知道這麼多而已啦~~~ 嘻~~ ^_^ 不過，還有一樣東東是一定要講的，各位觀眾(請自行配樂~!#@!$%) ： ---- 就是 pipe line 也﹗ 談到 pipe line ，我相信不少人都不會陌生： 我們在很多 command line 上常看到的" | "符號就是 pipe line 了。 不過，究竟 pipe line 是甚麼東東呢？ 別急別急... 先查一下英漢字典，看看 pipe 是甚麼意思？ 沒錯﹗它就是"水管"的意思... 那麼，你能想像一下水管是怎麼一根接著一根的嗎？ 又，每根水管之間的 input 跟 output 又如何呢？ 嗯？？ 靈光一閃：原來 pipe line 的 I/O 跟水管的 I/O 是一模一樣的： * 上一個命令的 stdout 接到下一個命令的 stdin 去了﹗ 的確如此... 不管在 command line 上你使用了多少個 pipe line ， 前後兩個 command 的 I/O 都是彼此連接的﹗(恭喜：你終於開竅了﹗ ^_^ ) 不過... 然而... 但是... ... stderr 呢？ 好問題﹗不過也容易理解： * 若水管漏水怎麼辦？ 也就是說：在 pipe line 之間，前一個命令的 stderr 是不會接進下一命令的 stdin 的， 其輸出，若不用 2> 導到 file 去的話，它還是送到監視器上面來﹗ 這點請你在 pipe line 運用上務必要注意的。 那，或許你又會問： * 有辦法將 stderr 也餵進下一個命令的 stdin 去嗎？ (貪得無厭的家夥﹗) 方法當然是有，而且你早已學過了﹗ ^_^ 我提示一下就好： * 請問你如何將 stderr 合併進 stdout 一同輸出呢？ 若你答不出來，下課之後再來問我吧... (如果你臉皮真夠厚的話...) 或許，你仍意尤未盡﹗或許，你曾經碰到過下面的問題： * 在 cm1 | cm2 | cm3 ... 這段 pipe line 中，若要將 cm2 的結果存到某一檔案呢？ 若你寫成 cm1 | cm2 > file | cm3 的話， 那你肯定會發現 cm3 的 stdin 是空的﹗(當然啦，你都將水管接到別的水池了﹗) 聰明的你或許會如此解決：
是的，你的確可以這樣做，但最大的壞處是：這樣一來，file I/O 會變雙倍﹗ 在 command 執行的整個過程中，file I/O 是最常見的最大效能殺手。 凡是有經驗的 shell 操作者，都會盡量避免或降低 file I/O 的頻率。 那，上面問題還有更好方法嗎？ 有的，那就是 tee 命令了。 * 所謂 tee 命令是在不影響原本 I/O 的情況下，將 stdout 複製一份到檔案去。 因此，上面的命令行可以如此打：
在預設上，tee 會改寫目標檔案，若你要改為增加內容的話，那可用 -a 參數達成。 基本上，pipe line 的應用在 shell 操作上是非常廣泛的，尤其是在 text filtering 方面， 凡舉 cat, more, head, tail, wc, expand, tr, grep, sed, awk, ... 等等文字處理工具， 搭配起 pipe line 來使用，你會驚覺 command line 原來是活得如此精彩的﹗ 常讓人有"眾裡尋他千百度，驀然回首，那人卻在燈火闌珊處﹗"之感... ^_^ .... 好了，關於 I/O Redirection 的介紹就到此告一段落。 若日後有空的話，再為大家介紹其它在 shell 上好玩的東西﹗bye... ^_^ |
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