Хотя обычно, как было сказано, ввод/вывод программы связаны со стандартными потоками, в оболочке существуют специальные средства для перенаправления ввода/вывода.
5.5.1 Операторы >, < и >>
Для обозначения перенаправления используются символы "> ", "< " и ">> ". Чаще всего используется перенаправление вывода команды в файл. Вот соответствующий пример:
$ ls -l > /home/jim/dir.txt
По этой команде в файле /home/jim/dir.txt будет сохранен перечень файлов и подкаталогов того каталога, который был текущим на момент выполнения команды ls ; при этом если указанного файла не существовало, то он будет создан; если он существовал, то будет перезаписан; если же вы хотите, чтобы вывод команды был дописан в конец существующего файла, то надо вместо символа > использовать >> . При этом наличие пробелов до или после символов > или >> несущественно и служит только для удобства пользователя.
Вы можете направить вывод не только в файл, но и на вход другой команды или на устройство (например, принтер). Так, для подсчета числа слов в файле /home/jim/report.txt можно использовать следующую команду:
$ cat /home/jim/report.txt > wc -w
а для вывода файла на печать — команду:
$ cat /home/jim/report.txt > lpr
Как видите, оператор > служит для перенаправления выходного потока. По отношению к входному потоку аналогичную функцию выполняет оператор < . Приведенный выше пример команды для подсчета числа слов в определенном файле можно переписать следующим образом (обратите внимание на отсутствие команды cat ):
$ wc -w < /home/jim/report.txt
Этот вариант перенаправления часто используется в различных скриптах, применительно к тем командам, которые обычно воспринимают ввод (или ожидают ввода) с клавиатуры. В скрипте же, автоматизирующем какие-то рутинные операции, можно дать команде необходимую информацию из файла, в который заранее записано то, что нужно ввести для выполнения этой команды.
В силу того, что символы < , > и >> действуют на стандартные потоки, их можно использовать не только тем привычным образом, как это делается обычно, но и несколько по-другому. Так, следующие команды эквивалентны:
$ cat > file
$ cat>file
$ >file cat
$ > file cat
Однако сам по себе (без какой-либо команды, для которой определены стандартные потоки) символ перенаправления не может использоваться, так что нельзя, например, введя в командной строке
$ file1 > file2
получить копию какого-то файла. Но это не уменьшает значения данного механизма, ведь стандартные потоки определены для любой команды. При этом перенаправить можно не только стандартный ввод и вывод, но и другие потоки. Для этого надо указать перед символом перенаправления номер перенаправляемого потока. Стандартный ввод stdin имеет номер 0, стандартный вывод stdout — номер 1, стандартный поток сообщений об ошибках stderr — номер 2. То есть полный формат команды перенаправления имеет вид (напомним, что пробелы возле > не обязательны):
command N > M
где N и M — номера стандартных потоков (0,1,2) или имена файлов. Употребление в некоторых случаях символов < , > и>> без указания номера канала или имени файла возможно только потому, что вместо отсутствующего номера по умолчанию подставляется 1, т. е. стандартный вывод. Так, оператор > без указания номера интерпретируется как 1 > .
Кроме простого перенаправления стандартных потоков существует еще возможность не просто перенаправить поток в тот или иной канал, а сделать копию содержимого стандартного потока. Для этого служит специальный символ & , который ставится перед номером канала, на который перенаправляется поток:
command N > &M
Такая команда означает, что выход канала с номером N направляется как на стандартный вывод, так и дублируется в канал с номером M . Например, для того, чтобы сообщения об ошибках дублировались на стандартный вывод, надо дать команду 2>&1, в то время как 1>&2 дублирует stdout в stderr. Такая возможность особенно полезна при перенаправлении вывода в файл, так как мы тогда одновременно и видим сообщения на экране, и сохраняем их в файле.
5.5.2 Оператор |
Особым вариантом перенаправления вывода является организация программного канала (иногда называет трубопроводом или конвейером). Для этого две или несколько команд, таких, что вывод предыдущей служит вводом для следующей, соединяются (или разделяются, если вам это больше нравится) символом вертикальной черты — "|". При этом стандартный выходной поток команды, расположенной слева от символа | , направляется на стандартный ввод программы, расположенной справа от символа | . Например:
$ cat myfile | grep Linux | wc -l
Эта строка означает, что вывод команды cat , т. е. текст из файла myfile, будет направлен на вход команды grep , которая выделит только строки, содержащие слово "Linux". Вывод команды grep будет, в свою очередь, направлен на вход команды wc -l , которая подсчитает число таких строк.
Программные каналы используются для того, чтобы скомбинировать несколько маленьких программ, каждая из которых выполняет только определенные преобразования над своим входным потоком, для создания обобщенной команды, результатом которой будет какое-то более сложное преобразование.
Надо отметить, что оболочка одновременно вызывает на выполнение все команды, включенные в конвейер, запуская для каждой из команд отдельный экземпляр оболочки, так что как только первая программа начинает что-либо выдавать в свой выходной поток, следующая команда начинает его обрабатывать. Точно так же каждая следующая команда выполняет свою операцию, ожидая данных от предыдущей команды и выдавая свои результаты на вход последующей. Если вы хотите, чтобы какая-то команда полностью завершилась до начала выполнения последующей, вы можете использовать в одной строке как символ конвейера | , так и точку с запятой ; . Перед каждой точкой с запятой оболочка будет останавливаться и ожидать, пока завершится выполнение всех предыдущих команд, включенных в конвейер.
Статус выхода (логическое значение, возвращаемое после завершения работы программы) из канала совпадает со статусом выхода, возвращаемым последней командой конвейера. Перед первой командой конвейера можно поставить символ "!", тогда статус выхода из конвейера будет логическим отрицанием статуса выхода из последней команды. Оболочка ожидает завершения всех команд конвейера, прежде чем установить возвращаемое значение.
5.5.3 Фильтры
Последний из приведенных выше примеров (с командой grep ) можно использовать для иллюстрации еще одного важного понятия, а именно, программы-фильтра. Фильтры — это команды (или программы), которые воспринимают входной поток данных, производят над ним некоторые преобразования и выдают результат на стандартный вывод (откуда его можно перенаправить куда-то еще по желанию пользователя). К числу команд-фильтров относятся уже упоминавшиеся выше команды cat, more, less, wc, cmp, diff , а также следующие команды.
Таблица 5.1. Команды-фильтры
|
Команда |
Краткое описание |
|
grep , fgrep , egrep |
Ищут во входном файле или данных со стандартного ввода строки, содержащие указанный шаблон, и выдают их на стандартный вывод |
|
Заменяет во входном потоке все встречающиеся символы, перечисленные в заданном перечне, на соответствующие символы из второго заданного перечня |
|
|
comm |
Сравнивает два файла по строкам и выдает на стандартный вывод 3 колонки: в одной — строки, которые встречаются только в 1 файле, во второй — строки, которые встречаются только во 2-ом файле: и в третьей — строки, имеющиеся в обоих файлах |
|
Форматирует для печати текстовый файл или содержимое стандартного ввода |
|
|
sed |
Строковый редактор, использующийся для выполнения некоторых преобразований над входным потоком данных (берется из файла или со стандартного ввода) |
Особым фильтром является команда tee , которая "раздваивает" входной поток, с одной стороны направляя его на стандартный вывод, а с другой — в файл (имя которого вы должны задать). Легко видеть, что по своему действию команда tee аналогична оператору перенаправления 1>&file .
Возможности фильтров можно существенно расширить за счет использования регулярных выражений, позволяющих организовать, например, поиск по различным, зачастую очень сложным, шаблонам.
О перенаправлении и фильтрах можно было бы говорить очень много. Но этот материал имеется в большинстве книг по UNIX и Linux, например у Петерсена [П1.4] и Келли-Бутла [П1.8] . Поэтому ограничимся сказанным, и перейдем к рассмотрению так называемой среды или окружения, создаваемого оболочкой.
В. Костромин (kos at rus-linux dot net) - 5.5. Перенаправление ввода/вывода, каналы и фильтрыОдна из самых интересных и полезных тем для системных администраторов и новых пользователей, которые только начинают разбираться в работе с терминалом - это перенаправление потоков ввода вывода Linux. Эта особенность терминала позволяет перенаправлять вывод команд в файл, или содержимое файла на ввод команды, объединять команды вместе, и образовать конвейеры команд.
В этой статье мы рассмотрим как выполняется перенаправление потоков ввода вывода в Linux, какие операторы для этого используются, а также где все это можно применять.
Все команды, которые мы выполняем, возвращают нам три вида данных:
- Результат выполнения команды, обычно текстовые данные, которые запросил пользователь;
- Сообщения об ошибках - информируют о процессе выполнения команды и возникших непредвиденных обстоятельствах;
- Код возврата - число, которое позволяет оценить правильно ли отработала программа.
В Linux все субстанции считаются файлами, в том числе и потоки ввода вывода linux - файлы. В каждом дистрибутиве есть три основных файла потоков, которые могут использовать программы, они определяются оболочкой и идентифицируются по номеру дескриптора файла:
- STDIN или 0 - этот файл связан с клавиатурой и большинство команд получают данные для работы отсюда;
- STDOUT или 1 - это стандартный вывод, сюда программа отправляет все результаты своей работы. Он связан с экраном, или если быть точным, то с терминалом, в котором выполняется программа;
- STDERR или 2 - все сообщения об ошибках выводятся в этот файл.
Перенаправление ввода / вывода позволяет заменить один из этих файлов на свой. Например, вы можете заставить программу читать данные из файла в файловой системе, а не клавиатуры, также можете выводить ошибки в файл, а не на экран и т д. Все это делается с помощью символов "<" и ">" .
Перенаправить вывод в файл
Все очень просто. Вы можете перенаправить вывод в файл с помощью символа >. Например, сохраним вывод команды top:
top -bn 5 > top.log
Опция -b заставляет программу работать в не интерактивном пакетном режиме, а n - повторяет операцию пять раз, чтобы получить информацию обо всех процессах. Теперь смотрим что получилось с помощью cat:
Символ ">" перезаписывает информацию из файла, если там уже что-то есть. Для добавления данных в конец используйте ">>" . Например, перенаправить вывод в файл linux еще для top:
top -bn 5 >> top.log
По умолчанию для перенаправления используется дескриптор файла стандартного вывода. Но вы можете указать это явно. Эта команда даст тот же результат:
top -bn 5 1>top.log
Перенаправить ошибки в файл
Чтобы перенаправить вывод ошибок в файл вам нужно явно указать дескриптор файла, который собираетесь перенаправлять. Для ошибок - это номер 2. Например, при попытке получения доступа к каталогу суперпользователя ls выдаст ошибку:
Вы можете перенаправить стандартный поток ошибок в файл так:
ls -l /root/ 2> ls-error.log
$ cat ls-error.log
Чтобы добавить данные в конец файла используйте тот же символ:
ls -l /root/ 2>>ls-error.log
Перенаправить стандартный вывод и ошибки в файл
Вы также можете перенаправить весь вывод, ошибки и стандартный поток вывода в один файл. Для этого есть два способа. Первый из них, более старый, состоит в том, чтобы передать оба дескриптора:
ls -l /root/ >ls-error.log 2>&1
Сначала будет отправлен вывод команды ls в файл ls-error.log c помощью первого символа перенаправления. Дальше в тот же самый файл будут направлены все ошибки. Второй метод проще:
ls -l /root/ &> ls-error.log
Также можно использовать добавление вместо перезаписи:
ls -l /root/ &>> ls-error.log
Стандартный ввод из файла
Большинство программ, кроме сервисов, получают данные для своей работы через стандартный ввод. По умолчанию стандартный ввод ожидает данных от клавиатуры. Но вы можете заставить программу читать данные из файла с помощью оператора "<" :
cat Вы также можете сразу же перенаправить вывод тоже в файл. Например, пересортируем список: sort Таким образом, мы в одной команде перенаправляем ввод вывод linux. Можно работать не только с файлами, но и перенаправлять вывод одной команды в качестве ввода другой. Это очень полезно для выполнения сложных операций. Например, выведем пять недавно измененных файлов: ls -lt | head -n 5 С помощью утилиты xargs вы можете комбинировать команды таким образом, чтобы стандартный ввод передавался в параметры. Например, скопируем один файл в несколько папок: echo test/ tmp/ | xargs -n 1 cp -v testfile.sh Здесь параметр -n 1 задает, что для одной команды нужно подставлять только один параметр, а опция -v в cp позволяет выводить подробную информацию о перемещениях. Еще одна, полезная в таких случаях команда - это tee. Она читает данные из стандартного ввода и записывает в стандартный вывод или файлы. Например: echo "Тест работы tee" | tee file1 В сочетании с другими командами все это может использоваться для создания сложных инструкций из нескольких команд. В этой статье мы рассмотрели основы перенаправления потоков ввода вывода Linux. Теперь вы знаете как перенаправить вывод в файл linux или вывод из файла. Это очень просто и удобно. Если у вас остались вопросы, спрашивайте в комментариях! 1403
Потоки вывода
Сообщения скриптов выводятся во вполне определенные потоки - потоки вывода. Таким образом то, что мы выводим через echo "Hello, world!" Не просто выводится на экран, а, с точки зрения системы, а конкретно - командных интерпретаторов sh и bash - выводится через определенный поток вывода. В случае echo - поток под номером 1 (stdout), с которым ассоциирован экран. Некоторые программы и скрипты так-же используют другой поток вывода - под номером 2 (stderr). В него они выводят сообщения об ошибках. Благодаря этому можно раздельно выхватывать из потоков обычные информационные сообщения и сообщения об ошибках и направлять и обрабатывать их раздельно. Например, Вы можете заблокировать вывод информационных сообщения, оставив только сообщения об ошибках. Или направить вывод сообщений об ошибках в отдельный файл для логирования. Что такое ">somefile"
Такой записью в Unix (в интерпретаторах bash и sh) указывается перенаправление потоков вывода. В следующем примере мы перенаправим все информационные (обычные) сообщения команды ls в файл myfile.txt, получив таким образом в этом файле просто список ls: $ ls > myfile.txt Однако давайте сделаем заведомо ошибочную операцию: $ ls /masdfasdf > myfile.txt Т.к. поток stderr (2) мы никуда не перенаправили - сообщение об ошибке появится на экране и НЕ появится в файле myfile.txt А теперь давайте выполним команду ls так, чтобы информационные данные записались в файл myfile.txt, а сообщения об ошибках - в файл myfile.err, при этом на экране во время выполнения не появится ничего: $ ls >myfile.txt 2>myfile.err Конечно, мы можем оба потока направить в один файл или в одно и то же устройство. 2>&1
Нередко в скриптах можно встретить такую запись. Она означает: "Поток с номером 2 перенаправить в поток с номером 1", или "Поток stderr - направить через поток stdout". Т.е. все сообщения об ошибках мы направляем через поток, через который обычно печатаются обычные, не ошибочные сообщения. $ ls /asfasdf 2>&1 $ ls /asfasdf >myfile.txt 2>&1 /dev/null
Однако иногда нам нужно просто скрыть все сообщения - не сохраняя их. Т.е. просто блокировать вывод. Для этого служит виртуальное устройство /dev/null. В следующем примере весь вывод обычных сообщений команды ls мы направим в /dev/null: $ ls > /dev/null $ ls > /dev/null 2>&1 $ ls >/dev/null 2>/dev/null $ ls 2>/dev/null Заметьте, что здесь уже нельзя указывать "2>&1", т.к. поток (1) не перенаправлен никуда и в таком случае сообщения об ошибках будут банально вывалены на экран. Что первее - яйцо или курица?
Я приведу Вам здесь 2 примера. Пример 1) $ ls >/dev/null 2>&1 $ ls 2>&1 >/dev/null Дело в том, что интерпретаторы читают и применяют перенаправления слева направо. И сейчас мы разберем оба примера. Пример 1 1) ">/dev/null" - мы направляем поток 1 (stdout) в /dev/null. Все сообщения, попадающие в поток (1) - будут направлены в /dev/null. 2) "2>&1" - мы перенаправляем поток 2 (stderr) в поток 1 (stdout). Но, т.к. поток 1 уже ассоциирован с /dev/null - все сообщения все-равно попадут в /dev/null. Результат: на экране - пусто. Пример 2 1) "2>&1" - мы перенаправляем поток ошибок stderr (2) в поток stdout (1). При этом, т.к. поток 1 по-умолчанию ассоциирован с терминалом - сообщения об ошибках мы успешно увидим на экране. 2) ">/dev/null" - а уже здесь мы перенаправляем поток 1 в /dev/null. И обычные сообщения мы не увидим. Результат: мы будем видеть сообщения об ошибках на экране, но не будет видеть обычные сообщения. Вывод: сначала перенаправьте поток, а потом на него ссылайтесь. Вы уже знакомы с двумя методами работы с тем, что выводят сценарии командной строки: Каждому процессу позволено иметь до девяти открытых дескрипторов файлов. Оболочка bash резервирует первые три дескриптора с идентификаторами 0, 1 и 2. Вот что они означают. Многие команды bash принимают ввод из STDIN , если в командной строке не указан файл, из которого надо брать данные. Например, это справедливо для команды cat . Когда вы вводите команду cat в командной строке, не задавая параметров, она принимает ввод из STDIN . После того, как вы вводите очередную строку, cat просто выводит её на экран. Итак, у нас есть некий файл с данными, к которому мы можем добавить другие данные с помощью этой команды: Pwd >> myfile
Перенаправление вывода команды в файл
Пока всё хорошо, но что если попытаться выполнить что-то вроде показанного ниже, обратившись к несуществующему файлу xfile , задумывая всё это для того, чтобы в файл myfile попало сообщение об ошибке. Ls –l xfile > myfile
При попытке обращения к несуществующему файлу генерируется ошибка, но оболочка не перенаправила сообщения об ошибках в файл, выведя их на экран. Но мы-то хотели, чтобы сообщения об ошибках попали в файл. Что делать? Ответ прост - воспользоваться третьим стандартным дескриптором. Итак, предположим, что надо перенаправить сообщения об ошибках, скажем, в лог-файл, или куда-нибудь ещё, вместо того, чтобы выводить их на экран. Ls -l xfile 2>myfile
cat ./myfile
Ls –l myfile xfile anotherfile 2> errorcontent 1> correctcontent
Оболочка перенаправит то, что команда ls обычно отправляет в STDOUT , в файл correctcontent благодаря конструкции 1> . Сообщения об ошибках, которые попали бы в STDERR , оказываются в файле errorcontent из-за команды перенаправления 2> . Если надо, и STDERR , и STDOUT можно перенаправить в один и тот же файл, воспользовавшись командой &> : После выполнения команды то, что предназначено для STDERR и STDOUT , оказывается в файле content . #!/bin/bash
echo "This is an error" >&2
echo "This is normal output"
Запустим скрипт так, чтобы вывод STDERR попадал в файл. ./myscript 2> myfile
#!/bin/bash
exec 1>outfile
echo "This is a test of redirecting all output"
echo "from a shell script to another file."
echo "without having to redirect every line"
Если просмотреть файл, указанный в команде перенаправления вывода, окажется, что всё, что выводилось командами echo , попало в этот файл. Команду exec можно использовать не только в начале скрипта, но и в других местах: #!/bin/bash
exec 2>myerror
echo "This is the start of the script"
echo "now redirecting all output to another location"
exec 1>myfile
echo "This should go to the myfile file"
echo "and this should go to the myerror file" >&2
Сначала команда exec задаёт перенаправление вывода из STDERR в файл myerror . Затем вывод нескольких команд echo отправляется в STDOUT и выводится на экран. После этого команда exec задаёт отправку того, что попадает в STDOUT , в файл myfile , и, наконец, мы пользуемся командой перенаправления в STDERR в команде echo , что приводит к записи соответствующей строки в файл myerror. Освоив это, вы сможете перенаправлять вывод туда, куда нужно. Теперь поговорим о перенаправлении ввода. Exec 0< myfile
#!/bin/bash
exec 0< testfile
count=1
while read line
do
echo "Line #$count: $line"
count=$(($count + 1))
done
В одном из предыдущих материалов вы узнали о том, как использовать команду read для чтения данных, вводимых пользователем с клавиатуры. Если перенаправить ввод, сделав источником данных файл, то команда read , при попытке прочитать данные из STDIN , будет читать их из файла, а не с клавиатуры. Некоторые администраторы Linux используют этот подход для чтения и последующей обработки лог-файлов. Назначить дескриптор для вывода данных можно, используя команду exec: #!/bin/bash
exec 3>myfile
echo "This should display on the screen"
echo "and this should be stored in the file" >&3
echo "And this should be back on the screen"
После окончания чтения файла можно восстановить STDIN и пользоваться им как обычно: #!/bin/bash
exec 6<&0
exec 0< myfile
count=1
while read line
do
echo "Line #$count: $line"
count=$(($count + 1))
done
exec 0<&6
read -p "Are you done now? " answer
case $answer in
y) echo "Goodbye";;
n) echo "Sorry, this is the end.";;
esac
В этом примере дескриптор файла 6 использовался для хранения ссылки на STDIN . Затем было сделано перенаправление ввода, источником данных для STDIN стал файл. После этого входные данные для команды read поступали из перенаправленного STDIN , то есть из файла. После чтения файла мы возвращаем STDIN в исходное состояние, перенаправляя его в дескриптор 6 . Теперь, для того, чтобы проверить, что всё работает правильно, скрипт задаёт пользователю вопрос, ожидает ввода с клавиатуры и обрабатывает то, что введено. #!/bin/bash
exec 3> myfile
echo "This is a test line of data" >&3
exec 3>&-
echo "This won"t work" >&3
Всё дело в том, что мы попытались обратиться к несуществующему дескриптору. Будьте внимательны, закрывая дескрипторы файлов в сценариях. Если вы отправляли данные в файл, потом закрыли дескриптор, потом - открыли снова, оболочка заменит существующий файл новым. То есть всё то, что было записано в этот файл ранее, будет утеряно. У этой команды есть множество ключей, рассмотрим самые важные. Ключ -a используется для выполнения операции логического И над результатами, возвращёнными благодаря использованию двух других ключей: Lsof -a -p $$ -d 0,1,2
Тип файлов, связанных с STDIN , STDOUT и STDERR - CHR (character mode, символьный режим). Так как все они указывают на терминал, имя файла соответствует имени устройства, назначенного терминалу. Все три стандартных файла доступны и для чтения, и для записи. Посмотрим на вызов команды lsof из скрипта, в котором открыты, в дополнение к стандартным, другие дескрипторы: #!/bin/bash
exec 3> myfile1
exec 6> myfile2
exec 7< myfile3
lsof -a -p $$ -d 0,1,2,3,6,7
Скрипт открыл два дескриптора для вывода (3 и 6) и один - для ввода (7). Тут же показаны и пути к файлам, использованных для настройки дескрипторов. Вот, например, как подавить вывод сообщений об ошибках: Ls -al badfile anotherfile 2> /dev/null
Cat /dev/null > myfile
В следующий раз поговорим о сигналах Linux, о том, как обрабатывать их в сценариях, о запуске заданий по расписанию и о фоновых задачах. Уважаемые читатели! В этом материале даны основы работы с потоками ввода, вывода и ошибок. Уверены, среди вас есть профессионалы, которые могут рассказать обо всём этом то, что приходит лишь с опытом. Если так - передаём слово вам. Если вы уже освоились с основами терминала, возможно, вы уже готовы к тому, чтобы комбинировать изученные команды. Иногда выполнения команд оболочки по одной вполне достаточно для решения некоей задачи, но в некоторых случаях вводить команду за командой слишком утомительно и нерационально. В подобной ситуации нам пригодятся некоторые особые символы, вроде угловых скобок. Для оболочки, интерпретатора команд Linux, эти дополнительные символы - не пустая трата места на экране. Они - мощные команды, которые могут связывать воедино различные фрагменты информации, разделять то, что было до этого цельным, и делать ещё много всего. Одна из самых простых, и, в то же время, мощных и широко используемых возможностей оболочки - это перенаправление стандартных потоков ввода/вывода. Первый - это стандартный поток ввода (standard input). В системе это - поток №0 (так как в компьютерах счёт обычно начинается с нуля). Номера потоков ещё называют дескрипторами. Этот поток представляет собой некую информацию, передаваемую в терминал, в частности - инструкции, переданные в оболочку для выполнения. Обычно данные в этот поток попадают в ходе ввода их пользователем с клавиатуры. Второй поток - это стандартный поток вывода (standard output), ему присвоен номер 1. Это поток данных, которые оболочка выводит после выполнения каких-то действий. Обычно эти данные попадают в то же окно терминала, где была введена команда, вызвавшая их появление. И, наконец, третий поток - это стандартный поток ошибок (standard error), он имеет дескриптор 2. Этот поток похож на стандартный поток вывода, так как обычно то, что в него попадает, оказывается на экране терминала. Однако, он, по своей сути, отличается от стандартного вывода, как результат, этими потоками, при желании, можно управлять раздельно. Это полезно, например, в следующей ситуации. Есть команда, которая обрабатывает большой объём данных, выполняя сложную и подверженную ошибкам операцию. Нужно, чтобы полезные данные, которые генерирует эта команда, не смешивались с сообщениями об ошибках. Реализуется это благодаря раздельному перенаправлению потоков вывода и ошибок. Как вы, вероятно, уже догадались, перенаправление ввода/вывода означает работу с вышеописанными потоками и перенаправление данных туда, куда нужно программисту. Делается это с использованием символов > и < в различных комбинациях, применение которых зависит от того, куда, в итоге, должны попасть перенаправляемые данные. При использовании перенаправления любой файл, указанный после > будет перезаписан. Если в файле нет ничего ценного и его содержимое можно потерять, в нашей конструкции допустимо использовать уже существующий файл. Обычно же лучше использовать в подобном случае имя файла, которого пока не существует. Этот файл будет создан после выполнения команды. Назовём его date.txt . Расширение файла после точки обычно особой роли не играет, но расширения помогают поддерживать порядок. Итак, вот наша команда: $ date > date.txt
Так как файл с датой у нас уже есть, будет вполне оправдано просто присоединить к этому файлу данные, полученные от traceroute . Для того, чтобы это сделать, надо использовать два символа > , поставленные один за другим. В результате новая команда, перенаправляющая вывод в файл, но не перезаписывающая его, а добавляющая новые данные после старых, будет выглядеть так: $ traceroute google.com >> date.txt
$ mv date.txt trace1.txt
Предположим, имеется два файла: list1.txt и list2.txt , каждый из которых содержит неотсортированный список строк. В каждом из списков имеются уникальные для него элементы, но некоторые из элементов список совпадают. Мы можем найти строки, которые имеются и в первом, и во втором списках, применив команду comm , но прежде чем её использовать, списки надо отсортировать. Существует команда sort , которая возвращает отсортированный список в терминал, не сохраняя отсортированные данные в файл, из которого они были взяты. Можно отправить отсортированную версию каждого списка в новый файл, используя команду > , а затем воспользоваться командой comm . Однако, такой подход потребует как минимум двух команд, хотя то же самое можно сделать в одной строке, не создавая при этом ненужных файлов. Итак, мы можем воспользоваться командой < для перенаправления отсортированной версии каждого файла команде comm . Вот что у нас получилось: $ comm <(sort list1.txt) <(sort list2.txt)
Например, что если надо провести поиск во всей системе сведений о беспроводных интерфейсах, которые доступны пользователям, у которых нет прав суперпользователя? Для того, чтобы это сделать, можно воспользоваться мощной командой find . Обычно, когда обычный пользователь запускает команду find по всей системе, она выводит в терминал и полезные данные и ошибки. При этом, последних обычно больше, чем первых, что усложняет нахождение в выводе команды того, что нужно. Решить эту проблему довольно просто: достаточно перенаправить стандартный поток ошибок в файл, используя команду 2> (напомним, 2 - это дескриптор стандартного потока ошибок). В результате на экран попадёт только то, что команда отправляет в стандартный вывод: $ find / -name wireless 2> denied.txt
$ find / -name wireless 2> denied.txt > found.txt
И, наконец, если нужно, чтобы всё, что выведет команда, попало в один файл, можно перенаправить оба потока в одно и то же место, воспользовавшись командой &> : $ find / -name wireless &> results.txt
Уважаемые читатели! Знаете ли вы интересные примеры использования перенаправления потоков в Linux, которые помогут новичкам лучше освоиться с этим приёмом работы в терминале?
Использование тоннелей
Выводы
При этом после нажатия на Enter Вы не увидите ничего на экране, зато в файле myfile.txt будет находится все то, что должно было отобразиться на экране.
И что случится? Т.к. директории masdfasdf в корне файловой системы не существует (я так предполагаю - вдруг у Вас есть?), то команда ls сгенерирует ошибку. Однако вывалит эту ошибку она уже не через обычный поток stdout (1), а через поток ошибок stderr (2). А перенаправление задано лишь для stdout ("> myfile.txt").
Здесь нам встречается впервые указание номера потока в качестве перенаправления. Запись "2>myfile.err" указывает, что поток с номером 2 (stderr) нужно перенаправить в файл myfile.err.
А вот еще пример, в котором все сообщения перенаправляются в файл myfile.txt:
При этом все сообщения, как об ошибках, так и обычные, будут записаны в myfile.txt, т.к. поток stdout мы сначала перенаправлили в файл, а потом указали, что ошибки нужно вываливать в stdout - соответственно, в файл myfile.txt
На экране не будет отображено ничего, кроме сообщений об ошибках. А в следующем примере - и сообщения об ошибках будут блокированы:
Причем эта запись эквивалентна записи вида:
А в следующем примере мы заблокируем только сообщения об ошибках:
Пример 2)
С виду - от перестановки мест слогаемых сумма не меняется. Но порядок указателей перенаправления играет роль!
Иногда что-то надо показать на экране, а что-то - записать в файл, поэтому нужно разобраться с тем, как в Linux обрабатывается ввод и вывод, а значит - научиться отправлять результаты работы сценариев туда, куда нужно. Начнём с разговора о стандартных дескрипторах файлов.Стандартные дескрипторы файлов
Всё в Linux - это файлы, в том числе - ввод и вывод. Операционная система идентифицирует файлы с использованием дескрипторов.
Эти три специальных дескриптора обрабатывают ввод и вывод данных в сценарии.
Вам нужно как следует разобраться в стандартных потоках. Их можно сравнить с фундаментом, на котором строится взаимодействие скриптов с внешним миром. Рассмотрим подробности о них.STDIN
STDIN - это стандартный поток ввода оболочки. Для терминала стандартный ввод - это клавиатура. Когда в сценариях используют символ перенаправления ввода - < , Linux заменяет дескриптор файла стандартного ввода на тот, который указан в команде. Система читает файл и обрабатывает данные так, будто они введены с клавиатуры.STDOUT
STDOUT - стандартный поток вывода оболочки. По умолчанию это - экран. Большинство bash-команд выводят данные в STDOUT , что приводит к их появлению в консоли. Данные можно перенаправить в файл, присоединяя их к его содержимому, для этого служит команда >> .
То, что выведет pwd , будет добавлено к файлу myfile , при этом уже имеющиеся в нём данные никуда не денутся.
После выполнения этой команды мы увидим сообщения об ошибках на экране.
Попытка обращения к несуществующему файлу
STDERR
STDERR представляет собой стандартный поток ошибок оболочки. По умолчанию этот дескриптор указывает на то же самое, на что указывает STDOUT , именно поэтому при возникновении ошибки мы видим сообщение на экране.▍Перенаправление потока ошибок
Как вы уже знаете, дескриптор файла STDERR - 2. Мы можем перенаправить ошибки, разместив этот дескриптор перед командой перенаправления:
Сообщение об ошибке теперь попадёт в файл myfile .
Перенаправление сообщения об ошибке в файл
▍Перенаправление потоков ошибок и вывода
При написании сценариев командной строки может возникнуть ситуация, когда нужно организовать и перенаправление сообщений об ошибках, и перенаправление стандартного вывода. Для того, чтобы этого добиться, нужно использовать команды перенаправления для соответствующих дескрипторов с указанием файлов, куда должны попадать ошибки и стандартный вывод:
Перенаправление ошибок и стандартного вывода
Перенаправление STDERR и STDOUT в один и тот же файл
Перенаправление вывода в скриптах
Существует два метода перенаправления вывода в сценариях командной строки:▍Временное перенаправление вывода
В скрипте можно перенаправить вывод отдельной строки в STDERR . Для того, чтобы это сделать, достаточно использовать команду перенаправления, указав дескриптор STDERR , при этом перед номером дескриптора надо поставить символ амперсанда (&):
Если запустить скрипт, обе строки попадут на экран, так как, как вы уже знаете, по умолчанию ошибки выводятся туда же, куда и обычные данные.
Временное перенаправление
Как видно, теперь обычный вывод делается в консоль, а сообщения об ошибках попадают в файл.
Сообщения об ошибках записываются в файл
▍Постоянное перенаправление вывода
Если в скрипте нужно перенаправлять много выводимых на экран данных, добавлять соответствующую команду к каждому вызову echo неудобно. Вместо этого можно задать перенаправление вывода в определённый дескриптор на время выполнения скрипта, воспользовавшись командой exec:
Запустим скрипт.
Перенаправление всего вывода в файл
Вот что получится после запуска скрипта и просмотра файлов, в которые мы перенаправляли вывод.
Перенаправление вывода в разные файлы
Перенаправление ввода в скриптах
Для перенаправления ввода можно воспользоваться той же методикой, которую мы применяли для перенаправления вывода. Например, команда exec позволяет сделать источником данных для STDIN какой-нибудь файл:
Эта команда указывает оболочке на то, что источником вводимых данных должен стать файл myfile , а не обычный STDIN . Посмотрим на перенаправление ввода в действии:
Вот что появится на экране после запуска скрипта.
Перенаправление ввода
Создание собственного перенаправления вывода
Перенаправляя ввод и вывод в сценариях, вы не ограничены тремя стандартными дескрипторами файлов. Как уже говорилось, можно иметь до девяти открытых дескрипторов. Остальные шесть, с номерами от 3 до 8, можно использовать для перенаправления ввода или вывода. Любой из них можно назначить файлу и использовать в коде скрипта.
После запуска скрипта часть вывода попадёт на экран, часть - в файл с дескриптором 3 .
Перенаправление вывода, используя собственный дескриптор
Создание дескрипторов файлов для ввода данных
Перенаправить ввод в скрипте можно точно так же, как и вывод. Сохраните STDIN в другом дескрипторе, прежде чем перенаправлять ввод данных.
Испытаем сценарий.
Перенаправление ввода
Закрытие дескрипторов файлов
Оболочка автоматически закрывает дескрипторы файлов после завершения работы скрипта. Однако, в некоторых случаях нужно закрывать дескрипторы вручную, до того, как скрипт закончит работу. Для того, чтобы закрыть дескриптор, его нужно перенаправить в &- . Выглядит это так:
После исполнения скрипта мы получим сообщение об ошибке.
Попытка обращения к закрытому дескриптору файла
Получение сведений об открытых дескрипторах
Для того, чтобы получить список всех открытых в Linux дескрипторов, можно воспользоваться командой lsof . Во многих дистрибутивах, вроде Fedora, утилита lsof находится в /usr/sbin . Эта команда весьма полезна, так как она выводит сведения о каждом дескрипторе, открытом в системе. Сюда входит и то, что открыли процессы, выполняемые в фоне, и то, что открыто пользователями, вошедшими в систему.
Для того, чтобы узнать PID текущего процесса, можно использовать специальную переменную окружения $$ , в которую оболочка записывает текущий PID .
Вывод сведений об открытых дескрипторах
Вот что получится, если этот скрипт запустить.
Просмотр дескрипторов файлов, открытых скриптом
Подавление вывода
Иногда надо сделать так, чтобы команды в скрипте, который, например, может исполняться как фоновый процесс, ничего не выводили на экран. Для этого можно перенаправить вывод в /dev/null . Это - что-то вроде «чёрной дыры».
Тот же подход используется, если, например, надо очистить файл, не удаляя его:Итоги
Сегодня вы узнали о том, как в сценариях командной строки работают ввод и вывод. Теперь вы умеете обращаться с дескрипторами файлов, создавать, просматривать и закрывать их, знаете о перенаправлении потоков ввода, вывода и ошибок. Всё это очень важно в деле разработки bash-скриптов.Три стандартных потока ввода/вывода
Для того, чтобы понять то, о чём мы будем тут говорить, важно знать, откуда берутся данные, которые можно перенаправлять, и куда они идут. В Linux существует три стандартных потока ввода/вывода данных.Перенаправление стандартного потока вывода
Предположим, вы хотите создать файл, в который будут записаны текущие дата и время. Дело упрощает то, что имеется команда, удачно названная date , которая возвращает то, что нам нужно. Обычно команды выводят данные в стандартный поток вывода. Для того, чтобы эти данные оказались в файле, нужно добавить символ > после команды, перед именем целевого файла. До и после > надо поставить пробел.
Нельзя сказать, что сама по себе эта команда невероятно полезна, однако, основываясь на ней, мы уже можем сделать что-то более интересное. Скажем, вы хотите узнать, как меняются маршруты вашего трафика, идущего через интернет к некоей конечной точке, ежедневно записывая соответствующие данные. В решении этой задачи поможет команда traceroute , которая сообщает подробности о маршруте трафика между нашим компьютером и конечной точкой, задаваемой при вызове команды в виде URL. Данные включают в себя сведения обо всех маршрутизаторах, через которые проходит трафик.
Теперь нам осталось лишь изменить имя файла на что-нибудь более осмысленное, используя команду mv , которой, в качестве первого аргумента, передаётся исходное имя файла, а в качестве второго - новое:Перенаправление стандартного потока ввода
Используя знак < вместо > мы можем перенаправить стандартный ввод, заменив его содержимым файла.
Круглые скобки тут имеют тот же смысл, что и в математике. Оболочка сначала обрабатывает команды в скобках, а затем всё остальное. В нашем примере сначала производится сортировка строк из файлов, а потом то, что получилось, передаётся команде comm , которая затем выводит результат сравнения списков.Перенаправление стандартного потока ошибок
И, наконец, поговорим о перенаправлении стандартного потока ошибок. Это может понадобиться, например, для создания лог-файлов с ошибками или объединения в одном файле сообщений об ошибках и возвращённых некоей командой данных.
Как быть, если нужно сохранить результаты работы команды в отдельный файл, не смешивая эти данные со сведениями об ошибках? Так как потоки можно перенаправлять независимо друг от друга, в конец нашей конструкции можно добавить команду перенаправления стандартного потока вывода в файл:
Обратите внимание на то, что первая угловая скобка идёт с номером - 2> , а вторая без него. Это так из-за того, что стандартный вывод имеет дескриптор 1, и команда > подразумевает перенаправление стандартного вывода, если номер дескриптора не указан.Итоги
Тут мы разобрали лишь основы механизма перенаправления потоков в интерпретаторе командной строки Linux, однако даже то немногое, что вы сегодня узнали, даёт вам практически неограниченные возможности. И, кстати, как и всё остальное, что касается работы в терминале, освоение перенаправления потоков требует практики. Поэтому рекомендуем вам приступить к собственным экспериментам с > и < .
