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深入 Linux I/O 重定向
一個文件描述符說白了就是文件係統為了跟蹤這個打開的文件而分配給它的一個數字，也可以的將其理解為文件指針的一個簡單版本，與C語言中文件句柄的概念很相似。
Linux 中默認情況下始終有 3 個“文件”處於打開狀態，stdin（鍵盤）、 stdout（屏幕）和 stderr（錯誤消息輸出到屏幕上）。這 3 個文件和其他打開的文件都可以被重定向。重定向，簡單的說就是捕捉一個文件、命令、程序、腳本，或者是腳本中的代碼塊的輸出，然後將這些輸出作為輸入發送到另一個文件、命令、程序或腳本中。
每個打開的文件都會被分配一個文件描述符。stdin、stdout 和 stderr 的文件描述符分別是 0、1 和 2。除了這 3 個文件，對於其它那些需要打開的文件，保留了文件描述符 3 到 9。在某些情況下，將這些額外的文件描述符分配給 stdin、stdout 或 stderr 作為臨時的副本鏈接是非常有用的。在經過複雜的重定向和刷新之後需要把它們恢複成正常狀態。
重定向
> file
將 stdout 重定向到一個文件。如果這個文件不存在，那就創建，否則就覆蓋。
創建一個包含目錄樹列表的文件：
ls -lR >dir-tree.list
清空文件：
: > file
這是一個 > 操作，將會把文件 file 變為一個空文件（就是 size 為 0）。如果文件不存在，那麼就創建一個 0 長度的文件（與touch 的效果相同）。: 是一個占位符，不產生任何輸出。
也可以省略 : 占位符：
> file
與上邊的 : > 效果相同, 但是某些 shell （比如 bash）可能不支持這種形式。
>> file
將 stdout 重定向到一個文件。如果文件不存在，那麼就創建它，如果存在，那麼就追加到文件後邊。
script.sh 1 > filename# 重定向 stdout 到文件"filename".script.sh 1 >> filename# 重定向並追加 stdout 到文件"filename".script.sh 2 > filename# 重定向 stderr 到文件"filename".script.sh 2 >> filename# 重定向並追加 stderr 到文件"filename".
&> file
將 stdout 和 stderr 都重定向到文件：
script.sh &> /dev/null
m> file
m 是一個文件描述符，如果沒有明確指定的話默認為 1。
file 是一個文件名。文件描述符 m 被重定向到文件 file。
script.sh 2> error.log
m>&n
m 是一個文件描述符，如果沒有明確指定的話默認為 1。
n 是另一個文件描述符。
script.sh 2>&1
重定向 stderr 到 stdout。將錯誤消息的輸出，發送到與標準輸出所指向的地方。
exec 6<>File
script.sh >&6
默認的，重定向文件描述符 1（stdout）到 6。所有傳遞到 stdout 的輸出都送到 6 中去。
< file
從文件中接受輸入。與 > 是成對命令，並且通常都是結合使用。0 < file 或 < file，前麵的標準輸入 stdin 0 可以省略。
grep search-word < filename
j<>file
為了讀寫 file，把文件 file 打開，並且將文件描述符 j 分配給它。
如果文件 file 不存在，那麼就創建它。如果文件描述符 j 沒指定，那默認是標準輸入 stdin 0 。
echo 1234567890 > File ### 寫字符串到 File .exec 3<>File ### 打開 File 並且將 fd 3 分配給它.read -n 4 <&3 ### 隻讀取4個字符.echo -n . >&3 ### 寫一個小數點.exec 3>&- ### 關閉fd 3.cat File ### ==> 1234.67890
（注：上述命令的輸出結果和原文不同，原因未知。）
管道
管道與 > 很相似，但是實際上更通用。對於想將命令、腳本、文件和程序串連起來的時候很有用。
cat *.txt | sort | uniq > result-file
上述命令對所有 .txt 文件的輸出進行排序，並且刪除重複行。最後將結果保存到 result-file 中。
可以將輸入輸出重定向和/或管道的多個實例結合到一起寫在同一行上：
command < input-file > output-file
等價於：
< input-file command > output-file
但是這種寫法不標準，有的 shell 可能不支持。
可以將多個輸出流重定向到一個文件上：
ls -yz >> command.log 2>&1
將錯誤選項 yz 的結果放到文件 command.log 中。因為 stderr 被重定向到這個文件中，所以所有的錯誤消息也就都指向那裏了。
注意，下邊這個例子就不會給出相同的結果：
ls -yz 2>&1 >> command.log
輸出一個錯誤消息，但是並不寫到文件中。命令的輸出（如果有的話）寫入到文件 command.log。
如果同時將 stdout 和 stderr 都重定向，命令的順序不同會帶來不同的結果。
關閉文件描述符
n<&- 關閉輸入文件描述符 n。
0<&- 或 <&- 關閉 stdin。
n>&- 關閉輸出文件描述符 n。
1>&- 或 >&- 關閉 stdout。
子進程繼承了打開的文件描述符。這就是為什麼管道可以工作的原因。如果想阻止文件描述符被繼承，那麼可以關掉它。
隻將 stderr 重定到一個管道。
exec 3>&1 ### 保存當前 stdout 的"值"（將 fd3 指向 fd0 相同目標）ls -l 2>&1 >&3 3>&- | grep bad 3>&- ### 對'grep'關閉 fd 3### ^^^^ ^^^^ ###（但不關閉'ls'，正常輸出內容不受grep影響）ls -l 2>&1 >&3 | grep bad ### 這樣輸出內容被轉到了 fd3，也不會受 grep 影響ls badabc -l 2>&1 >&3 |grep bad ### stderr 通過 fd1 輸出，會受 grep 影響exec 3>&- ### 對於剩餘的腳本來說，關閉它
使用文件描述符 5 可能會引起問題。當 Bash 使用 exec 創建一個子進程的時候，子進程會繼承文件描述符 5 （參考 Chet Ramey 的歸檔 e-mail： RE: File descriptor 5 is held open）。 最好還是不要去招惹這個特定的文件描述符 5 。
原文發布時間為：2017-01-19
本文來自雲棲社區合作夥伴“Linux中國”
最後更新：2017-05-27 10:03:00