[unix shell笔记] - shell输入与输出

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　　在shell脚本中，可以用几种不同的方式读入数据：可以使用标准输入——缺省为键盘，或者指定一个文件作为输入。对于输出也是一样：如果不指定某个文件作为输出，标准输出总是和终端屏幕相关联。如果所使用命令出现了什么错误，它也会缺省输出到屏幕上，如果不想把这些信息输出到屏幕上，也可以把这些信息指定到一个文件中。
　　大多数使用标准输入的命令都指定一个文件作为标准输入。如果能够从一个文件中读取数据，何必要费时费力地从键盘输入呢？
　　本章我们将讨论以下内容：
　　使用标准输入、标准输出及标准错误。
　　重定向标准输入和标准输出。
　　本章全面讨论了shell对数据和信息的标准输入、标准输出，对重定向也做了一定的介绍。
　　
　　5.1 echo
　　使用echo命令可以显示文本行或变量，或者把字符串输入到文件。它的一般形式为：
　　echo string
　　echo命令有很多功能，其中最常用的是下面几个：
　　\c 不换行。
　　\f 进纸。
　　\t 跳格。
　　\n 换行。
　　如果希望提示符出现在输出的字符串之后，可以用：
　　$ echo “What is your name :\c”
　　$ read name
　　上面的命令将会有如下的显示：
　　$ What is your name: □
　　其中“□”是光标。
　　如果想在输出字符之后，让光标移到下一行，可以用：
　　$ echo "The red pen ran out of ink"
　　还可以用echo命令输出转义符以及变量。在下面的例子中，你可以让终端铃响一声，显示出$HOME目录，并且可以让系统执行tty命令(注意，该命令用键盘左上角的符号，法语中的抑音符引起来，不是单引号)。
　　$ echo "\007your home  directory is $HOME, you are connected on `tty`"
　　your home directory is  /home/dave, you are connected on /dev/ttyp1
　　如果是LINUX系统，那么......必须使用-n选项来禁止echo命令输出后换行：
　　$ echo -n "What is your name :"
　　必须使用-e选项才能使转义符生效：
　　$ echo -e ”\007your home  directory is $HOME, you are connected on `tty`“
　　your home director is /home/dave, you are connected on /dev/ttyp1
　　如果希望在echo命令输出之后附加换行，可以使用\n选项：
　　$ cat echod
　　#!/bin/bash
　　echo "this echo's 3 new lines  \n\n\n"
　　echo "OK"
　　运行时会出现如下输出：
　　$ ./echod
　　this echo's 3 new lines
　　OK
　　还可以在echo语句中使用跳格符，记住别忘了加反斜杠\：
　　$ echo "here is a tab\there  are two tabs\t\tok"
　　here is a tab    there are two tabs        ok
　　如果是LINUX系统，那么...别忘了使用-e选项才能使转义符生效：
　　$ echo -e "here is a tab\there  are two tabs\t\tok"
　　here is a tab    there are two tabs        ok
　　如果想把一个字符串输出到文件中，使用重定向符号>。在下面的例子中一个字符串被重定向到一个名为myfile的文件中：
　　$ echo "The log files have all been done"> myfile
　　或者可以追加到一个文件的末尾，这意味着不覆盖原有的内容：
　　$ echo "$LOGNAME carried them out at  `date`">>myfile
　　现在让我们看一下myfile文件中的内容：
　　$ cat myfile
　　The log files have all been done
　　root carried them out at Sat May 22 18:25:06 GMT 1999
　　初涉shell的用户常常会遇到的一个问题就是如何把双引号包含到echo命令的字符串中。
　　引号是一个特殊字符，所以必须要使用反斜杠\来使shell忽略它的特殊含义。假设你希望使用echo命令输出这样的字符串："/dev/rmt0"，那么我们只要在引号前面加上反斜杠\即可：
　　$echo "\"/dev/rmt0"\"
　　"/dev/rmt0"
　　5.2 read
　　可以使用read语句从键盘或文件的某一行文本中读入信息，并将其赋给一个变量。如果只指定了一个变量，那么read将会把所有的输入赋给该变量，直至遇到第一个文件结束符或回车。
　　它的一般形式为：
　　read varible1 varible2 ...
　　在下面的例子中，只指定了一个变量，它将被赋予直至回车之前的所有内容：
　　$ read name
　　Hello I am superman
　　$ echo $name
　　Hello I am superman
　　在下面的例子中，我们给出了两个变量，它们分别被赋予名字和姓氏。shell将用空格作为变量之间的分隔符：
　　$ read name surname
　　John Doe
　　$ echo $name $surname
　　John Doe
　　如果输入文本域过长，Shell 将所有的超长部分赋予最后一个变量。下面的例子，假定要读取变量名字和姓，但这次输入三个名字，结果如下：
　　$ read name surname
　　John Lemon Doe
　　$ echo $name
　　John
　　$ echo $surname
　　Lemon Doe
　　在上面的例子中，如果我们输入字符串John  Lemon Doe，那么第一个单词将被赋给第一个变量，而由于变量数少于单词数，字符串后面的部分将被全部赋给第二个变量。在编写shell脚本的时候， 如果担心用户会对此感到迷惑，可以采用每一个read语句只给一个变量赋值的办法：
　　$ cat var_test
　　#!/bin/bash
　　# var_test
　　echo “First name:\c”
　　read name
　　echo “Middle name:\c”
　　read middle
　　echo “Last name:\c”
　　read surname
　　用户在运行上面这个脚本的时候，就能够知道哪些信息赋给了哪个变量。
　　$ ./var_test
　　First name: John
　　Middle name: Lemon
　　Last name: Doe
　　如果是LINUX系统，那么......别忘了使用“-n”选项。
　　$ cat var_test
　　#!/bin/bash
　　# var_test
　　echo -n “First name:\c”
　　read name
　　echo -n “Middle name:\c”
　　read middle
　　echo -n “Last name:\c”
　　read surname
　　
　　5.3 cat
　　cat是一个简单而通用的命令，可以用它来显示文件内容，创建文件，还可以用它来显示控制字符。在使用cat命令时要注意，它不会在文件分页符处停下来； 它会一下显示完整个文件。如果希望每次显示一页，可以使用more命令或把cat命令的输出通过管道传递到另外一个具有分页功能的命令中，请看下面的例子：
　　$ cat myfile | more
　　或
　　$ cat myfile | less
　　cat命令的一般形式为：
　　cat [options] filename1 ... filename2 ...
　　cat命令最有用的选项就是：
　　-v 显示控制字符
　　如果希望显示名为myfile的文件，可以用：
　　$ cat myfile
　　如果希望显示myfile1、myfile2、myfile3这三个文件，可以用：
　　$ cat myfile1 myfile2 myfile3
　　如果希望创建一个名为bigfile的文件，该文件包含上述三个文件的内容，可以把上面命令
　　的输出重定向到新文件中：
　　$ cat myfile1 myfile2 myfile3 > bigfile
　　如果希望创建一个新文件，并向其中输入一些内容，只需使用cat命令把标准输出重定向到该文件中，这时cat命令的输入是标准输入?键盘，你输入一些文字，输入完毕后按结束输入。这真是一个非常简单的文字编辑器！
　　$ cat > myfile
　　This is great
　　
　　$ less myfile
　　This is great
　　还可以使用cat命令来显示控制字符。这里有一个对从DOS机器上ftp过来的文件进行检察的例子，在这个例子中，所有的控制字符都在行末显示了出来。
　　$ cat -v life.tct
　　ERROR ON REC AS12^M
　　ERROR ON REC AS31^M
　　有一点要提醒的是，如果在敲入了cat以后就直接按回车，该命令会等你输入字符。如果你本来就是要输入一些字符，那么它除了会在你输入时在屏幕上显示以外，还会再回显这些内容；最后按结束输入即可。
　　
　　5.4 管道
　　可以通过管道把一个命令的输出传递给另一个命令作为输入。管道用竖杠|表示。它的一般形式为：
　　命令1 |命令2
　　其中|是管道符号。
　　在下面的例子中，在当前目录中执行文件列表操作，如果没有管道的话，所有文件就会显示出来。当shell看到管道符号以后，就会把所有列出的文件交给管道右边的命令，因此管道的含义正如它的名字所暗示的那样：把信息从一端送到另外一端。在这个例子中，接下
　　来grep命令在文件列表中搜索quarter1.doc：
　　$ ls | grep quarter1.doc
　　quarter1.doc
　　可以通过管道把一个命令的输出传递给另一个命令作为输入。管道用竖杠|表示。它的一般形式为：
　　命令1 |命令2
　　其中|是管道符号。
　　在下面的例子中，在当前目录中执行文件列表操作，如果没有管道的话，所有文件就会显示出来。当shell看到管道符号以后，就会把所有列出的文件交给管道 右边的命令，因此管道的含义正如它的名字所暗示的那样：把信息从一端传送到另外一端。在这个例子中，接下来grep命令在文件列表中搜索 quarter1.doc：
　　$ ls | grep quarter1.doc
　　quarter1.doc
　　$ ls
　　accounts.doc acc_LPSO.doc          quarter1.doc
　　quarter1.doc quarter2.doc      
　　sed、awk和grep都很适合用管道，特别是在简单的一行命令中。在下面的例子中，who命令的输出通过管道传递给awk命令，以便只显示用户名和所在的终端。
　　$ who | awk '{print $1"\t"$2}'
　　matthew       pts/0
　　louise     pts/1
　　如果你希望列出系统中所有的文件系统，可以使用管道把df命令的输出传递给awk命令，awk显示出其中的第一列。你还可以再次使用管道把awk的结果传递给grep命令，去掉最上面的题头filesystem。
　　$ df -k | awk '{print $1}'|  grep -v "Filesystem"
　　/dev/sda5
　　/dev/sda6
　　/dev/sda7
　　/dev/sda8
　　当然，你没准还会希望只显示出其中的分区名，不显示/dev/部分，这没问题；我们只要在后面简单地加上另一个管道符号和相应的sed命令即可。
　　$ df -k | awk '{print $1}'|  grep -v "Filesystem" | sed s'/\/dev\///g1'
　　sda5
　　sda6
　　sda7
　　sda8
　　在这个例子中，我们先对一个文件进行排序，然后通过管道输送到打印机。
　　$ sort myfile | lp
　　5.5 tee
　　tee命令作用可以用字母T来形象地表示。它把输出的一个副本输送到标准输出，另一个副本拷贝到相应的文件中。如果希望在看到输出的同时，也将其存入一个文件，那么这个命令再合适不过了。
　　它的一般形式为：
　　tee -a files
　　其中，-a表示追加到文件末尾。
　　当执行某些命令或脚本时，如果希望把输出保存下来，tee命令非常方便。
　　下面我们来看一个例子，我们使用who命令，结果输出到屏幕上，同时保存在who.out文件中：
　　$ who | tee who.out
　　louise     pts/1      May 20 12:58   (193.132.90.9)
　　matter     pts/0      May 20 11:30  (193.123.22.1)
　　$ cat who.out
　　louise     pts/1      May 20 12:58   (193.132.90.9)
　　matter     pts/0      May 20 11:30  (193.123.22.1)
　　在下面的例子中，我们把一些文件备份到磁带上，同时将所备份的文件记录在tape.log文件中。由于需要不断地对文件进行备份，为了保留上一次的日志，我们在tee命令中使用了-a选项。
　　$ find etc usr/local home -depth -print | cpio -ovC65536-O  /dev/rmt/0n| tee -a tape.log
　　在上面的例子中，第一行末尾的反斜杠\告诉shell该命令尚未结束，应从下面一行继续读入该命令。可以在执行脚本之前，使用一个echo命令告诉用户谁在执行这个脚本，输出结果保存在什么地方。
　　$ echo "myscript is now running, check out any errors…in  myscript.log" | tee -a myscript.log
　　$ ./myscript | tee -a myscript.log
　　如果不想把输出重定向到文件中，可以不这样做，而是把它定向到某个终端上。在下面的例子中，一个警告被发送到系统控制台上，表明一个磁盘清理进程即将运行。
　　$ echo "stand-by disk cleanup starting in 1 minute"|  tee /dev/console
　　可以让不同的命令使用同一个日志文件，不过不要忘记使用-a选项。
　　$ sort myfile | tee -a accounts.log
　　$ ./myscript | tee -a accounts.log
　　
　　5.6 标准输入、输出和错误
　　当我们在shell中执行命令的时候，每个进程都和三个打开的文件相联系，并使用文件描述符来引用这些文件。由于文件描述符不容易记忆，shell同时也给出了相应的文件名。
　　下面就是这些文件描述符及它们通常所对应的文件名：
　　文件                        文件描述符
　　输入文件——标准输入               0
　　输出文件——标准输出               1
　　错误输出文件——标准错误            2
　　系统中实际上有12个文件描述符，但是正如我们在上表中所看到的，0、1、2是标准输入、输出和错误。可以任意使用文件描述符3到9。
　　
　　5.6.1 标准输入
　　标准输入是文件描述符0。它是命令的输入，缺省是键盘，也可以是文件或其他命令的输出。
　　
　　5.6.2 标准输出
　　标准输出是文件描述符1。它是命令的输出，缺省是屏幕，也可以是文件。
　　
　　5.6.3 标准错误
　　标准错误是文件描述符2。这是命令错误的输出，缺省是屏幕，同样也可以是文件。你可能会问，为什么会有一个专门针对错误的特殊文件？这是由于很多人喜欢把错误单独保存到一个文件中，特别是在处理大的数据文件时，可能会产生很多错误。
　　如果没有特别指定文件说明符，命令将使用缺省的文件说明符（你的屏幕，更确切地说是你的终端）。
　　5.7 文件重定向
　　在执行命令时，可以指定命令的标准输入、输出和错误，要实现这一点就需要使用文件重定向。表5-1列出了最常用的重定向组合，并给出了相应的文件描述符。 在对标准错误进行重定向时，必须要使用文件描述符，但是对于标准输入和输出来说，这不是必需的。为了完整起见，我们在表5-1中列出了两种方法。
　　表5-1 常用文件重定向命令
　　command   > filename            把标准输出重定向到一个新文件中
　　command   >> filename           把标准输出重定向到一个文件中(追加)
　　command 1 > fielname            把标准输出重定向到一个文件中
　　command   > filename 2>&1       把标准输出和标准错误一起重定向到一个文件中
　　command 2 > filename            把标准错误重定向到一个文件中
　　command 2 >> filename           把标准输出重定向到一个文件中(追加)
　　command   >> filename 2>&1      把标准输出和标准错误一起重定向到一个文件中(追加)
　　command   < filename >filename2 把command命令以filename文件作为标准输入，以filename2文件作为标准输出
　　command   < filename            把command命令以filename文件作为标准输入
　　command   sort.out
　　可以把很多命令的输出追加到同一文件中。
　　$ ls -l |grep ^d >> files.out
　　$ ls account* >> files.out
　　在上面的例子中，所有的目录名和以account开头的文件名都被写入到file.out文件中。
　　如果希望把标准输出重定向到文件中，可以用>filename。在下面的例子中，ls命令的所有输出都被重定向到ls.out文件中：
　　$ ls >ls.out
　　如果希望追加到已有的文件中(在该文件不存在的情况下创建该文件)，那么可以使用>>filename：
　　$ pwd >> path.out
　　$ find . -name &quot;LPSO.doc&quot; -print >> path.out
　　如果想创建一个长度为0的空文件，可以用'>filename'：
　　$ >myfile
　　5.7.2 重定向标准输入
　　可以指定命令的标准输入。在awk一章就会遇到这样的情况。下面给出一个这样的例子：
　　$ sort < name.txt
　　在上面的命令中，sort命令的输入是采用重定向的方式给出的，不过也可以直接把相应的
　　文件作为该命令的参数：
　　$ sort name.txt
　　在上面的例子中，还可以更进一步地通过重定向为sort命令指定一个输出文件name.out。
　　这样屏幕上将不会出现任何信息(除了错误信息以外)：
　　$ sort name.out
　　在发送邮件时，可以用重定向的方法发送一个文件中的内容。在下面的例子中，用户louise将收到一个邮件，其中含有文件contents.txt中的内容：
　　$ mail louise < contents.txt
　　重定向操作符command   MAYDAY
　　$ less myfile
　　Hello there I am using a vt100  terminal
　　and my user name is dave
　　bye …
　　5.7.3 重定向标准错误
　　为了重定向标准错误，可以指定文件描述符2。让我们先来看一个例子，因为举例子往往会让人更容易明白。在这个例子中，grep命令在文件missiles中搜索trident字符串：
　　$ grep &quot;trident&quot;missiles
　　grep : missles: No such file or directory
　　grep命令没有找到该文件，缺省地向终端输出了一个错误信息。现在让我们把错误重定向到文件/dev/null中(实际就上是系统的垃圾箱)：
　　$ grep &quot;trident&quot; missiles 2>/dev/null
　　这样所有的错误输出都输送到了/dev/null，不再出现在屏幕上。
　　如果你在对更重要的文件进行操作，可能会希望保存相应的错误。下面就是一个这样的例子，这一次错误被保存到grep.err文件中：
　　$ grep &quot;trident&quot; missiles 2>grep.err
　　$ less missiles
　　grep: missiles: No such file or directory
　　还可以把错误追加到一个文件中。在使用一组命令完成同一个任务时，这种方法非常有用。在下面的例子中，两个grep命令把错误都输出到同一个文件中；由于我们使用了>>符号进行追加，后面一个命令的错误(如果有的话)不会覆盖前一个命令的错误。
　　$ grep &quot;LPSO&quot; * 2>> account.err
　　$ grep &quot;SILO&quot; * 2>> account.err
　　5.8 结合使用标准输出和标准错误
　　一个快速发现错误的方法就是，先将输出重定向到一个文件中，然后再把标准错误重定向到另外一个文件中。下面给出一个例子：
　　我有两个审计文件，其中一个的确存在，而且包含一些信息，而另一个由于某种原因已经不存在了(但我不知道)。我想把这两个文件合并到accounts.out文件中。
　　$ cat account_qtr.doc account_end.doc 1>accounts.out  2>accounts.err
　　现在如果出现了错误，相应的错误将会保存在accounts.err文件中。
　　$ less accounts.out
　　AVBC    34HJ    OUT
　　AVFJ    31KO    OUT
　　…
　　$ less accounts.err
　　cat: account_end.doc: No such file or directory
　　我事先并不知道是否存在account_end.doc文件，使用上面的方法能够快速发现其中的错误。
　　5.9 合并标准输出和标准错误
　　在合并标准输出和标准错误的时候，切记shell是从左至右分析相应的命令的。下面给出一个例子：
　　$ cleanup >cleanup.out 2>&1
　　在上面的例子中，我们将cleanup脚本的输出重定向到cleanup.out文件中，而且其错误也被重定向到相同的文件中。
　　$ grep &quot;standard&quot;* > grep.out 2>&1
　　在上面的例子中，grep命令的标准输出和标准错误都被重定向到grep.out文件中。你在使用前面提到的“此处”文挡时，有可能需要把所有的输出都保存到一个文件中，这样万一出现了错误，就能够被记录下来。通过使用2>&1就可以做到这一点，下面给出一个例子：
　　$ cat >> filetest  2>&1  MAYDAY
　　$ less filetest
　　This is my home /home/dave  directory
　　上面的例子演示了如何把所有的输出捕捉到一个文件中。在使用cat命令的时候，这可能没什么用处，不过如果你使用“此处”文挡连接一个数据库管理系统(例如使用isql连接sybase)或使用ftp，这一点就变得非常重要了，因为这样就可以捕捉到所有的错误，以免这些错误在屏幕上一闪而过，特别是在你不在的时候。
　　
　　5.10 exec
　　exec命令可以用来替代当前shell；换句话说，并没有启动子shell。使用这一命令时任何现有环境都将会被清除，并重新启动一个shell。它的一般形式为：
　　exec command
　　其中的command通常是一个shell脚本。
　　我所能够想像得出的描述exec命令最贴切的说法就是：它践踏了你当前的shell。
　　当这个脚本结束时，相应的会话可能就结束了。exec命令的一个常见用法就是在用户的.profile最后执行时，用它来执行一些用于增强安全性的脚本。如果用户的输入无效，该shell将被关闭，然后重新回到登录提示符。exec还常常被用来通过文件描述符打开文件。
　　记住，exec在对文件描述符进行操作的时候（也只有在这时），它不会覆盖你当前的shell。
　　
　　5.11 使用文件描述符
　　可以使用exec命令通过文件描述符打开和关闭文件。在下面的例子中，我选用了文件描述符4，实际上我可以在4到9之间任意选择一个数字。下面的脚本只是从stock.txt文件中读了两行，然后把这两行回显出来。
　　该脚本的第一行把文件描述符4指定为标准输入，然后打开stock.txt文件。接下来两行的作用是读入了两行文本。接着，作为标准输入的文件描述符4被关闭。最后，line1和line2两个变量所含有的内容被回显到屏幕上。
　　$ less f_desc
　　#!/bin/bash
　　# f_desc
　　exec 4