Linux I/O 重定向详解

I/O（输入/输出）重定向是Linux/Unix系统中一个强大且基础的功能，它允许用户控制命令的输入来源和输出去向。下面我将详细介绍Linux中的I/O重定向机制。

基本概念

在Linux中，每个进程默认会打开三个文件描述符： - 0：标准输入（stdin） - 1：标准输出（stdout） - 2：标准错误（stderr）

输出重定向

1. 标准输出重定向

command > file

将命令的标准输出重定向到文件（覆盖原有内容）

command >> file

将命令的标准输出追加到文件末尾

2. 标准错误重定向

command 2> file

将标准错误输出重定向到文件

command 2>> file

将标准错误输出追加到文件

3. 同时重定向标准输出和标准错误

command > file 2>&1

将标准输出和标准错误都重定向到同一个文件

command &> file

上述写法的简写形式（bash 4.0+）

command > stdout.txt 2> stderr.txt

将标准输出和标准错误分别重定向到不同文件

输入重定向

command < file

使用文件内容作为命令的标准输入

command << delimiter
...
delimiter

Here文档（here-document），将两个delimiter之间的内容作为输入

command <<< "string"

Here字符串（here-string），将字符串作为输入

特殊重定向技巧

1. 丢弃输出

command > /dev/null

丢弃标准输出

command 2> /dev/null

丢弃标准错误

command > /dev/null 2>&1

丢弃所有输出

2. 重定向到标准错误

echo "Error message" >&2

将消息输出到标准错误

3. 管道与重定向结合

command1 2>&1 | command2

将command1的标准输出和标准错误都通过管道传递给command2

4. 文件描述符操作

command >file 2>&1

等同于：

command 1>file 2>&1

5. 创建自定义文件描述符

exec 3> file

创建文件描述符3并指向文件

echo "test" >&3

向文件描述符3写入内容

exec 3>&-

关闭文件描述符3

高级用法

1. 进程替换

command <(subcommand)

将subcommand的输出作为文件提供给command

command >(subcommand)

将command的输出提供给subcommand作为输入

2. 同时输出到文件和屏幕

command | tee file

将输出同时显示在屏幕和写入文件

command | tee -a file

追加模式

3. 重定向顺序的重要性

command > file 2>&1  # 正确
command 2>&1 > file  # 错误（不会达到预期效果）

实际应用示例

1. 记录命令输出和错误：

script.sh > output.log 2>&1

2. 分离正常输出和错误输出：

make > build.log 2> errors.log

3. 忽略所有输出：

noisy_command > /dev/null 2>&1

4. 创建多行输入：

cat << EOF > config.txt
server {
    port = 8080
    host = "localhost"
}
EOF

5. 将多个命令的输出重定向：

{ command1; command2; } > combined_output.txt

掌握I/O重定向可以极大地提高在Linux命令行环境下的工作效率，是每个Linux用户和系统管理员必备的技能。