数据流重定向概念

在 Linux 中，数据流重定向是一种将命令的输出或错误输出从一个地方（如屏幕）重定向到另一个地方（如文件或设备）的技术。

数据流重定向主要涉及三个部分：标准输入（stdin）、标准输出（stdout）和标准错误输出（stderr）。

1、标准输入是程序从其输入设备（如键盘）接收数据的通道。
2、标准输出指的是命令执行所返回的正确信息。
3、标准错误输出是命令执行失败返回的错误信息。

输入输出使用格式

标准输入（stdin）：代码为0，使用<或<<。

标准输出（stdout）：代码为1，使用>或>>。

标准错误输出（stderr）：代码为2，使用2>或2>>。

标准输出使用方法及示例

使用示例：

# 直接输出到屏幕上
ll /

# 可能返回以下内容
total 72
lrwxrwxrwx.   1 root root     7 Mar  7  2019 bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.   5 root root  4096 Jan  8 16:48 boot
drwxr-xr-x    2 root root  4096 Nov  5  2019 data
drwxr-xr-x   19 root root  3040 Feb  8 15:29 dev
drwxr-xr-x.  95 root root 12288 Feb  8 15:29 etc
drwxr-xr-x.   3 root root  4096 Feb  8 15:29 home
lrwxrwxrwx.   1 root root     7 Mar  7  2019 lib -> usr/lib
lrwxrwxrwx.   1 root root     9 Mar  7  2019 lib64 -> usr/lib64
drwx------.   2 root root 16384 Mar  7  2019 lost+found

# 输出信息至某个文件
ll / > /root/fileinfo

# 查看文件内容
cat /root/fileinfo

# 返回的内容与直接运行命令相同，表明信息被输出到文件中
total 72
lrwxrwxrwx.   1 root root     7 Mar  7  2019 bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.   5 root root  4096 Jan  8 16:48 boot
drwxr-xr-x    2 root root  4096 Nov  5  2019 data
drwxr-xr-x   19 root root  3040 Feb  8 15:29 dev
drwxr-xr-x.  95 root root 12288 Feb  8 15:29 etc
drwxr-xr-x.   3 root root  4096 Feb  8 15:29 home
lrwxrwxrwx.   1 root root     7 Mar  7  2019 lib -> usr/lib
lrwxrwxrwx.   1 root root     9 Mar  7  2019 lib64 -> usr/lib64
drwx------.   2 root root 16384 Mar  7  2019 lost+found

以示例中 /root/fileinfo 进行说明（同理也适用于错误信息）：

  1. 文件若不存在，执行命令时系统会自动建立
  2. 文件若存在（示例中/root/fileinfo），以>执行命令时会先清空内容然后写入（即覆盖）
  3. 文件若存在（示例中/root/fileinfo），以>>执行命令时会将信息追加在文件内容后（即累加）

文件及内容建立规则

  1. 文件若不存在，系统则自动建立
  2. > 以覆盖的方式将正确的数据输出到指定文件上
  3. >> 以累加的方式将正确的数据输出到指定文件上
  4. 2> 以覆盖的方式将错误的数据输出到指定文件上
  5. 2>>以累加的方式将错误的数据输出到指定文件上

/dev/null 特殊用途

/dev/null 是一个特殊的文件，被称为“空设备”或“空设备文件”。这个文件会丢弃所有写入到它的数据，就好像一个黑洞一样。当读取/dev/null时，它立即返回一个文件结束（EOF）标记。

在命令行操作中，/dev/null 常常被用来丢弃不需要的输出。例如运行一个命令，但是并不关心这个命令的输出，可以将输出重定向到 /dev/null，这样命令的输出就会被丢弃，不会显示在终端或者写入到其他文件。

命令示例：

# 输出的内容被丢弃
ll / > /dev/null

标准输入使用方法及示例

<、<< 是用于将原本需要由键盘输入的数据，改为由文件内容来输入。

<命令示例：

# 建立文件
vim 1.txt

# 输入内容
hello~

# 输入信息至文件testfile，内容则是由 1.txt 中的内容来输入
cat > testfile < /root/1.txt

# 查看文件testfile
cat testfile

# 可能返回以下内容
hello~
以上命令执行的结果为，testfile文件的内容由原本需要由键盘输入的数据，改为由指定文件1.txt的内容来输入。

<<命令它允许定义多行的字符串，以下为使用方法及示例：

# 使用方法
command << EOF
这里是内容
可以多行
EOF

# command 表示命令
# EOF 表示输入结束
# 使用示例
cat > test_file << EOF
hello
OK
EOF

# 读取文件
cat test_file

# 可能返回以下内容
hello
OK

合理使用数据流重定向功能，可以保存输出结果、处理错误信息、分离正常输出和错误输出以及屏蔽不需要的输出，从而提高命令或程序的可靠性和可维护性。