Linux基础之输入输出

天大地大妈咪最大 提交于 2019-11-28 11:23:40

第十五章 输入输出

一、重定向概述

 

1.1、什么是重定向?

将原本要输出到屏幕的数据信息,重新定向到指定的文件中。

比如:每天凌晨定时备份数据,希望将备份数据的结果保存到某个文件中。这样第二天通过查看结果文件,就知道昨天备份数据是成功还是失败。

 

1.2、为何要使用重定向?

1)当屏幕输出的信息很重要,而且希望保存重要的信息的时候。

2)后台执行中的程序,不希望它干扰屏幕的正常输出结果的时候。

3)系统的例行命令,比如定时任务的执行结果,希望它可以存下来的时候。

4)一些执行命令,我们已经知道它可能出现错误信息,想将它直接丢弃的时候。

5)执行一个命令,可能报错输出和正确输出并存,类似错误日志与正确日志需要分别输出到不同的文件的时候。

 

1.3、学习重定向的预备知识,标准输入与输出

当运行一个shell程序时通常会自动打开三个标准文件,分别是标准输入、标准输出、错误输出。

 

1.4、标准输入与输出

执行一个shell程序时通常会自动打开三个文件描述符

名称文件描述符作用
标准输入(stdin) 0 通常是键盘,也可以是其他文件或者命令的输出。
标准输出(stdout) 1 默认输出到屏幕。
错误输出(stderr) 2 默认输出到屏幕。
文件名称(filename) 3+  

进程将从标准输入中得到数据,将正常输出打印至屏幕终端,将错误的输出信息也打印至屏幕终端。进程是使用文件描述符(file descriptors)来管理打开的文件。

 

 

cat命令为例,cat命令的功能是从命令行给出的文件读取数据,并将这些数据直接送到标准输出。

#若使用如下命令,会把文件/etc/passwd的内容依次显示到屏幕上[root@centos7 ~]# cat /etc/passwd​

但如果使用cat命令没有更上输入的文件名,那么cat命令则会通过命令行标准输入中读取数据,并将其送到标准输出。

#用户输入的每一行都立刻被cat命令输出到屏幕上。[root@centos7 ~]# cathello   #标准输入hello   #标准输出^c​

下面了解一下标准输入输出过程

#持续追踪查看文件内容[root@centos7 ~]# tail -f /etc/passwdctrl+z 将进程转到后台​#查看运行的进程[root@centos7 ~]# psPID TTY          TIME CMD5848 pts/1    00:00:00 bash6885 pts/1    00:00:00 tail6888 pts/1    00:00:00 ps​#查看tail命令的pid,6885进程下的文件描述符[root@centos7 ~]# ls -l /proc/6885/fdtotal 0lrwx------ 1 root root 64 Dec  3 06:57 0 -> /dev/pts/1lrwx------ 1 root root 64 Dec  3 06:57 1 -> /dev/pts/1lrwx------ 1 root root 64 Dec  3 06:56 2 -> /dev/pts/1lr-x------ 1 root root 64 Dec  3 06:57 3 -> /etc/passwdlr-x------ 1 root root 64 Dec  3 06:57 4 -> inotify​#Linux查看标准输入输出设备[root@xuliangwei ~]# ls -l /dev/std*lrwxrwxrwx 1 root root 15 Dec  2 22:30 /dev/stderr -> /proc/self/fd/2lrwxrwxrwx 1 root root 15 Dec  2 22:30 /dev/stdin -> /proc/self/fd/0lrwxrwxrwx 1 root root 15 Dec  2 22:30 /dev/stdout -> /proc/self/fd/1​

 

二、输出重定向

重定向:改变标准输入、标准输出的方向就是重定向。

类型操作符用途
标准覆盖输出重定向 > 将程序输出的正确结果输出到指定的文件中,会覆盖文件原有的内容
标准追加输出重定向 >> 将程序输出的正确结果以追加的方式输出到指定文件,不会覆盖原有文件
错误覆盖输出重定向 2> 将程序的错误结果输出到执行的文件中,会覆盖文件原有的内容
错误追加输出重定向 2>> 将程序输出的错误结果以追加的方式输出到指定文件,不会覆盖原有文件
标准输入重定向 << 将命令中接收输入的途径由默认的键盘更改为指定的文件或命令

示例1:标准输出重定向(每次都会覆盖文件)

#标准输出重定向, 先清空,后写入, 如果文件不存在则创建[root@centos7 ~]# ifconfig ens33 > abc​

 

 

示例2:标准追加输出重定向(会向文件的尾部添加内容)

#标准追加输出重定向,向配置文件末尾追加内容[root@centos7 ~]# ifconfig ens33 >> abc[root@centos7 ~]# echo "This is network conf" >> if ​

 

示例3:错误输出重定向

#正确输出以及错误输出重定向至一个文件[root@centos7 ~]# useradd file_1[root@centos7 ~]# su - file_1​​#将标准输出和标准错误输出重定向到不同文件[root@centos7 ~]# find /etc -name "*.conf" 1>a 2>b​

 

示例4:正确和错误都输入到相同位置

#将标准输出和标准错误输出重定向到同一个文件, 混合输出[root@centos7 ~]# find /etc -name "*.conf" &>ab​#合并两个文件内容至一个文件[root@centos7 ~]# cat a b > c​

 

示例5:正确和错误都输入到相同位置

#重定向到相同的位置[root@centos7 ~]# ls /root  /error >ab 2>&1​

 

示例6:重定向到空设备/dev/null

#将产生的任何数据放入黑洞设备,则视为丢弃。[root@xuliangwei ~]# ls /root /error >ab 2>/dev/null[root@xuliangwei ~]# ls /root /error >ab &>/dev/null​#将错误输出重定向到 ‘黑洞’,正确内容输出到屏幕/dev/pts/x[root@centos7 ~]# ls /root/ /err 2>/dev/null​#将错误输出重定向到 ‘黑洞’,正确内容输出到1.txt文件中[root@centos7 ~]# ls /root/ /err >1.txt 2>/dev/null  ​

 

示例6:脚本中使用重定向

[root@centos7 ~]# vim ping.sh#!/bin/bash​. /etc/init.d/functions​read -p "请输入要检测的IP:" IP​ping -c1 -W1 $IP >/dev/null​if [ $? -eq 0 ];then        action "$IP" /bin/true >> /tmp/IP_OK.txtelse        action "$IP" /bin/false>> /tmp/IP_FAILD.txtfi[root@zls ~]# sh ping.sh​​#升级版:用for循环检测255个:#!/bin/bash​. /etc/init.d/functions​for n in `seq 255`;do​        ping -c1 -W1 "10.0.0.$n" &>/dev/null​        if [ $? -eq 0 ];then                action "10.0.0.$n" /bin/true        else                action "10.0.0.$n" /bin/false        fidone​

 

三、输入的重定向使用

输入重定向,即原本从键盘等设备上获得的输入信息,重定向由命令的输出作为输入。

标准输入: < 等价于 0< << 等价于 0<<

示例1:从文件中读入输入的操作

#没有改变输入的方向,默认键盘[root@centos7 ~]# mail zlsSubject: hello1111 22223333.   #结束EOT​#检查是否收到邮件[root@centos7 ~]# su - zls[root@centos7 ~]# mail​​//输入重定向,来自于文件[root@centos7 ~]# mail -s "test01" zls < /etc/hosts​

 

示例2:

#没有改变输入的方向,默认键盘,此时等待输入[root@centos7 ~]# grep 'root' xxxxxx​[root@centos7 ~]# grep 'root' < /etc/passwdroot:x:0:0:root:/root:/bin/bash ​

 

示例3:

[root@centos7 ~]# dd if=/dev/zero of=/file1.txt bs=1M count=2020+0 records in20+0 records out20971520 bytes (21 MB) copied, 0.0260574 s, 805 MB/s    [root@centos7 ~]# dd </dev/zero >/file2.txt bs=1M count=2020+0 records in20+0 records out20971520 bytes (21 MB) copied, 0.011896 s, 1.8 GB/s​

 

示例4:mysql如何恢复备份,了解即可,不用关注。

#mysql 导入数据[root@centos7 ~]# mysql -uroot -p123 < bbs.sql​

 

示例5:利用重定向建立多行文件

#手动执行 shell 命令[root@xuliangwei ~]# echo "111" > file1.txt [root@xuliangwei ~]# cat file1.txt111[root@xuliangwei ~]# cat >file2.txt111222333^D​​[root@xuliangwei ~]# cat >>file3.txtaaabbbccc^D​

 

​#脚本 script 创建多行文件[root@centos7 ~]# vim create_file.sh cat >file200.txt <<EOF111222333yyycccEOF​#脚本中打印菜单的一种使用方法[root@centos7 ~]# vim vm.shcat <<EOF+--------------------------+| vmware manager           |+--------------------------+| by zls                   |+--------------------------+| 1. Install KVM           || 2. Install or Reset C6.5 || 3. Install or Reset C7.4 || 5. Instqll or Reset W7   || 6. Remove all            || q. quit                  |+--------------------------+EOF​

 

示例6:

[root@centos7 ~]# vim fruit.sh​# !/bin/sh​menu(){      cat <<EOF    +------------+    | 1 | apple  |    +---+--------+    | 2 | pear   |    +---+--------+    | 3 | banana |    +---+--------+    | 4 | cherry |    +---+--------+EOFread -p "please input a num: " fruit}​usage(){     echo "USAGE:请输入水果编号"     exit 1}​color(){case "$fruit" in  1)    echo -e "\E[1;31mapple \E[0m"    ;;  2)    echo -e "\E[1;20mpear \E[0m"    ;;  3)    echo -e "\E[1;33mbanana \E[0m"    ;;  4)    echo -e "\E[1;35mcherry \E[0m"    ;;  *)    usageesac}menucolor​

 

示例7:多条命令重定向

[root@centos7 ~]# ls; date &>/dev/null[root@centos7 ~]# ls &>/dev/null; date &>/dev/null[root@centos7 ~]# (ls; date) &>/dev/null​#后台执行[root@centos7 ~]# (while :; do date; sleep 2; done) &[1] 6378[root@centos7 ~]# (while :; do date; sleep 2; done) &>date.txt &[root@centos7 ~]# jobs[1]+ 运行中 ( while :; do date; sleep 2;done ) &>/date.txt &​

 

示例8:后台进程重定向

(while :; do date; sleep 2; done) &>/dev/null &​

 

扩展知识: subshell

[root@centos7 ~]# cd /boot; ls​#subshell 中执行[root@centos7 ~]# (cd /boot; ls)​#如果不希望某些命令的执行对当前 shell 环境产生影响,请在subshell中执行​

 

四、管道技术 |

1、什么是管道?

管道操作符号 "|" 连接左右两个命令, 将左侧的命令的标准输出, 交给右侧命令的标准输入。

注意:无法传递标准错误输出至后者命令。

 

2、管道流程示意图

 

 

案例1:将/etc/passwd中的UID取出并按大小排序

[root@centos7 ~]# awk -F : '{print $3}' /etc/passwd|sort -n[root@centos7 ~]# sort -t":" -k3 -n /etc/passwd [root@centos7 ~]# sort -t":" -k3 -n /etc/passwd -r [root@centos7 ~]# sort -t":" -k3 -n /etc/passwd |head​

 

案例2:统计当前/etc/passwd 中用户使用的 shell 类型

#思路:取出第七列(shell) | 排序(把相同归类)| 去重[root@centos7 ~]# awk -F: '{print $7}' /etc/passwd[root@centos7 ~]# awk -F: '{print $7}' /etc/passwd |sort[root@centos7 ~]# awk -F: '{print $7}' /etc/passwd |sort |uniq[root@centos7 ~]# awk -F: '{print $7}' /etc/passwd |sort |uniq -c​

 

案例3:统计最占cpu的5个进程

[root@centos7 ~]# ps aux --sort=-%cpu |head -6​

 

案例4:统计网站访问量top20

#思路: 打印所有访问的连接 | 过滤访问网站的连接 | 打印用户的 IP | 排序 | 去重​[root@centos7 ~]# yum -y install httpd[root@centos7 ~]# systemctl start httpd[root@centos7 ~]# systemctl stop firewalld​[root@centos7 ~]# ss -an |grep :80 |awk -F":" '{print $8}' |sort |uniq -c[root@centos7 ~]# ss -an |grep :80 |awk -F":" '{print $8}' |sort |uniq -c |sort -k1 -rn |head -n 20​

 

案例5:取出cpu已使用的百分比,只显示数字

[root@centos7 ~]# df -h |awk -F '[ %]+' 'NR==2 {print $5}'4​

 

案例6:打印当前所有ip

[root@centos7 ~]# ip addr |grep 'inet ' |awk '{print $2}' |awk -F"/" '{print $1}'127.0.0.1192.168.69.112​

 

案例7:打印根分区已用空间的百分比(仅打印数字)

[root@centos7 ~]# df |grep '/$' |awk '{print $5}' |awk -F"%" '{print $1}'​

 

五、管道中的tee管道技术

 

[root@centos7 ~]# ip addr |grep 'inet ' |tee ip.txt |awk -F"/" '{print $1}' |awk '{print $2}'127.0.0.1192.168.69.112192.168.122.1​[root@zls ~]# cat ip.txtinet 127.0.0.1/8 scope host loinet 192.168.69.112/24 brd 192.168.69.255 scope global ens32inet 192.168.122.1/24 brd 192.168.122.255 scope global virbr0​

重定向与tee的区别

[root@centos7 ~]# date > date.txt         #直接将内容写入date.txt文件中[root@centos7 ~]# date |tee date.txt      #命令执行会输出至屏幕,但会同时保存一份至date.txt文件中​

 

六、参数传递xargs

有些命令没有标准输入,通过|xargs 将前面命令的标准输出,交给后面命令来处理。

xargs参数传递,主要让一些不支持管道的命令可以使用管道技术。

将参数列表转换成小块分段传递给其他命令,读入stdin的数据转换为参数添加至命令后面,让一些不支持管道的命令可以使用管道。
[root@centos7 ~]# grep "/sbin/nologin" /etc/passwd | wc -l33​[root@centos7 ~]# head -5 /etc/passwd|tail -1lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin​#使用grep过滤输出信息[root@centos7 ~]# ls -l /etc |grep pass-rw-r--r--   1 root root   4653 Dec  2 15:54 passwd-rw-r--r--.  1 root root   4606 Dec  2 15:54 passwd--rw-r--r--.  1 root root   1454 Sep 23  2014 passwd.OLD​//管道和标准输出以及标准错误输出, 使用普通用户执行如下命令find /etc/ -name "p*"|grep passwdfind /etc/ -name "p*"|grep passwd > afind /etc/ -name "p*"|grep passwd > bfind /etc/ -name "p*"|grep passwd &> ab​

注意事项:

1)在管道后面的命令,都不应该再写文件名。

2)在管道中只有标准输出才可以传递下一个命令,标准错误输出会直接输出终端显示,建议在使用管道前将标准错误输出重定向。

例如: find /etc -name "*.conf" 2>/dev/null | grep rc​

3)有些命令不支持管道技术,但是可以通过xargs来实现管道传递。

例如: which cat|xargs ls-l例如: ls |xargs rm -rvf例如: ls |xargs cp -rvft /tmp/ -> ls | xargs -I {} cp -rvf {} /tmp例如: ls |xargs mv -t /tmp/ -> ls | xargs -I {} mv {} /tmp​

 

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