stdin、stdout和stderr是在启动Linux命令时创建的三个数据流。您可以使用它们来判断您的脚本是被管道传输还是被重定向。我们教你怎么做。

流连接两个点

一旦您开始学习Linux和类Unix操作系统，就会遇到stdin、stdout和stederr这些术语。这是在执行Linux命令时建立的三个标准流。在计算中，流是可以传输数据的东西。对于这些流，该数据是文本。

数据流和水流一样，有两端。它们有一个来源和一个流出。无论您使用哪个Linux命令，都会提供每个流的一端。另一端由启动命令的shell决定。根据启动命令的命令行，该端将连接到终端窗口、连接到管道或重定向到文件或其他命令。

linux标准流

在Linux中，stdin是标准的输入流。它接受文本作为输入。从命令到shell的文本输出通过stdout（标准输出）流传递。来自命令的错误消息通过stderr（标准错误）流发送。

所以您可以看到有两个输出流，stdout和stderr，以及一个输入流stdin。因为错误消息和正常输出都有自己的管道将它们传输到终端窗口，所以它们可以彼此独立地处理。

流就像文件一样处理

Linux中的流和其他几乎所有东西一样，都被当作文件来对待。可以从文件中读取文本，也可以将文本写入文件。这两个动作都涉及一个数据流。因此，将数据流作为文件进行处理的概念并不是那么简单。

与进程关联的每个文件都分配了一个唯一的编号来标识它。这称为文件描述符。每当需要对文件执行操作时，都会使用文件描述符来标识文件。

这些值始终用于stdin、stdout和stderr：

• 0:标准
• 1:标准输出
• 2:标准

对管道和重定向作出反应

为了便于某人对某一主题的介绍，一种常见的技巧是教授该主题的简化版本。例如，关于语法，我们被告知规则是“E之前的I，C之后的除外”。但实际上，这个规则的例外情况比遵守它的情况要多。

同样，在讨论stdin、stdout和stderr时，可以方便地提出一个公认的公理，即进程既不知道也不关心它的三个标准流在哪里终止。进程是否应该关心其输出是发送到终端还是被重定向到文件中？它甚至能分辨出它的输入是来自键盘还是从另一个进程传入的吗？

实际上，一个进程确实知道或者至少它可以发现，如果它选择检查，并且如果软件作者决定添加这个功能，它可以相应地改变它的行为。

我们可以很容易地看到这种行为的变化。请尝试以下两个命令：

ls

ls | cat

如果ls命令的输出（stdout）通过管道传输到另一个命令中，则ls命令的行为不同。切换到单列输出的是ls，而不是cat执行的转换。如果ls的输出被重定向，它也会执行相同的操作：

ls > capture.txt

cat capture.txt

重定向stdout和stderr

由专用流传递错误消息有一个好处。这意味着我们可以将命令的输出（stdout）重定向到一个文件，并且仍然可以在终端窗口中看到任何错误消息（stderr）。如果需要，您可以在错误发生时对其作出反应。它还阻止错误消息污染stdout重定向到的文件。

在编辑器中键入以下文本并将其保存到名为错误.sh.

#!/bin/bash echo "About to try to access a file that doesn't exist" cat bad-filename.txt

使用以下命令使脚本可执行：

chmod +x error.sh

脚本的第一行通过stdout流将文本回显到终端窗口。第二行尝试访问不存在的文件。这将生成通过stderr传递的错误消息。

使用以下命令运行脚本：

./error.sh

我们可以看到输出流stdout和stderr都显示在终端窗口中。

让我们尝试将输出重定向到一个文件：

./error.sh > capture.txt

通过stderr传递的错误消息仍然发送到终端窗口。我们可以检查文件的内容，看看stdout输出是否进入了该文件。

cat capture.txt

stdin的输出按预期重定向到文件。

默认情况下，&gt；重定向符号与标准输出一起工作。可以使用其中一个数字文件描述符来指示要重定向的标准输出流。

要显式重定向stdout，请使用以下重定向指令：

1>

要显式重定向stderr，请使用以下重定向指令：

2>

让我们再次尝试测试，这次我们将使用2&gt；：

./error.sh 2> capture.txt

错误消息被重定向，标准输出回显消息被发送到终端窗口：

让我们看看里面有什么捕获.txt文件。

cat capture.txt

stderr消息在捕获.txt一如预期。

重定向stdout和stderr

当然，如果我们可以将stdout或stderr重定向到一个彼此独立的文件，我们应该能够同时将它们重定向到两个不同的文件？

是的，我们可以。此命令将stdout指向一个名为捕获.txt和一个名为错误表.

./error.sh 1> capture.txt 2> error.txt

因为输出流–标准输出和标准错误都被重定向到文件，所以终端窗口中没有可见的输出。我们返回到命令行提示符，好像什么都没有发生。

让我们检查每个文件的内容：

cat capture.txt cat error.txt

将stdout和stderr重定向到同一个文件

这很好，我们将每个标准输出流都放到了自己的专用文件中。我们唯一能做的其他组合是将stdout和stderr发送到同一个文件。

我们可以通过以下命令来实现这一点：

./error.sh > capture.txt 2>&1

我们把它分解一下。

• ./错误.sh：启动错误.sh脚本文件。
• > 捕获.txt：将标准输出流重定向到捕获.txt文件。>是1>的简写。
• 2> &1:这使用&>重定向指令。此指令允许您告诉shell使一个流与另一个流到达相同的目的地。在本例中，我们说的是“重定向流2，stderr，到流1，stdout被重定向到的同一个目的地。”

没有可见的输出。这是令人鼓舞的。

让我们检查一下捕获.txt归档看看里面有什么。

cat capture.txt

stdout和stderr流都已重定向到单个目标文件。

要重定向流的输出并将其静默地丢弃，请将输出定向到/dev/null。

检测脚本中的重定向

我们讨论了命令如何检测是否有任何流被重定向，以及如何选择相应地改变其行为。我们能用自己的脚本来完成吗？是的，我们可以。这是一个很容易理解和运用的技巧。

在编辑器中键入以下文本并将其另存为输入.sh.

#!/bin/bash if [ -t 0 ]; then echo stdin coming from keyboard else echo stdin coming from a pipe or a file fi

使用以下命令使其可执行：

chmod +x input.sh

聪明的部分是方括号内的测试。如果与文件描述符关联的文件在终端窗口中终止，-t（terminal）选项将返回true（0）。我们使用文件描述符0作为测试的参数，它表示stdin。

如果stdin连接到终端窗口，测试将被证明是正确的。如果stdin连接到文件或管道，测试将失败。

我们可以使用任何方便的文本文件来生成脚本的输入。我们用的是一个叫做虚拟.txt.

./input.sh < dummy.txt

输出显示脚本识别出输入不是来自键盘，而是来自文件。如果您选择这样做，您可以相应地改变脚本的行为。

那是一个文件重定向，让我们用管道试试。

cat dummy.txt | ./input.sh

脚本识别出它的输入正在通过管道传输到其中。或者更准确地说，它再次识别stdin流没有连接到终端窗口。

让我们既不使用管道也不使用重定向来运行脚本。

./input.sh

stdin流连接到终端窗口，脚本相应地报告这一点。

为了在输出流中检查同样的内容，我们需要一个新的脚本。在编辑器中键入以下内容并将其另存为输出.sh.

#!/bin/bash if [ -t 1 ]; then echo stdout is going to the terminal window else echo stdout is being redirected or piped fi

使用以下命令使其可执行：

chmod +x input.sh

这个脚本唯一重要的变化是方括号中的测试。我们使用数字1来表示stdout的文件描述符。

让我们试试看。我们将通过cat传输输出。

./output | cat

脚本识别出它的输出不会直接发送到终端窗口。

我们还可以通过将输出重定向到文件来测试脚本。

./output.sh > capture.txt

没有输出到终端窗口，我们将静默地返回到命令提示符。如我们所料。

我们可以看看里面捕获.txt查看捕获的内容。使用以下命令执行此操作。

cat capture.sh

同样，我们脚本中的简单测试检测到stdout流没有被直接发送到终端窗口。

如果我们在没有任何管道或重定向的情况下运行脚本，它应该会检测到stdout正被直接传递到终端窗口。

./output.sh

这正是我们看到的。

意识流

知道如何判断脚本是否连接到终端窗口、管道或正在重定向，可以相应地调整它们的行为。

日志记录和诊断输出可以更详细，也可以更详细，这取决于它是进入屏幕还是进入文件。错误消息可以记录到与正常程序输出不同的文件中。

通常情况下，更多的知识带来更多的选择。