stdin、stdout和stderr是在啟動Linux命令時建立的三個資料流。您可以使用它們來判斷您的指令碼是被管道傳輸還是被重定向。我們教你怎麼做。

流連線兩個點

一旦您開始學習Linux和類Unix作業系統，就會遇到stdin、stdout和stederr這些術語。這是在執行Linux命令時建立的三個標準流。在計算中，流是可以傳輸資料的東西。對於這些流，該資料是文字。

資料流和水流一樣，有兩端。它們有一個來源和一個流出。無論您使用哪個Linux命令，都會提供每個流的一端。另一端由啟動命令的shell決定。根據啟動命令的命令列，該端將連線到終端視窗、連線到管道或重定向到檔案或其他命令。

linux標準流

在Linux中，stdin是標準的輸入流。它接受文字作為輸入。從命令到shell的文字輸出透過stdout（標準輸出）流傳遞。來自命令的錯誤訊息透過stderr（標準錯誤）流傳送。

所以您可以看到有兩個輸出流，stdout和stderr，以及一個輸入流stdin。因為錯誤訊息和正常輸出都有自己的管道將它們傳輸到終端視窗，所以它們可以彼此獨立地處理。

流就像檔案一樣處理

Linux中的流和其他幾乎所有東西一樣，都被當作檔案來對待。可以從檔案中讀取文字，也可以將文字寫入檔案。這兩個動作都涉及一個數據流。因此，將資料流作為檔案進行處理的概念並不是那麼簡單。

與程序關聯的每個檔案都分配了一個唯一的編號來標識它。這稱為檔案描述符。每當需要對檔案執行操作時，都會使用檔案描述符來標識檔案。

這些值始終用於stdin、stdout和stderr：

• 0:標準
• 1:標準輸出
• 2:標準

對管道和重定向作出反應

為了便於某人對某一主題的介紹，一種常見的技巧是教授該主題的簡化版本。例如，關於語法，我們被告知規則是“E之前的I，C之後的除外”。但實際上，這個規則的例外情況比遵守它的情況要多。

同樣，在討論stdin、stdout和stderr時，可以方便地提出一個公認的公理，即程序既不知道也不關心它的三個標準流在哪裡終止。程序是否應該關心其輸出是傳送到終端還是被重定向到檔案中？它甚至能分辨出它的輸入是來自鍵盤還是從另一個程序傳入的嗎？

實際上，一個程序確實知道或者至少它可以發現，如果它選擇檢查，並且如果軟體作者決定新增這個功能，它可以相應地改變它的行為。

我們可以很容易地看到這種行為的變化。請嘗試以下兩個命令：

ls

ls | cat

如果ls命令的輸出（stdout）透過管道傳輸到另一個命令中，則ls命令的行為不同。切換到單列輸出的是ls，而不是cat執行的轉換。如果ls的輸出被重定向，它也會執行相同的操作：

ls > capture.txt

cat capture.txt

重定向stdout和stderr

由專用流傳遞錯誤訊息有一個好處。這意味著我們可以將命令的輸出（stdout）重定向到一個檔案，並且仍然可以在終端視窗中看到任何錯誤訊息（stderr）。如果需要，您可以在錯誤發生時對其作出反應。它還阻止錯誤訊息汙染stdout重定向到的檔案。

在編輯器中鍵入以下文字並將其儲存到名為錯誤.sh.

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

使用以下命令使指令碼可執行：

chmod +x error.sh

指令碼的第一行透過stdout流將文本回顯到終端視窗。第二行嘗試訪問不存在的檔案。這將生成透過stderr傳遞的錯誤訊息。

使用以下命令執行指令碼：

./error.sh

我們可以看到輸出流stdout和stderr都顯示在終端視窗中。

讓我們嘗試將輸出重定向到一個檔案：

./error.sh > capture.txt

透過stderr傳遞的錯誤訊息仍然傳送到終端視窗。我們可以檢查檔案的內容，看看stdout輸出是否進入了該檔案。

cat capture.txt

stdin的輸出按預期重定向到檔案。

預設情況下，&gt；重定向符號與標準輸出一起工作。可以使用其中一個數字檔案描述符來指示要重定向的標準輸出流。

要顯式重定向stdout，請使用以下重定向指令：

1>

要顯式重定向stderr，請使用以下重定向指令：

2>

讓我們再次嘗試測試，這次我們將使用2&gt；：

./error.sh 2> capture.txt

錯誤訊息被重定向，標準輸出回顯訊息被髮送到終端視窗：

讓我們看看裡面有什麼捕獲.txt檔案。

cat capture.txt

stderr訊息在捕獲.txt一如預期。

重定向stdout和stderr

當然，如果我們可以將stdout或stderr重定向到一個彼此獨立的檔案，我們應該能夠同時將它們重定向到兩個不同的檔案？

是的，我們可以。此命令將stdout指向一個名為捕獲.txt和一個名為錯誤表.

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

因為輸出流–標準輸出和標準錯誤都被重定向到檔案，所以終端視窗中沒有可見的輸出。我們返回到命令列提示符，好像什麼都沒有發生。

讓我們檢查每個檔案的內容：

cat capture.txt cat error.txt

將stdout和stderr重定向到同一個檔案

這很好，我們將每個標準輸出流都放到了自己的專用檔案中。我們唯一能做的其他組合是將stdout和stderr傳送到同一個檔案。

我們可以透過以下命令來實現這一點：

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

我們把它分解一下。

• ./錯誤.sh：啟動錯誤.sh指令碼檔案。
• > 捕獲.txt：將標準輸出流重定向到捕獲.txt檔案。>是1>的簡寫。
• 2> &1:這使用&>重定向指令。此指令允許您告訴shell使一個流與另一個流到達相同的目的地。在本例中，我們說的是“重定向流2，stderr，到流1，stdout被重定向到的同一個目的地。”

沒有可見的輸出。這是令人鼓舞的。

讓我們檢查一下捕獲.txt歸檔看看裡面有什麼。

cat capture.txt

stdout和stderr流都已重定向到單個目標檔案。

要重定向流的輸出並將其靜默地丟棄，請將輸出定向到/dev/null。

檢測指令碼中的重定向

我們討論了命令如何檢測是否有任何流被重定向，以及如何選擇相應地改變其行為。我們能用自己的指令碼來完成嗎？是的，我們可以。這是一個很容易理解和運用的技巧。

在編輯器中鍵入以下文字並將其另存為輸入.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執行：

chmod +x input.sh

聰明的部分是方括號內的測試。如果與檔案描述符關聯的檔案在終端視窗中終止，-t（terminal）選項將返回true（0）。我們使用檔案描述符0作為測試的引數，它表示stdin。

如果stdin連線到終端視窗，測試將被證明是正確的。如果stdin連線到檔案或管道，測試將失敗。

我們可以使用任何方便的文字檔案來生成指令碼的輸入。我們用的是一個叫做虛擬.txt.

./input.sh < dummy.txt

輸出顯示指令碼識別出輸入不是來自鍵盤，而是來自檔案。如果您選擇這樣做，您可以相應地改變指令碼的行為。

那是一個檔案重定向，讓我們用管道試試。

cat dummy.txt | ./input.sh

指令碼識別出它的輸入正在透過管道傳輸到其中。或者更準確地說，它再次識別stdin流沒有連線到終端視窗。

讓我們既不使用管道也不使用重定向來執行指令碼。

./input.sh

stdin流連線到終端視窗，指令碼相應地報告這一點。

為了在輸出流中檢查同樣的內容，我們需要一個新的指令碼。在編輯器中鍵入以下內容並將其另存為輸出.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執行：

chmod +x input.sh

這個指令碼唯一重要的變化是方括號中的測試。我們使用數字1來表示stdout的檔案描述符。

讓我們試試看。我們將透過cat傳輸輸出。

./output | cat

指令碼識別出它的輸出不會直接傳送到終端視窗。

我們還可以透過將輸出重定向到檔案來測試指令碼。

./output.sh > capture.txt

沒有輸出到終端視窗，我們將靜默地返回到命令提示符。如我們所料。

我們可以看看裡面捕獲.txt檢視捕獲的內容。使用以下命令執行此操作。

cat capture.sh

同樣，我們指令碼中的簡單測試檢測到stdout流沒有被直接傳送到終端視窗。

如果我們在沒有任何管道或重定向的情況下執行指令碼，它應該會檢測到stdout正被直接傳遞到終端視窗。

./output.sh

這正是我們看到的。

意識流

知道如何判斷指令碼是否連線到終端視窗、管道或正在重定向，可以相應地調整它們的行為。

日誌記錄和診斷輸出可以更詳細，也可以更詳細，這取決於它是進入螢幕還是進入檔案。錯誤訊息可以記錄到與正常程式輸出不同的檔案中。

通常情況下，更多的知識帶來更多的選擇。