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shell 在执行一个命令时，始终会打开三个文件，标准输入文件（stdin）、标准输出文件（stdout）、标准错误输出文件（stderr）。标准输入文件对应键盘、鼠标等输入设备；标准输出文件和标准错误文件对应显示器等输出设备。shell 启动的进程将从标准输入文件中得到输入数据，将正常输出数据输出到标准输出文件，而将错误信息送到标准错误文件。
在类 unix 系统中，系统为每一个打开的文件指定一个文件描述符（file descriptor）以便系统对文件进行跟踪。文件描述符和 c 语言的文件句柄相似，文件描述符是一个非负整数， 不同数字代表不同的含义。默认情况下，系统使用了三个，分别是 0、1、2。而 3 - 9 是保留的文件描述符。
0/1/2 文件描述符和文件的对应关系
| 文件描述符 |
文件 |
文件 |
对应的设备 |
| 0 |
标准输入文件 |
standard input
|
keyboard、mouse |
| 1 |
标准输出文件 |
standard output
|
monitor |
| 2 |
标准错误输出文件 |
standard error
|
monitor |
输入、输出重定向是一个过程，它捕捉一个文件、命令、程序、脚本、或者脚本中的代码块的输出（输入重定向），把捕捉到的输出作为输入发送给另外一个文件、命令、程序、脚本（输出重定向）。
标准输入重定向把文件、命令、程序、脚本的标准输入重定向到指定的文件中。也就是说，输入可以不来自键盘，而来自一个指定的文件。所以说，标准输入重定向主要用于改变一个命令的输入源，特别是改变那些需要大量输入的输入源。
标准输出重定向把文件、命令、程序、脚本的标准输出重定向到指定的文件中。这样就不必输出到显示器，而可以输出到一个指定的文件。
简单的标准输入输出重定向操作
| 重定向操作 |
描述 |
command < file
|
标准输入重定向，command 从 file 中输入
|
command > file
|
标准输出重定向，command 的结果输出到 file 中
|
command >> file
|
标准输出重定向，command 的结果输出到 file 中
|
对于标准输出重定向来说，如果文件不存在，则生成文件，并将命令的输出写入到文件中。如果文件存在，> 重定向操作符将命令的输出覆盖文件的原有内容；而 >> 重定向操作符将命令的输出追加到文件的末尾。
示例 1
![]( "shell <wbr alt=")
输入输出重定向" name=image_operate_87731343227984521 alt="shell 输入输出重定向" src="http://s6.sinaimg.cn/middle/87edb138h7a2a76a4c155&690">
输入输出重定向
| 输入输出重定向 |
描述
|
[n]<file
|
重定向输入 |
| [n]>file |
重定向输出 |
| [n]>>file |
追加重定向输出 |
| &>file |
重定向标准输出和标准错误输出 |
>&file
|
重定向标准输出和标准错误输出 |
>file 2>&1
|
重定向标准输出和标准错误输出 |
&>>file
|
追加重定向标准输出和标准错误输出 |
>>file 2>&1
|
追加重定向标准输出和标准错误输出 |
| command <<[-] here_limit_string |
here 文档
|
| command <<< string |
here 字符串
|
| [n]<>file |
以读写方式打开文件描述符 |
[n]<&-
|
关闭输入文件描述符
|
[n]>&-
|
关闭输出文件描述符
|
[n]<&digit
|
复制输入文件描述符
|
[n]>&digit
|
复制输出文件描述符
|
[n]<&digit-
|
移动输入文件描述符
|
[n]>&digit-
|
移动输出文件描述符
|
重定向输入（redirecting input）
输入重定向引起文件（file 进行 shell 展开的结果）以读方式被打开，从文件描述符 n 输入的内容被定向为从文件读入。
语法格式如下：
[n]<file
1 以读方式打开文件，并为文件分配文件描述符 n。
2 如果省略 n，则文件描述符为 0（即标准输入）。
3 注意 < 前后不能有空格；当 n 省略时，< 前后允许有空格。
重定向输出（redirecting output）
输出重定向引起文件（file 进行 shell 展开的结果）以写方式被打开，输出到文件描述符 n 的内容被定向为写入到文件。即重定向文件描述符 n 到文件。
语法格式如下：
[n]>file
1 以写方式打开文件，并为文件分配文件描述符 n。
2 如果省略 n，则文件描述符为 1（即标准输出）。
3 如果文件不存在，则创建文件；否则文件内容将被覆盖。
4 注意 > 前后不能有空格；当 n 省略时，> 前后允许有空格。
追加重定向输出（appending redirected output）
语法格式如下：
[n]>>file
1 以追加写方式打开文件，并为文件分配文件描述符 n。
2 >> 和 > 一样，只是向文件写入内容的方式不一样。前者当文件存在时向文件追加内容；后者当文件存在时覆盖文件原有内容。
3 注意 >> 前后不能有空格；当 n 省略时，>> 前后允许有空格。
示例 2
![]( "shell <wbr alt=")
输入输出重定向" name=image_operate_25911343313957111 alt="shell 输入输出重定向" src="http://s12.sinaimg.cn/middle/87edb138hc5bca5ba513b&690">
重定向标准输出和标准错误输出（redirecting standard output and standard error）
shell 允许标准输出（文件描述符为 1）和标准错误输出（文件描述符为 2）重定向到文件。
语法格式如下：
&>file
或者
>&file
等同于
>file 2>&1
1 文件为 file 进行 shell 展开的结果。
2 两种形式在语法上是等同的，但提倡采用第一种方式。
3 如果文件不存在，则创建文件；否则文件内容将被覆盖。
4 &>file 和 >&file 在语法形式等同于 >file 2>&1。
追加重定向标准输出和标准错误输出（appending standard output and standard error）
shell 允许标准输出（文件描述符为 1）和标准错误输出（文件描述符为 2）以追加方式重定向到文件。
语法格式如下：
&>>file
等同于
>>file 2>&1
1 当文件不存在时，则创建文件；当文件存在时，则向文件追加内容。
示例 3
![]( "shell <wbr alt=")
输入输出重定向" name=image_operate_51801343421577691 alt="shell 输入输出重定向" src="http://s3.sinaimg.cn/middle/87edb138hc5d5b5706292&690">
here documents
这种类型的重定向指示 shell 从当前来源读输入直到出现仅包含 here_limit_string 的一行。
详细描述请参考《shell here 文档》。
语法格式如下：
command <<[-] here_limit_string
...
...
here_limit_string
here strings
字符串（string 进行 shell 展开的结果）作为输入（代替标准输入）提供给命令。
详细描述请参考《shell here 文档》。
语法格式如下：
command <<< string
以读写方式打开文件描述符（opening file descriptors for reading and writing）
输入输出重定向引起文件（file 进行 shell 展开的结果）在指定文件描述符处以读写方式被打开。
语法格式如下：
[n]<>file
1 以读写方式打开文件，并为文件分配文件描述符 n。
2 如果省略 n，则文件描述符为 0（即标准输入）。
3 如果文件不存在，则创建文件。
4 实际可以这样理解，为了读写文件，把文件打开，并分配文件描述符 n 给文件。
关闭文件描述符（close file descriptors）
语法格式如下：
[n]<&-
1 表示关闭输入文件描述符 n。
2 如果省略 n，则文件描述符为 0（即标准输入）。
语法格式如下：
[n]>&-
1 表示关闭输出文件描述符 n。
2 如果省略 n，则文件描述符为 1（即标准输出）。
示例 4
test.sh 文件的内容如下
echo 123456789 > digit.txt
# open file descriptor
exec 3<>digit.txt
read -n 4 <&3
echo -n . >&3
# close file descriptor
exec 3>&-
number=$(cat < digit.txt)
echo number=$number
在命令提示符下输入 ./test.sh，执行结果如下：
number=1234.6789
复制文件描述符（duplicating file descriptors）
shell 允许将一个文件描述符复制到另外一个文件描述符，这样两个文件描述符将指向同一个文件。
语法格式如下：
[n]<&digit
1 将文件描述符 digit 复制到文件描述符 n（如果省略 n，则文件描述符为 0（即标准输入））。从文件描述符 n 输入都将重定向为从文件描述符 digit 输入。
2 digit 是一个数字。
语法格式如下：
[n]>&digit
1 将文件描述符 digit 复制到文件描述符 n（如果省略 n，则文件描述符为 1（即标准输出））。输出到文件描述符 n 的内容都将重定向输出到文件描述符 digit。
2 digit 是一个数字。
示例 5
test.sh 文件的内容如下
echo "abc" > 1.txt
echo "def" > 2.txt
# open file descriptor
exec 3<1.txt
exec 4<2.txt
# duplicate file descriptor
exec 3<&4
echo "ghi" >> 2.txt
cat <&3
在命令提示符下输入 ./test.sh，执行结果如下：
def
ghi
示例 6
test.sh 文件的内容如下
echo "abc" > 1.txt
echo "def" > 2.txt
# open file descriptor
exec 3<>1.txt
exec 4<>2.txt
# duplicate file descriptor
exec 3>&4
read -n 2 <&3
echo "ghi" >&3
# close file descriptor
exec 3>&-
exec 4>&-
content1=$(cat 1.txt)
content2=$(cat 2.txt)
echo content1=$content1
echo content2=$content2
在命令提示符下输入 ./test.sh，执行结果如下：
content1=abc
content2=deghi
移动文件描述符（moving file descriptors）
shell 允许将一个文件描述符移动到另外一个文件描述符。
shell 在将一个文件描述符复制到另外一个文件描述符之后，将原来的文件描述符关闭。
语法格式如下：
[n]<&digit-
1 将文件描述符 digit 移动到文件描述符 n（如果省略 n，则文件描述符为 0（即标准输入））。
2 文件描述符将复制到文件描述符 n，之后文件描述符 digit 将关闭。文件描述符 digit 将不能再使用，否则会出错。
3 digit 是一个数字。
语法格式如下：
[n]>&digit-
1 将文件描述符 digit 移动到文件描述符 n（如果省略 n，则文件描述符为 1（即标准输出））。
2 文件描述符将复制到文件描述符 n，之后文件描述符 digit 将关闭。文件描述符 digit 将不能再使用，否则会出错。
3 digit 是一个数字。
示例 7
test.sh 文件的内容如下
echo "abc" > 1.txt
echo "def" > 2.txt
# open file descriptor
exec 3<>1.txt
exec 4<>2.txt
# duplicate file descriptor
exec 3>&4-
read -n 2 <&3
echo "ghi" >&3
read -n 2 <&4
echo "ghi" >&4
content1=$(cat 1.txt)
content2=$(cat 2.txt)
echo content1=$content1
echo content2=$content2
在命令提示符下输入 ./test.sh，执行结果如下：
./test.sh: line 14: 4: wrong file descriptor
./test.sh: line 15: 4: wrong file descriptor
content1=abc
content2=deghi
exec 命令和输入输出重定向
在默认情况下，shell 执行完重定向命令后，会自动 reset（输入、输出将恢复到标准输入、标准输出）。这样下面的命令将不会在进行重定向操作。
shell 提供了 exec 命令，当该命令执行重定向命令后，后边所有的操作（输入和输出），都不会被 reset。也就是说，后边所有的操作都是在重定向的基础上完成的。
exec 重定向标准输入
使用 exec < file，将会使 stdin 重定向到文件中。从这条命令开始，后边所有的输入都来自于文件，而不是标准输入了。
示例 8
test.sh 文件的内容如下
echo abc > 1.txt
echo def >> 1.txt
# save stdin
exec 6<&0
exec < 1.txt
read line1
read line2
# resume stdin and close fd #6
exec 0<&6 6<&-
echo line1=$line1
echo line2=$line2
在命令提示符下输入 ./test.sh，执行结果如下：
line1=abc
line2=def
exec 重定向标准输出
使用 exec > file，将会使 stdout 重定向到文件中。从这条命令开始，后边所有的输出到 stdout 的内容都将输出到文件，而不是标准输出了。
示例 9
test.sh 文件的内容如下
# save stdout
exec 6>&1
exec > 1.txt
# all stdout will output 1.txt
echo abc
echo def
# resume stdout and close fd #6
exec 1>&6 6>&-
content=$(cat 1.txt)
echo content=$content
在命令提示符下输入 ./test.sh，执行结果如下：
content=abc def
使用 exec 命令实现重定向 stdin 和 stdout，从一个文件读入并写入到另外一个文件。
示例 10
test.sh 文件的内容如下
input_file=1.txt
output_file=2.txt
echo 0001 > 1.txt
echo 0010 >> 1.txt
echo 0011 >> 1.txt
# save stdin and input redirect 1.txt
exec 6<&0
exec < 1.txt
# save stdout and output redirect 2.txt
exec 7>&1
exec > 2.txt
read num1
read num2
read num3
echo $((2#${num1} + 1))
echo $((2#${num2} + 2))
echo $((2#${num3} + 3))
# resume stdout and close fd #7
exec 1>&7 7>&-
# resume stdin and close fd #6
exec 0<&6 6<&-
# from here stdin and stdout are normal operate
在命令提示符下输入 ./test.sh，将在当前目录下生成 1.txt 和 2.txt。
在命令提示符下输入 cat 1.txt，执行结果如下：
0001
0010
0011
在命令提示符下输入 cat 2.txt，执行结果如下：
2
4
6
示例 11
test.sh 文件的内容如下
echo 0001 > 1.txt
echo 0010 >> 1.txt
echo 0011 >> 1.txt
exec 3<1.txt
while read <&3
do
((lines++))
done
exec 3<&-
echo 1.txt has $lines line
在命令提示符下输入 ./test.sh，执行结果如下：
1.txt has 3 line
posted on 2014-04-27 16:31
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