Linux Shell介绍

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第5章shell输入与输出
在s h e l l脚本中，可以用几种不同的方式读入数据：可以使用标准输入—缺省为键盘，或
者指定一个文件作为输入。对于输出也是一样：如果不指定某个文件作为输出，标准输出总
是和终端屏幕相关联。如果所使用命令出现了什么错误，它也会缺省输出到屏幕上，如果不
想把这些信息输出到屏幕上，也可以把这些信息指定到一个文件中。
大多数使用标准输入的命令都指定一个文件作为标准输入。如果能够从一个文件中读取
数据，何必要费时费力地从键盘输入呢？
本章我们将讨论以下内容：
• 使用标准输入、标准输出及标准错误。
• 重定向标准输入和标准输出。
本章全面讨论了s h e l l对数据和信息的标准输入、标准输出，对重定向也做了一定的介绍。

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5.1 echo
使用e c h o命令可以显示文本行或变量，或者把字符串输入到文件。它的一般形式为：
echo string
e c h o命令有很多功能，其中最常用的是下面几个：
\c 不换行。
\f 进纸。
\t 跳格。
\n 换行。
如果希望提示符出现在输出的字符串之后，可以用：
上面的命令将会有如下的显示：
其中“□”是光标。
如果想在输出字符之后，让光标移到下一行，可以用：
$ echo "The red pen ran out of ink"
还可以用e c h o命令输出转义符以及变量。在下面的例子中，你可以让终端铃响一声，显
示出$ H O M E目录，并且可以让系统执行t t y命令(注意，该命令用键盘左上角的符号，法语中
的抑音符引起来，不是单引号， )。
如果是LINUX系统，那么......
必须使用- n选项来禁止echo命令输出后换行：
(续)
$ echo -n "What is your name :"
必须使用-e选项才能使转义符生效：
如果希望在e c h o命令输出之后附加换行，可以使用\ n选项：
运行时会出现如下输出：
还可以在e c h o语句中使用跳格符，记住别忘了加反斜杠\：
如果是LINUX系统，那么...
别忘了使用- e选项才能使转义符生效：
如果想把一个字符串输出到文件中，使用重定向符号>。在下面的例子中一个字符串被重
定向到一个名为m y f i l e的文件中：
$ echo "The log files have all been done"> myfile
或者可以追加到一个文件的末尾，这意味着不覆盖原有的内容：
$ echo "$LOGNAME carried them out at `date`">>myfile
现在让我们看一下m y f i l e文件中的内容：
初涉s h e l l的用户常常会遇到的一个问题就是如何把双引号包含到e c h o命令的字符串中。
引号是一个特殊字符，所以必须要使用反斜杠\来使s h e l l忽略它的特殊含义。假设你希望使用
e c h o命令输出这样的字符串：“/ d e v / r m t 0”，那么我们只要在引号前面加上反斜杠\即可

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5.2 read
可以使用r e a d语句从键盘或文件的某一行文本中读入信息，并将其赋给一个变量。如果只
第5章s h e l l输入与输出35
下载
指定了一个变量，那么r e a d将会把所有的输入赋给该变量，直至遇到第一个文件结束符或回
车。
它的一般形式为：
read varible1 varible2 ...
在下面的例子中，只指定了一个变量，它将被赋予直至回车之前的所有内容：
在下面的例子中，我们给出了两个变量，它们分别被赋予名字和姓氏。s h e l l将用空格作
为变量之间的分隔符：
如果输入文本域过长， Shell 将所有的超长部分赋予最后一个变量。下面的例子，假定要
读取变量名字和姓，但这次输入三个名字；结果如下；
在上面的例子中，如果我们输入字符串John Lemon Doe，那么第一个单词将被赋给第一
个变量，而由于变量数少于单词数，字符串后面的部分将被全部赋给第二个变量。
在编写s h e l l脚本的时候，如果担心用户会对此感到迷惑，可以采用每一个r e a d语句只给一
个变量赋值的办法：
用户在运行上面这个脚本的时候，就能够知道哪些信息赋给了哪个变量。
如果是LINUX系统，那么......
别忘了使用“-n”选项。
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5.3 cat
c a t是一个简单而通用的命令，可以用它来显示文件内容，创建文件，还可以用它来显示
控制字符。在使用c a t命令时要注意，它不会在文件分页符处停下来；它会一下显示完整个文
件。如果希望每次显示一页，可以使用m o r e命令或把c a t命令的输出通过管道传递到另外一个
具有分页功能的命令中，请看下面的例子：
$ cat myfile | more
或
$ cat myfile | pg
c a t命令的一般形式为：
cat [options] filename1 ... filename2 ...
c a t命令最有用的选项就是：
-v 显示控制字符
如果希望显示名为m y f i l e的文件，可以用：
$ cat myfile
如果希望显示m y f i l e 1、m y f i l e 2、m y f i l e 3这三个文件，可以用：
$ cat myfile1 myfile2 myfile3
如果希望创建一个名为b i g f i l e的文件，该文件包含上述三个文件的内容，可以把上面命令
的输出重定向到新文件中：
$ cat myfile1 myfile2 myfile3 > bigfile
如果希望创建一个新文件，并向其中输入一些内容，只需使用c a t命令把标准输出重定向
到该文件中，这时c a t命令的输入是标准输入—键盘，你输入一些文字，输入完毕后按
< C T R L - D >结束输入。这真是一个非常简单的文字编辑器！
还可以使用c a t命令来显示控制字符。这里有一个对从D O S机器上f t p过来的文件进行检察
的例子，在这个例子中，所有的控制字符< C T R L - M >都在行末显示了出来。
有一点要提醒的是，如果在敲入了c a t以后就直接按回车，该命令会等你输入字符。如果
你本来就是要输入一些字符，那么它除了会在你输入时在屏幕上显示以外，还会再回显这些
第5章s h e l l输入与输出37
下载
（续）
内容；最后按< C T R L - D >结束输入即可。

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5.4 管道
可以通过管道把一个命令的输出传递给另一个命令作为输入。管道用竖杠|表示。它的一
般形式为：
命令1 |命令2
其中|是管道符号。
在下面的例子中，在当前目录中执行文件列表操作，如果没有管道的话，所有文件就会
显示出来。当s h e l l看到管道符号以后，就会把所有列出的文件交给管道右边的命令，因此管
道的含义正如它的名字所暗示的那样：把信息从一端传送到另外一端。在这个例子中，接下
来g r e p命令在文件列表中搜索q u a r t e r 1 . d o c：
让我们再来用一幅图形象地讲解刚才的例子（见图5 - 1）：
图5-1 管道
s e d、a w k和g r e p都很适合用管道，特别是在简单的一行命令中。在下面的例子中， w h o命
令的输出通过管道传递给a w k命令，以便只显示用户名和所在的终端。
如果你希望列出系统中所有的文件系统，可以使用管道把d f命令的输出传递给a w k命令，
a w k显示出其中的第一列。你还可以再次使用管道把a w k的结果传递给g r e p命令，去掉最上面
的题头f i l e s y s t e m。
当然，你没准还会希望只显示出其中的分区名，不显示/ d e v /部分，这没问题；我们只要
在后面简单地加上另一个管道符号和相应的s e d命令即可。
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这就是管道
Is 命令的输出
在这个例子中，我们先对一个文件进行排序，然后通过管道输送到打印机。
$ sort myfile | lp
5.5 tee
t e e命令作用可以用字母T来形象地表示。它把输出的一个副本输送到标准输出，另一个
副本拷贝到相应的文件中。如果希望在看到输出的同时，也将其存入一个文件，那么这个命
令再合适不过了。
它的一般形式为：
tee -a files
其中，- a表示追加到文件末尾。
当执行某些命令或脚本时，如果希望把输出保存下来， t e e命令非常方便。
下面我们来看一个例子，我们使用w h o命令，结果输出到屏幕上，同时保存在w h o . o u t文
件中：
可以用图5 - 2来表示刚才的例子。
图5-2 tee
在下面的例子中，我们把一些文件备份到磁带上，同时将所备份的文件记录在t a p e . l o g文
件中。由于需要不断地对文件进行备份，为了保留上一次的日志，我们在t e e命令中使用了- a
选项。
在上面的例子中，第一行末尾的反斜杠\告诉s h e l l该命令尚未结束，应从下面一行继续读
入该命令。
可以在执行脚本之前，使用一个e c h o命令告诉用户谁在执行这个脚本，输出结果保存在
第5章s h e l l输入与输出39
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screen
who命令的输出
$ who
who.out
什么地方。
如果不想把输出重定向到文件中，可以不这样做，而是把它定向到某个终端上。在下面
的例子中，一个警告被发送到系统控制台上，表明一个磁盘清理进程即将运行。
$ echo "stand-by disk cleanup starting in 1 minute"| tee /dev/console
可以让不同的命令使用同一个日志文件，不过不要忘记使用- a选项。

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5.6 标准输入、输出和错误
当我们在s h e l l中执行命令的时候，每个进程都和三个打开的文件相联系，并使用文件描
述符来引用这些文件。由于文件描述符不容易记忆， s h e l l同时也给出了相应的文件名。
下面就是这些文件描述符及它们通常所对应的文件名：
文件文件描述符
输入文件—标准输入0
输出文件—标准输出1
错误输出文件—标准错误2
系统中实际上有1 2个文件描述符，但是正如我们在上表中所看到的， 0、1、2是标准输入、
输出和错误。可以任意使用文件描述符3到9。
5.6.1 标准输入
标准输入是文件描述符0。它是命令的输入，缺省是键盘，也可以是文件或其他命令的输出。
5.6.2 标准输出
标准输出是文件描述符1。它是命令的输出，缺省是屏幕，也可以是文件。
5.6.3 标准错误
标准错误是文件描述符2。这是命令错误的输出，缺省是屏幕，同样也可以是文件。你可
能会问，为什么会有一个专门针对错误的特殊文件？这是由于很多人喜欢把错误单独保存到
一个文件中，特别是在处理大的数据文件时，可能会产生很多错误。
如果没有特别指定文件说明符，命令将使用缺省的文件说明符（你的屏幕，更确切地说
是你的终端）。

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5.7 文件重定向
在执行命令时，可以指定命令的标准输入、输出和错误，要实现这一点就需要使用文件
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重定向。表5 - 1列出了最常用的重定向组合，并给出了相应的文件描述符。
在对标准错误进行重定向时，必须要使用文件描述符，但是对于标准输入和输出来说，
这不是必需的。为了完整起见，我们在表5 - 1中列出了两种方法。
表5-1 常用文件重定向命令
command > filename 把把标准输出重定向到一个新文件中
command >> filename 把把标准输出重定向到一个文件中(追加)
command 1 > fielname 把把标准输出重定向到一个文件中
command > filename 2>&1 把把标准输出和标准错误一起重定向到一个文件中
command 2 > filename 把把标准错误重定向到一个文件中
command 2 >> filename 把把标准输出重定向到一个文件中(追加)
command >> filename 2>&1 把把标准输出和标准错误一起重定向到一个文件中(追加)
command < filename >filename2 把c o m m a n d命令以f i l e n a m e文件作为标准输入，以f i l e n a m e 2文件
作为标准输出
command < filename 把c o m m a n d命令以f i l e n a m e文件作为标准输入
command << delimiter 把从标准输入中读入，直至遇到d e l i m i t e r分界符
command <&m 把把文件描述符m作为标准输入
command >&m 把把标准输出重定向到文件描述符m中
command <&- 把关闭标准输入

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5.7.1 重定向标准输出
让我们来看一个标准输出的例子。在下面的命令中，把/ e t c / p a s s w d文件中的用户I D域按
照用户命排列。该命令的输出重定向到s o r t . o u t文件中。要提醒注意的是，在使用s o r t命令的时
候(或其他含有相似输入文件参数的命令)，重定向符号一定要离开s o r t命令两个空格，否则该
命令会把它当作输入文件。
$ cat passwd | awk -F: '{print $1}' | sort 1>sort.out
从表5 - 1中可以看出，我们也可以使用如下的表达方式，结果和上面一样：
$ cat passwd | awk -F: '{print $1}' | sort >sort.out
可以把很多命令的输出追加到同一文件中。
在上面的例子中，所有的目录名和以a c c o u n t开头的文件名都被写入到f i l e . o u t文件中。
如果希望把标准输出重定向到文件中，可以用> f i l e n a m e。在下面的例子中， l s命令的所
有输出都被重定向到l s . o u t文件中：
$ ls >ls.out
如果希望追加到已有的文件中(在该文件不存在的情况下创建该文件)，那么可以使用
> > f i l e n a m e：
如果想创建一个长度为0的空文件，可以用' > f i l e n a m e '：
$ >myfile
第5章s h e l l输入与输出41
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5.7.2 重定向标准输入
可以指定命令的标准输入。在a w k一章就会遇到这样的情况。下面给出一个这样的例子：
$ sort < name.txt
在上面的命令中， s o r t命令的输入是采用重定向的方式给出的，不过也可以直接把相应的
文件作为该命令的参数：
$ sort name.txt
在上面的例子中，还可以更进一步地通过重定向为s o r t命令指定一个输出文件n a m e . o u t。
这样屏幕上将不会出现任何信息(除了错误信息以外)：
$ sort <name.txt >name.out
在发送邮件时，可以用重定向的方法发送一个文件中的内容。在下面的例子中，用户
l o u i s e将收到一个邮件，其中含有文件c o n t e n t s . t x t中的内容：
$ mail louise < contents.txt
重定向操作符command << delimiter是一种非常有用的命令，通常都被称为“此处”文挡。
我们将在本书后面的章节深入讨论这一问题。现在只介绍它的功能。s h e l l将分界符d e l i m i t e r之
后直至下一个同样的分界符之前的所有内容都作为输入，遇到下一个分界符， s h e l l就知道输
入结束了。这一命令对于自动或远程的例程非常有用。可以任意定义分界符d e l i m i t e r，最常见
的是E O F，而我最喜欢用M AY D AY，这完全取决于个人的喜好。还可以在< <后面输入变量。
下面给出一个例子，我们创建了一个名为m y f i l e的文件，并在其中使用了T E R M和L O G N A M E
变量。

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5.7.3 重定向标准错误
为了重定向标准错误，可以指定文件描述符2。让我们先来看一个例子，因为举例子往往
会让人更容易明白。在这个例子中， g r e p命令在文件m i s s i l e s中搜索t r i d e n t字符串：
g r e p命令没有找到该文件，缺省地向终端输出了一个错误信息。现在让我们把错误重定
向到文件/ d e v / n u l l中(实际就上是系统的垃圾箱)：
$ grep "trident" missiles 2>/dev/null
这样所有的错误输出都输送到了/ d e v / n u l l，不再出现在屏幕上。
如果你在对更重要的文件进行操作，可能会希望保存相应的错误。下面就是一个这样的
例子，这一次错误被保存到g r e p . e r r文件中：
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还可以把错误追加到一个文件中。在使用一组命令完成同一个任务时，这种方法非常有
用。在下面的例子中，两个g r e p命令把错误都输出到同一个文件中；由于我们使用了> >符号
进行追加，后面一个命令的错误(如果有的话)不会覆盖前一个命令的错误。
5.8 结合使用标准输出和标准错误
一个快速发现错误的方法就是，先将输出重定向到一个文件中，然后再把标准错误重定
向到另外一个文件中。下面给出一个例子：
我有两个审计文件，其中一个的确存在，而且包含一些信息，而另一个由于某种原因已
经不存在了(但我不知道)。我想把这两个文件合并到a c c o u n t s . o u t文件中。
$ cat account_qtr.doc account_end.doc 1>accounts.out 2>accounts.err
现在如果出现了错误，相应的错误将会保存在a c c o u n t s . e r r文件中。
我事先并不知道是否存在a c c o u n t _ e n d . d o c文件，使用上面的方法能够快速发现其中的错
误。

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5.9 合并标准输出和标准错误
在合并标准输出和标准错误的时候，切记s h e l l是从左至右分析相应的命令的。下面给出
一个例子：
$ cleanup >cleanup.out 2>&1
在上面的例子中，我们将c l e a n u p脚本的输出重定向到c l e a n u p . o u t文件中，而且其错误也
被重定向到相同的文件中。
$ grep "standard"* > grep.out 2>&1
在上面的例子中， g r e p命令的标准输出和标准错误都被重定向到g r e p . o u t文件中。你在使
用前面提到的“此处”文挡时，有可能需要把所有的输出都保存到一个文件中，这样万一出
现了错误，就能够被记录下来。通过使用2 > & 1就可以做到这一点，下面给出一个例子：
上面的例子演示了如何把所有的输出捕捉到一个文件中。在使用c a t命令的时候，这可能
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没什么用处，不过如果你使用“此处”文挡连接一个数据库管理系统(例如使用i s q l连接
s y b a s e )或使用f t p，这一点就变得非常重要了，因为这样就可以捕捉到所有的错误，以免这些
错误在屏幕上一闪而过，特别是在你不在的时候。
5.10 exec
e x e c命令可以用来替代当前s h e l l；换句话说，并没有启动子s h e l l。使用这一命令时任何现
有环境都将会被清除，并重新启动一个s h e l l。它的一般形式为：
exec command
其中的c o m m a n d通常是一个s h e l l脚本。
我所能够想像得出的描述e x e c命令最贴切的说法就是：它践踏了你当前的s h e l l。
当这个脚本结束时，相应的会话可能就结束了。e x e c命令的一个常见用法就是在用户
的. p r o f i l e最后执行时，用它来执行一些用于增强安全性的脚本。如果用户的输入无效，该
s h e l l将被关闭，然后重新回到登录提示符。e x e c还常常被用来通过文件描述符打开文件。
记住， e x e c在对文件描述符进行操作的时候（也只有在这时），它不会覆盖你当前的
s h e l l。

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5.11 使用文件描述符
可以使用e x e c命令通过文件描述符打开和关闭文件。在下面的例子中，我选用了文件描
述符4，实际上我可以在4到9之间任意选择一个数字。下面的脚本只是从s t o c k . t x t文件中读了
两行，然后把这两行回显出来。
该脚本的第一行把文件描述符4指定为标准输入，然后打开s t o c k . t x t文件。接下来两行的
作用是读入了两行文本。接着，作为标准输入的文件描述符4被关闭。最后，l i n e 1和l i n e 2两个
变量所含有的内容被回显到屏幕上。
下面是这个小小的股票文件s t o c k . t x t的内容：
下面是该脚本的运行结果：
上面是一个关于文件描述符应用的简单例子。它看起来没有什么用处。在以后讲解循环
的时候，将会给出一个用文件描述符代替c p命令拷贝文本文件的例子。
44 第一部分shell
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5.12 小结
本书通篇可见重定向的应用，因为它是s h e l l中的一个重要部分。通过重定向，可以指定
命令的输入；如果有错误的话，可以用一个单独的文件把它们记录下来，这样就可以方便快
捷地查找问题。
这里没有涉及的就是文件描述符的应用( 3～9 )。要想应用这些文件描述符，就一定会涉及
循环方法，在后面讲到循环方法的时候，我们会再次回过头来讲述有关文件描述符的问题。