《LINUX与UNIXSHELL编程指南》005.doc

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第5章 shell输入与输出

在shell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 shell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。

5.1 echo 使用echo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
echo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：

其中“ □”是光标。

上面的命令将会有如下的显示： 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 echo 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 $HOME目录，并且可以让系统执行 tty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：

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$ echo -n "What is your name :"

必须使用-e选项才能使转义符生效：

运行时会出现如下输出：

如果希望在 echo命令输出之后附加换行，可以使用 \n选项：

还可以在 echo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：
(续)

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 myfile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

初涉 shell 的用户常常会遇到的一个问题就是如何把双引号包含

现在让我们看一下 myfile文件中的内容：

到 echo 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 shell忽略它的特殊含义。假设你希望使用 echo命令输出这样的字符串：“/dev/rmt0”，那么我们只要在引号前面加上反斜杠 \即可：
$ echo "\"/dev/rmt0"\" "/dev/rmt0"

5.2 read

可以使用 read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

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指定了一个变量，那么 read 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。 shell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 shell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 read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。

第5章 shell输入与输出 37

（续）

载
5.3 cat

cat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 cat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 more命令或把 cat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
cat命令的一般形式为：

cat [options] filename1 ... filename2 ...
cat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 myfile的文件，可以用：
$ cat myfile
如果希望显示 myfile1、myfile2、myfile3这三个文件，可以用：

$ cat myfile1 myfile2 myfile3
如果希望创建一个名为 bigfile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 cat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

结束输入。这真是一个非常简单的文字编辑器！

还可以使用 cat命令来显示控制字符。这里有一个对从 DOS机器上 ftp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 都在行末显示了出来。

有一点要提醒的是，如果在敲入了 cat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

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内容；最后按 结束输入即可。
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 shell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grep命令在文件列表中搜索 quarter1.doc：

图5-1 管道

让我们再来用一幅图形象地讲解刚才的例子（见图 5-1）：

这就是管道

Is 命令的输出

sed、awk和grep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， who命

令的输出通过管道传递给 awk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 df命令的输出传递给 awk命令， awk显示出其中的第一列。你还可以再次使用管道把 awk的结果传递给 grep命令，去掉最上面 的题头 filesystem。

当然，你没准还会希望只显示出其中的分区名，不显示 /dev/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 sed命令即可。

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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

tee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， tee命令非常方便。 下面我们来看一个例子，我们使用 who命令，结果输出到屏幕上，同时保存在 who.out文

件中：

可以用图 5-2来表示刚才的例子。

screen
who.out

who命令的输出

$ who
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 tape.log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 tee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 shell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 echo命令告诉用户谁在执行这个脚本，输出结果保存在

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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
什么地方。

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。

5.6 标准输入、输出和错误

当我们在 shell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， shell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 12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）。
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 把标准输出重定向到一个新文件中 command >> filename 把标准输出重定向到一个文件中 (追加) command 1 > fielname 把标准输出重定向到一个文件中
command > filename 2>&1 把标准输出和标准错误一起重定向到一个文件中
command 2 > filename 把标准错误重定向到一个文件中
command 2 >> filename 把标准输出重定向到一个文件中 (追加)
command >> filename 2>&1 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 command命令以 filename文件作为标准输入，以 filename2文件 作为标准输出
command < filename command命令以filename文件作为标准输入 command << delimiter 从标准输入中读入，直至遇到 delimiter分界符 command <&m 把文件描述符 m 作为标准输入
command >&m 把标准输出重定向到文件描述符 m中
command <&- 关闭标准输入

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 /etc/passwd文件中的用户 ID域按 照用户命排列。该命令的输出重定向到 sort.out文件中。要提醒注意的是，在使用 sort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 sort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

在上面的例子中，所有的目录名和以
可以把很多命令的输出追加到同一文件中。
account开头的文件名都被写入到 file.out文件中。 如果希望把标准输出重定向到文件中，可以用 >filename。在下面的例子中， ls 命令的所
有输出都被重定向到 ls.out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

>>filename：

如果想创建一个长度为 0的空文件，可以用 '>filename'：

$ >myfile

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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 awk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， sort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 sort 命令指定一个输出文件 name.out。 这样屏幕上将不会出现任何信息 (除了错误信息以外 )：
$ sort 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
louise将收到一个邮件，其中含有文件 contents.txt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。 shell将分界符 delimiter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， shell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 delimiter，最常见 的是 EOF，而我最喜欢用 MAYDAY，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 myfile的文件，并在其中使用了 TERM和LOGNAME 变量。

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， grep命令在文件 missiles中搜索 trident字符串：

grep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 /dev/null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 /dev/null，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 grep.err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 grep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 accounts.out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 accounts.err文件中。

我事先并不知道是否存在 account_end.doc文件，使用上面的方法能够快速发现其中的错
误。

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 shell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 cleanup脚本的输出重定向到 cleanup.out 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， grep命令的标准输出和标准错误都被重定向到 grep.out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 cat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
sybase) 或使用 ftp，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

exec命令可以用来替代当前 shell；换句话说，并没有启动子 shell。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 shell。它的一般形式为：
exec command
其中的 command通常是一个 shell脚本。
我所能够想像得出的描述 exec命令最贴切的说法就是：它践踏了你当前的 shell。 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
shell将被关闭，然后重新回到登录提示符。 exec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
shell。
5.11 使用文件描述符

可以使用 exec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 stock.txt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 stock.txt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， line1和line2两个 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 stock.txt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 cp命令拷贝文本文件的例子。

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5.12 小结

本书通篇可见重定向的应用，因为它是 shell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。