第6章 I/O重定向与管道

1. I/O 重定向

1.1 标准输入重定向

标准输入是从键盘读取数据，使用 < 可以将标准输入重定向为文件。

解释：

• cat 命令用于将文件内容输出到标准输出。
• < input.txt 表示将文件 input.txt 的内容作为标准输入。

1.2 标准输出重定向

标准输出是将结果输出到屏幕，使用 > 可以将标准输出重定向到文件。

解释：

• ls -l 命令用于列出详细的文件信息。
• > output.txt 表示将命令的标准输出写入文件 output.txt。

1.3 标准错误重定向

标准错误是用于显示错误信息的流，使用 2> 可以将标准错误重定向到文件。

解释：

• command_not_found 是一个不存在的命令，执行时会产生错误信息。
• 2> error.log 表示将错误信息写入文件 error.log。

1.4 合并标准输出和标准错误

使用 2>&1 将标准错误合并到标准输出，然后再进行重定向。

解释：

• ls -l /nonexistent 尝试列出一个不存在的目录，产生错误信息。
• 2>&1 > output.log 表示将标准错误合并到标准输出，并将结果写入文件 output.log。

2. 管道

管道允许将一个命令的输出传递给另一个命令的输入，使用 | 连接两个命令。

解释：

• command1 的输出通过管道 | 传递给 command2 的输入。

2.1 管道与grep命令

结合 grep 命令，可以实现对文本内容的快速过滤。

解释：

• cat log.txt 用于显示文件 log.txt 的内容。
• grep "error" 用于过滤包含关键词 "error" 的行。

2.2 管道与sort命令

使用

sort 命令对文本进行排序。

解释：

• cat content.txt 用于显示文件 content.txt 的内容。
• sort 用于对文本进行排序。

2.3 管道与awk命令

结合 awk 命令，可以进行文本处理和分析。

解释：

• cat data.txt 用于显示文件 data.txt 的内容。
• awk '{sum+=$2} END {print sum}' 用于提取第二列并计算总和。

2.4 多重管道

可以通过多个管道将多个命令连接在一起。

解释：

• cat log.txt 用于显示文件 log.txt 的内容。
• grep "error" 用于过滤包含关键词 "error" 的行。
• sort 用于对文本进行排序。
• wc -l 用于统计行数。

3. 实例演示

3.1 I/O 重定向实例

考虑一个简单的文本文件 example.txt，其中包含以下内容：

Hello, this is a test file.
It contains some sample text.

现在，我们将使用 I/O 重定向将文件内容输出到另一个文件：

$ cat < example.txt > output.txt

解释：

• cat < example.txt 将文件 example.txt 的内容作为标准输入。
• > output.txt 将标准输出重定向到文件 output.txt。

可以使用以下命令验证：

$ cat output.txt

输出结果：

Hello, this is a test file.
It contains some sample text.

3.2 管道实例

考虑一个包含数字的文件 numbers.txt：

10
5
8
3

我们可以使用管道和 sort 命令对这些数字进行排序：

$ cat numbers.txt | sort

输出结果：

3
5
8
10

解释：

• cat numbers.txt 用于显示文件 numbers.txt 的内容。
• sort 用于对数字进行排序，产生升序排列的结果。

这个例子展示了如何通过管道将一个命令的输出传递给另一个命令。

3.3 多重管道实例

考虑一个包含访问日志的文件 access.log：

192.168.1.1 - - [12/Feb/2023:12:30:45 +0000] "GET /index.html" 200
192.168.1.2 - - [12/Feb/2023:12:32:15 +0000] "POST /login" 403
192.168.1.3 - - [12/Feb/2023:12:35:20 +0000] "GET /about" 200

我们可以使用多个管道，通过 grep 过滤包含关键字的行，然后通过 sort 进行排序，并最终使用 wc -l 统计行数：

$ cat access.log | grep "GET" | sort | wc -l

输出结果：

2

解释：

• cat access.log 用于显示文件 access.log 的内容。
• grep "GET" 用于过滤包含关键词 "GET" 的行。
• sort 用于对文本进行排序。
• wc -l 用于统计行数，得到包含关键词 "GET" 的行数。

这个例子演示了如何使用多个管道构建复杂的命令链，实现对文本数据的过滤、排序和统计。