谈谈Linux下的数据流重定向和管道命令

本文详细介绍了Linux环境下标准输入、输出及错误输出的概念,并深入探讨了数据流重定向与管道命令的应用,包括cut、grep、sort等多个实用命令的具体用法。

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一、标准输入、标准输出、错误输出概述

  1.标准输入(stdin)是指令数据的输入,代码为0,使用<或者<<,默认是键盘。

  2.标准输出(stdout)是指令执行成功返回的结果,代码为1,使用>或者>>,默认在屏幕显示。

  3.标准错误输出(stderr)是指令执行失败返回的错误信息,代码为2,使用2>或者2>>,默认是屏幕。

二、数据流重定向的使用
      1."<":指定输入的数据媒介来源(tr 'a-z' 'A-Z' < 文件名:将指定文件中的小写字母变为大写字母输出到屏幕)

   2.">"、"1>":将正确的内容覆盖输出到指定的媒介

   3.">>"、"1>>":将正确的内容追加到指定的媒介

   4."2>":将错误覆盖输出到指定的媒介

   5."2>>":将错误信息追加输出到指定的媒介

   6."&>":将正确内容和错误信息覆盖输出到指定媒介

   7."&>>":将正确内容和错误信息追加到指定的媒介

   8.多个指令执行
            bash1&&bash2(前者执行成功才会执行后者)

     bash1||bash2(前者执行完毕且失败才执行后者)

三、管道命令概述

  1.管道命令能够将一个命令的执行结果经过筛选,只保留我们需要的信息。 如,/etc目录下会有大量的文件,如果使用ls很难找到需要的文件,因此可以使用管道命令将ls的结果进行一次筛选,只保留需要的信息。 

  2.管道和数据流重定向的区别:

    管道一词非常生动形象,原始数据经过管道后,管道会将一部分不需要的信息过滤掉,只保留用户所关注的信息。

    数据流重定向是指定数据在哪里显示,默认情况下会在屏幕显示,我们可以指定它输出到文件。

  3.管道命令通过管道符"|"连接

  4.能够接收标准输入(stdin),如tail/more/grep等

  5.能够接收来自前一个指令的数据成功stdin进行处理

四、管道命令的使用

  1.cut:为剪切的意思,它能将一行行的数据按照指定的分隔符切成一列列,然后只显示特定列的数据.

    cut -d '分隔符' -f n 按照特定的分隔符将数据切分,并只显示第n列的数据。

    cut -c 起始字符的下标-结束字符的下标 选择特定范围内的数据(cut中涉及的下标均从1开始)

  2.grep:关键字查找

    grep [-cinv] [--color=auto] '关键词' 待查找的文件名

      -c:统计关键词出现的次数

      -i:关键词忽略大小写

      -n:输出行号

      -v:反向选择,即查找不包含该关键字的行

      --color=auto:关键词高亮

    命令 | grep [-参数] ‘关键词’  采用管道,将前一个命令的执行结果输出给grep,并通过grep的关键词搜索将符合条件的行搜索出来。

  3.sort:排序

    sort [-参数] 文件

      -t:指定分隔符

      -k:选取分隔符后的第几个字段进行排序

      -f:排序时忽略选取字段的大小写

      -b:取出选取字段前的空格

      -M:将选取的字段按照月份来排序(前提是选取字段就是月份)

      -n:将选取字段按照数据来排序(前提是选取字段就是数字)

      -r:反向排序

      -u:去重,若选取字段有重复,则去掉重复

    命令 | sort [-参数]   使用管道,将前一个命令执行的结果按照指定字段进行排序。

  4.uniq:只能用于管道,它能够去除前一个命令执行的结果中完全一样的行。

    uniq [-参数] -i:忽略大小写 -c:进行重复行的统计

  5.wc:统计字数、行数、字符数

    wc [-参数] 文件名

     -l 列出行数

     -w 列出字数

     -c 列出字符数

  6.tee:能够同时将命令执行的结果输出到指定的文件和屏幕。只能结合管道使用

    tee [-a] 文件 -a:以追加的形式写入文件。

  7.join:连接两个文件

    这个命令与管道无关。 它相当于数据库中的join连接,将两张表中指定字段,且字段相同的行连接起来。在这里,它能够将两个文件中指定字段的相同字段连接起来,并成一行。

    join [-参数] 文件1 文件2

      -t:两个文件的字段分隔符

      -1:第一个文件的字段

      -2:第二个文件的字段

      -i:忽略所选字段的大小写

  8.split:该命令能将一个大文件切分成若干个小文件。

    split [-参数] 大文件 小文件名字前缀

      -b:指定小文件的大小,需要加上单位:b、k、m -l:指定每个小文件中的行数。  

    大文件会被切分成若干个小文件,且小文件的名字为:小文件名字前缀+aa、小文件名字前缀+ab、小文件名字前缀+ac.

      

### Linux 重定向管道命令的使用教程 #### 一、基本概念 Linux 中的 **重定向** **管道** 是强大的工具,用于控制数据流并增强命令行的功能。通过这些功能,用户可以将标准输入(stdin)、标准输出(stdout)以及错误输出(stderr)重新指向其他位置。 - **重定向** 可以将命令的结果保存到文件中或将文件作为命令的输入。 - **管道** 则允许将一个命令的标准输出连接到另一个命令的标准输入上[^1]。 --- #### 二、重定向符号及其用途 以下是常见的重定向符号及其含义: | 符号 | 描述 | |------------|----------------------------------------------------------------------| | `>` | 将输出覆盖写入指定文件。如果目标文件不存在,则会创建新文件[^1]。 | | `>>` | 将输出追加到指定文件末尾而不删除原有内容[^1]。 | | `<` | 将文件内容作为命令的输入。 | | `2>` | 将错误消息(stderr)写入指定文件[^1]。 | ##### 示例代码: ```bash # 覆盖方式将 ls 命令的输出写入 file.txt ls > file.txt # 追加方式将 echo 的输出添加到 file.txt echo "附加内容" >> file.txt # 使用文件 content.txt 作为 sort 命令的输入 sort < content.txt # 将错误信息写入 error.log grep "pattern" non_existent_file 2> error.log ``` --- #### 三、管道命令的基础用法 **管道符 (`|`)** 用于将前一个命令的输出作为下一个命令的输入。这使得多个命令能够串联起来完成复杂的任务。 ##### 经典案例: ```bash cat /etc/passwd | grep "root" ``` 上述命令先读取 `/etc/passwd` 文件的内容并通过 `grep` 查找包含字符串 `"root"` 的行[^3]。 --- #### 四、高级应用——Tee 命令 当需要同时查看命令输出并将该输出保存到文件时,可使用 `tee` 命令。它不仅转发数据至下一程,还会将其复制到指定文件中[^2]。 ##### 实例演示: ```bash # 显示 passwd 文件的最后一行,并将整个内容存档于 backup.txt cat /etc/passwd | tee backup.txt | tail -n 1 ``` 此脚本实现了两个目的:一是保留原始数据;二是提取特定部分供后续分析或展示之需。 --- #### 五、结合 Xargs 提升效率 有时单靠管道无法满足需求,这时引入 `xargs` 工具便显得尤为重要。它可以接收来自上游的数据片段,并据此构建新的子进程调用来执行更精细的操作[^3]。 ##### 应用场景举例: 假设要查找当前目录下的所有 `.txt` 文件并对它们逐一计算字数统计: ```bash find . -name "*.txt" | xargs wc -l ``` 这里利用了 find 定位符合条件的目标集合后交由 xargs 来逐项处理每份文档长度测量工作程。 --- ### 总结 掌握好 Linux 下的重定向管道机制对于提升日常运维效率至关重要。无论是简单的日志记录还是复杂的数据解析链路搭建都离不开这两者的灵活运用^。 问题
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