Linux shell中2>&1的含义解释

首先了解下1和2在Linux中代表什么
在Linux系统中0 1 2是一个文件描述符

名称 代码 操作符 Java中表示 Linux 下文件描述符(Debian 为例)

名称	代码	操作符	Java中表示	Linux 下文件描述符(Debian 为例)
标准输入(stdin)	0	< 或 <<	System.in	/dev/stdin -> /proc/self/fd/0 -> /dev/pts/0
标准输出(stdout)	1	>, >>, 1> 或 1>>	System.out	/dev/stdout -> /proc/self/fd/1 -> /dev/pts/0
标准错误输出(stderr)	2	2> 或 2>>	System.err	/dev/stderr -> /proc/self/fd/2 -> /dev/pts/0

上面表格引用自这里

编写一个测试脚本

#!/bin/bash
date         #打印当前时间
while true   #死循环
do
    #每隔2秒打印一次
    sleep 2
    whatthis    #不存在的命令
    echo -e "std output"
done

当我们启动脚本时一般命令是 sh test.sh 

输出结果为:(有错误的 和正确的日志 同时输出在了控制台上)

[root@hadoop01 opt]# sh test.sh 
Thu Jun 11 17:45:36 CST 2020
test.sh: line 7: whatthis: command not found
std output
test.sh: line 7: whatthis: command not found
std output
test.sh: line 7: whatthis: command not found
std output
test.sh: line 7: whatthis: command not found
std output

一般写日志输出 sh test.sh > log.txt 其实 > 就等同于 1> 

(控制台的输出结果)：

[root@hadoop01 opt]# sh test.sh > log.txt
test.sh: line 7: whatthis: command not found
test.sh: line 7: whatthis: command not found
test.sh: line 7: whatthis: command not found
test.sh: line 7: whatthis: command not found

(log.txt日志文件输出结果)：

[root@hadoop01 opt]# cat log.txt 
Thu Jun 11 17:47:30 CST 2020
std output
std output
std output
std output

发现 正确的日志输出在了 log.txt, 错误的日志输出在了控制台上，对应下文的 标准输出 

sh test.sh > log.txt 2>&1

输出结果为：正确的和错误的都同时输出到了log.txt

[root@hadoop01 opt]# cat log.txt 
Thu Jun 11 17:53:19 CST 2020
test.sh: line 7: whatthis: command not found
std output
test.sh: line 7: whatthis: command not found
std output
test.sh: line 7: whatthis: command not found
std output
test.sh: line 7: whatthis: command not found
std output

sh test.sh 2>&1 1>log.txt

控制台输出结果为：

[root@hadoop01 opt]# sh test.sh  2>&1 1>log.txt 
test.sh: line 7: whatthis: command not found
test.sh: line 7: whatthis: command not found
test.sh: line 7: whatthis: command not found

日志文件输出结果为：

[root@hadoop01 opt]# cat log.txt 
Thu Jun 11 17:54:40 CST 2020
std output
std output
std output

总结

我们总结一下前面的内容：

　　将 > 符号 理解成指针

　　默认 错误和标准的都输出到控制台上

　　   > 就是正确输出的定向

　　　>  就等同于 1> 

　　   2>  是错误输出

　　　2>&1 是 将错误输出重定向到正确输出 

　　组合一下

   >log.txt 2>&1 从左往右执行 将正确的输出结果定向到 log.txt 然后将错误的输出定向到标准输出的位置 也就是log.txt
所以 错误和标准的输出结果都定向到了 log.txt

   2>&1 >log.txt 从左往右执行 将错误的输出定向到标准输出的位置 也就是控制台然后将正确的标准输出重定向到log.txt 
所以 错误的还是在控制台，标准被定向到了log.txt

• 程序运行后会打开三个文件描述符，分别是标准输入，标准输出和标准错误输出。
• 在调用脚本时，可使用2>&1来将标准错误输出重定向。
• 只需要查看脚本的错误时，可将标准输出重定向到文件，而标准错误会打印在控制台，便于查看。
• >>log.txt会将重定向内容追加到log.txt文件末尾。
• 通过查看/proc/进程id/fd下的内容，可了解进程打开的文件描述符信息。

如何理解

每个程序在运行后，都会至少打开三个文件描述符，分别是0：标准输入；1：标准输出；2：标准错误。
例如，对于前面的test.sh脚本，我们通过下面的步骤看到它至少打开了三个文件描述符：

./test.sh    #运行脚本
ps -ef|grep test.sh  #重新打开命令串口，使用ps命令找到test.sh的pid
hyb       5270  4514  0 19:20 pts/7    00:00:00 /bin/bash ./test.sh
hyb       5315  5282  0 19:20 pts/11   00:00:00 grep --color=auto test.sh

可以看到test.sh的pid为5270，进入到相关fd目录：

cd /proc/5270/fd   #进程5270所有打开的文件描述符信息都在此
ls -l              #列出目录下的内容
 0 -> /dev/pts/7
 1 -> /dev/pts/7
 2 -> /dev/pts/7
 255 -> /home/hyb/workspaces/shell/test.sh

可以看到，test.sh打开了0，1，2三个文件描述符。同样的，如果有兴趣，也可以查看其他运行进程的文件描述符打开情况，除非关闭了否则都会有这三个文件描述符。

那么现在就容易理解前面的疑问了，2>&1表明将文件描述2(标准错误输出)的内容重定向到文件描述符1(标准输出)，为什么1前面需要&？当没有&时，1会被认为是一个普通的文件，有&表示重定向的目标不是一个文件，而是一个文件描述符。在前面我们知道，test.sh >log.txt又将文件描述符1的内容重定向到了文件log.txt，那么最终标准错误也会重定向到log.txt。我们同样通过前面的方法，可以看到test.sh进程的文件描述符情况如下：

0 -> /dev/pts/7
 1 -> /home/hyb/workspaces/shell/log.txt
 2 -> /home/hyb/workspaces/shell/log.txt
 255 -> /home/hyb/workspaces/shell/test.sh

我们可以很明显地看到，文件描述符1和2都指向了log.txt文件，也就得到了我们最终想要的效果：将标准错误输出重定向到文件中。
它们还有两种等价写法：

./test.sh  >& log.txt
./test.sh  &> log.txt

 

从上表看的出来，我们平时使用的

echo "hello" > t.log 

其实也可以写成

echo "hello" 1> t.log

B.关于2>&1的含义
(关于输入/输出重定向本文就不细说了，不懂的可以参考这里，主要是要了解> < << >> <& >& 这6个符号的使用)

含义：将标准错误输出重定向到标准输出
符号>&是一个整体，不可分开，分开后就不是上述含义了。
比如有些人可能会这么想：2是标准错误输入，1是标准输出，>是重定向符号，那么"将标准错误输出重定向到标准输出"是不是就应该写成"2>1"就行了？是这样吗？
如果是尝试过，你就知道2>1的写法其实是将标准错误输出重定向到名为"1"的文件里去了
写成2&>1也是不可以的
C.为什么2>&1要放在后面
考虑如下一条shell命令

nohup java -jar app.jar >log 2>&1 &

(最后一个&表示把条命令放到后台执行，不是本文重点，不懂的可以自行Google)
为什么2>&1一定要写到>log后面，才表示标准错误输出和标准输出都定向到log中？
我们不妨把1和2都理解是一个指针,然后来看上面的语句就是这样的：

本来1----->屏幕 (1指向屏幕)
执行>log后， 1----->log (1指向log)
执行2>&1后， 2----->1 (2指向1，而1指向log,因此2也指向了log)
再来分析下

nohup java -jar app.jar 2>&1 >log &

本来1----->屏幕 (1指向屏幕)
执行2>&1后， 2----->1 (2指向1，而1指向屏幕,因此2也指向了屏幕)
执行>log后， 1----->log (1指向log，2还是指向屏幕)
所以这就不是我们想要的结果。
简单做个试验测试下上面的想法：
java代码如下：

public class Htest {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("out1");
System.err.println("error1");
}
}

javac编译后运行下面指令：

java Htest 2>&1 > log

你会在终端上看到只输出了"error1"，log文件中则只有"out1"

D.每次都写">log 2>&1"太麻烦，能简写吗？
有以下两种简写方式

&>log
>&log

比如上面小节中的写法就可以简写为：

nohup java -jar app.jar &>log &

上面两种方式都和">log 2>&1"一个语义。
那么 上面两种方式中&>和>&有区别吗？
语义上是没有任何区别的，但是第一中方式是最佳选择，一般使用第一种
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