3.重定向与管道
前言
不知道大家上节课那些命令掌握的怎么样，这些命令一定要自己亲自去敲一遍才能加深印象，不用死记硬背，用的次数多了自然就记住了
本节用到的命令
wc命令
wc命令，全称是word count，并不是你们想的那样，主要用于计算文件的字节数、单词数、或是列数
wc [options] [name...]
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| -c | 字节数 |
| -l | 行数 |
| -w | 单词数(这里的单词是英文意义上的，以空白隔开) |
sort命令
sort命令，顾名思义就是用于排序的命令，主要可针对文本文件的内容，以行为单位来排序
sort [options] name
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| -b | 忽略每行前面开始出的空格字符 |
| -f | 忽略大小写 |
| -t split | 指定排序时所用的栏位分隔字符，split为分隔字符 |
| -n | 依照数值的大小排序 |
| -r | 以相反的顺序来排序 |
| -k field1 [fieldN...] | 按指定的列进行排序，field为列 |
| -o output | 将排序后的结果存入指定的文件，output为文件名 |
举例说明：
创建一个score.txt文件内容如下，假设是学生的成绩
xiaomi 60
laowang 78
zhangsan 90
Lisi 56
wangwu 89
Zhaoliu 100
tianqi 30
按学生名字顺序输出
sort -f score.txt
按学生成绩倒序输出
sort -nrk2 score.txt
grep命令
为了方便我们后面的演示，这里学一个比较重要的命令grep，它与sed及awk被称为Linux文本处理三剑客，后面会详细介绍另外两个
grep命令能够在一个或多个文件中，搜索某一特定的字符模式（也就是正则表达式），此模式可以是单一的字符、字符串、单词或句子
正则表达式：描述一组字符串的一个模式，正则表达式的构成模仿了数学表达式，通过使用操作符将较小的表达式组合成一个新的表达式，这个学过一些编程语言的朋友们应该或多或少都有了解，这里就只做简单说明，如果感兴趣可以看看菜鸟教程里的相关介绍：正则表达式 - 教程
| 通配符 | 含义 |
|---|---|
| * | 将匹配 0 个（即空白）或多个字符前面出现的字符 |
| . | 将匹配任何一个字符，且只能是一个字符 |
| [abc] | 匹配方括号中的任意一个字符，括号内为做任意数量的任意字符 |
| [^abc] | 匹配除方括号中字符外的所有字符，括号内为做任意数量的任意字符 |
| ^ | 以后面的字符开头 |
| $ | 以前面的字符结尾 |
grep [options] keyword name... #keyword为正则表达式，name为文件名
| 参数 | 含义 |
|---|---|
| -c | 仅列出文件中包含keyword的行数 |
| -i | 忽略模式中的字母大小写 |
| -l | 列出带有匹配行的文件名 |
| -n | 在每一行的最前面列出行号 |
| -v | 列出没有匹配模式的行 |
| -r | 递归查找 |
我们以/etc/passwd文件为例对该命令做一个简单的认识
例1：查找文件中包含me的行
grep 'me' /etc/passwd
例2：在上述的的基础上输出行号
grep -n 'me' /etc/passwd
例3：列出共有多少行以s开头n结尾的行数
grep -c '^s.*n$' /etc/passwd
例4：列出/etc目录下以s开头n结尾的文件及行号，并忽略错误输出
grep -nr '^s.*n$' /etc/* 2>/dev/null
重定向
基本概念介绍
在Liunx shell中，重定向为意思为改变标准输入输出的方向，重定向分为两种，输入重定向和输出重定向，这么说可能有些抽象，先看一些概念
-
什么是输入输出方向
- 输入方向：数据从哪里流向程序
- 输出方向：数据从程序流向哪里
-
什么是标准的输入入输出方向
- 标准输入方向：数据默认的输入方向为从键盘流向程序
- 标准输出方向：数据默认的输出方向为从程序流向显示器
-
什么是输入输出重定向
- 输入重定向：改变了数据的标准输入方向，即数据从其它地方流入程序
- 输出重定向：改变了数据的标准输出方向，即数据从程序流入其它地方
看完这些概念大家是不是已经蒙了，这个没关系，后面会有例子帮大家理清这些的
文件描述符
在Linux中，一切皆文件，包括标准输入设备（键盘）和标准输出设备（显示器）在内的所有计算机硬件都是文件，为了区分这些打开的文件，Linux会为每个文件有一个整数做标识，这个整数就被称为文件描述符（File Descriptor），相当于一个非负的文件索引，我们可以通过文件描述符操作相应的文件
在LLinux进程中，会默认打开三个文件描述符
| 文件描述符 | 文件名 | 类型 | 硬件 |
|---|---|---|---|
| 0 | /dev/stdin | 标准输入文件 | 键盘 |
| 1 | /dev/stdout | 标准输出文件 | 显示器 |
| 2 | /dev/stderr | 标准错误输出文件 | 显示器 |
一般来说，我们打开文件后占用一个文件描述符，由于0、1、2已被标准文件描述符占用，他就可以往后找一个没有被占用的文件描述符来占用
大家知道有这么个东西就行了，这个用的不多，就知道我上面例出的三个的意思就行，如果大家想要深入了解这块内容，大家可以看看CSDN上的这篇帖子彻底弄懂 Linux 下的文件描述符（fd）
输出重定向
输出重定向是指命令的结果不再输出到显示器上，而是输出到如文件中。这样做的最大好处就是把程序的输出结果保存起来，当我们需要的时候可以随时查询
在Linux中有如下的输出重定向符号
| 命令 | 说明 |
|---|---|
| command >file | 以覆盖的方式，把 command 的正确输出结果输出到 file 文件中 |
| command >>file | 以追加的方式，把 command 的正确输出结果输出到 file 文件中 |
| command n>file | 以覆盖的方式，把文件描述符为 n 的文件重定向到 file文件中 |
| command n>>file | 以追加的方式，把文件描述符为 n 的文件重定向到 file文件中 |
| command >file n>&m | 以覆盖的方式，把文件描述符为n与文件描述符为m的输出合并到file文件中 |
当描述符为1时可以不写，默认就是1
例1：标准输出
把/etc下的文件详情输出到桌面的demo1.txt中
ls -l /etc 1> ~/Desktop/demo1.txt
ls -l /etc > ~/Desktop/demo1.txt
例2：错误输出
把错误输出重定向到桌面的err.txt中
命令正确执行是没有错误信息的，我们必须刻意地让命令执行出错
ls abcd.aaa 2>err.txt
例3：综合练习
执行下面的程序完成相关操作
在桌面创建名为output.sh的文件，内容如下：
#!/bin/bash
while :
do
username=`cat /proc/sys/kernel/random/uuid | md5sum |cut -c 1-9`
path=`cat /proc/sys/kernel/random/uuid | md5sum |cut -c 1-9`
echo `date` "user [$username] view file: $path"
ls $path
sleep 1
done
在桌面执行如下命令：
chmod +x output.sh
运行文件可以查看效果
将正常输出保留在屏幕，错误输出到桌面的err.log的文件中
./output.sh 2>err.log
将错误输出保留在屏幕，正常输出到out.log的文件中
./output.sh 1>out.log
将错误输出到err.log文件中，正常输出到out.log的文件中
./output.sh 1>out.log 2>err.log
将错误输出与正常输出合并输出到application.log文件中
./output.sh >application.log 2>&1 # 把标准输出重定向到application.log的文件中，然后把错误输出合并到标准输出中
/dev/null 文件
上节课我们讲过，/dev目录是存在设备的特殊目录，这个目录下有个null设备，即为一个空白设备，有时我们不想把信息输出到屏幕，也不想输出到文件，就可以重定向到此，断续以上面的程序举例
./output.sh >/dev/null 2>&1
输入重定向
与输出重定向类似，输入重定向是改变输入的方向，不再使用键盘作为命令输入的来源，而是使用文件
在Linux中有如下的输入重定向符号
| 命令 | 说明 |
|---|---|
| command <file | 将 file 文件中的内容作为 command 的输入 |
| command <<END | 从标准输入（键盘）中读取数据，直到遇见分界符 END 才停止（分界符可以是任意的字符串，用户自己定义，常见的有EOF：end of file） |
例1：统计标准输入的信息
我们可以把标准输入作为wc命令的输入来计统计我们从键盘字符的信息
wc <<EOF
123456
hello world
i amd lengwen
kevinlu98.cn
EOF
例2：将用户的输入输出到文件
我们希望将我们的输入直接输出到文件中，这样可以方便快捷的创建文件
cat <<EOF>file.txt
hello
i amd lengwen
my site is kevinlu98.cn
EOF
管道
Linux除了有上面的输入输出重定向，还有一种功能，就是可以将两个或者多个命令（程序或者进程）连接到一起，把一个命令的输出作为下一个命令的输入，以这种方式连接的两个或者多个命令就形成了管道（pipeline）
Linux 管道使用竖线|连接多个命令，这被称为管道符
command1 | command2
command1 | command2 [|commandN...]
当在两个命令之间设置管道时，管道符|左边命令的输出就变成了右边命令的输入。只要第一个命令向标准输出写入，而第二个命令是从标准输入读取，那么这两个命令就可以形成一个管道，这里需要注意，command2 必须可以处理 command1 的输出结果
管道也是一种文件，管道中的读数据是一次性操作，数据一旦被读，它就从管道中被抛弃
例1：查找文件是否在目录内
查找passwd是否在/etc目录下
ls /etc/ | grep 'passwd'
列出当前目录下.bashrc的详细信息
ls -a | grep 'passwd'
例2：按文件大小顺序输出
我们先列出文件的详细信息，文件的大小在第5列，然后用数值方式对其逆向输出
ls -l | sort -nrk5
小结
这节课我们主要讲了重定向及管道，这两个都是改变文件的输出，不同的是重定向是连接命令的输出与文件，而管道是连接命令与命令的，这两个知识点在日常工作中用到的频率还是非常高的，希望大家可以好好理解一下，自己多动手写一写，想一些需求自己做一做
