Shell输入输出重定向

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Shell 输入/输出重定向详解（新手详细版）

本文档面向零基础新手，从“标准输入、标准输出、标准错误是什么”讲起，详细说明重定向符号、覆盖与追加、合并错误与输出、管道、here 文档、常见用法等，并配有大量示例。

一、先弄清：程序的三条“标准流”

1.1 程序默认从哪里读、往哪里写？

在 Shell 里，一条命令（程序）默认有三个通道和外界打交道：

名称 全称 文件描述符编号 默认来源/去向 常见用途
标准输入 stdin 0 键盘 读用户输入、读管道左侧输出
标准输出 stdout 1 终端屏幕 正常结果、echo 输出
标准错误 stderr 2 终端屏幕 错误信息、警告
  • 标准输入（0）：程序“读”的数据，默认是键盘；也可以被重定向成文件或管道。
  • 标准输出（1）：程序“正常打印”的内容，默认显示在终端；可以重定向到文件或管道。
  • 标准错误（2）：程序“报错、警告”的内容，默认也显示在终端；可以单独或和标准输出一起重定向。

为什么要分开 1 和 2？
这样可以把“正常结果”和“错误信息”分开处理，例如：正常结果写进文件，错误信息仍显示在屏幕上，或都写进同一个日志文件。

1.2 “重定向”在做什么？

重定向就是改变这些“通道”的来源或去向：

  • 把本应输出到屏幕的内容，改写到文件；
  • 把本应从键盘读的输入，改成从文件或一段文字读；
  • 把错误单独写到另一个文件，或和正常输出合并到一起。

下面按“输出重定向”“输入重定向”“管道”“here 文档”等分别说明。

二、输出重定向：把输出写到文件

2.1 覆盖写入：>

命令 > 文件 表示：把命令的标准输出（1）重定向到文件；若文件已存在则先清空再写（覆盖）。

echo "第一行" > out.txt
cat out.txt
# 第一行

echo "第二行" > out.txt
cat out.txt
# 第二行（原来的“第一行”被覆盖了）

注意：> 只重定向标准输出，不重定向标准错误；错误信息仍会出现在屏幕上。

ls /存在 不存在的目录 > list.txt
# 终端上仍会看到“不存在的目录”的报错；list.txt 里只有“存在的目录”那一行的结果

2.2 追加写入：>>

命令 >> 文件 表示：把命令的标准输出追加到文件末尾，不删掉原有内容。

echo "第一行" >> log.txt
echo "第二行" >> log.txt
cat log.txt
# 第一行
# 第二行

常用于日志：每次运行都把新内容接到文件后面。

2.3 只重定向标准错误：2>、2>>

  • 命令 2> 文件：只把标准错误（2）写到文件，标准输出仍到屏幕；文件会被覆盖。
  • 命令 2>> 文件：只把标准错误追加到文件。
# 把错误信息写进 err.txt，正常输出仍在屏幕
ls /不存在的路径 2> err.txt

# 追加错误到 err.log
some_cmd 2>> err.log

为什么是 2>？
“2”表示文件描述符 2（标准错误）；“>”表示重定向到文件。合起来就是“把 2 重定向到文件”。

2.4 标准输出和标准错误都重定向

写法一：分别重定向到不同文件

# 正常输出到 out.txt，错误到 err.txt
ls /tmp /不存在的 1> out.txt 2> err.txt

写法二：都写到同一个文件（常见）

要把“正常输出”和“错误”都写进同一个文件，需要先把 2 重定向到 1 的当前去向，再重定向 1 到文件。顺序很重要：

# 正确：先定好 1 的去向（文件），再把 2 指向 1 的去向
ls /tmp /不存在的 > all.txt 2>&1

# 错误示例：2>&1 > file
# 这时 2 指向“当时的 1”（还是屏幕），然后 1 才改到 file，错误仍会到屏幕

简写（Bash）：

# 都覆盖写入 file
ls /tmp /不存在的 &> all.txt
# 或
ls /tmp /不存在的 >& all.txt

# 都追加到 file（Bash）
ls /tmp /不存在的 >> all.txt 2>&1

小结：

  • > file 2>&1：标准输出和标准错误都覆盖写到 file。
  • >> file 2>&1：都追加到 file。
  • &> file（Bash）：都覆盖写到 file。

2.5 丢弃输出：/dev/null

/dev/null 是“黑洞”设备：写进去的内容会被丢弃，读出来是“空”。
常用于“不想要任何输出”时：

# 不关心正常输出，也不关心错误，都丢掉
some_cmd > /dev/null 2>&1
# 或
some_cmd &> /dev/null

# 只丢掉错误，正常输出仍显示
some_cmd 2> /dev/null

三、输入重定向：从文件或字符串读入

3.1 从文件读入：<

命令 < 文件 表示：把命令的标准输入（0）改成从文件读，而不是从键盘。

# 把 file.txt 的内容当作 wc 的输入
wc -l < file.txt
# 输出 file.txt 的行数

# sort 从 data.txt 读入并排序，结果打印到屏幕
sort < data.txt

和“把文件当参数”的区别：

  • 命令 < 文件：文件内容作为输入流，程序通过“读标准输入”得到。
  • 命令 文件：文件名作为参数，程序自己打开文件读（如 cat file.txt）。

3.2 Here 文档：<< 标记

<< 标记 表示：从脚本里的“下一行”开始，直到遇到单独一行的“标记”为止，这一段文字都当作标准输入。
适合在脚本里嵌入多行输入，不必先写进文件。

基本语法：

命令 << 结束标记
第一行内容
第二行内容
...
结束标记

示例：

cat << EOF
第一行
第二行
第三行
EOF
# 输出：
# 第一行
# 第二行
# 第三行

“结束标记”可以是任意字符串（如 EOF、END、STOP），只要单独成行且前后无空格即可。
若结束标记加引号（如 << 'EOF'），则中间内容不会做变量替换、命令替换；不加引号则会展开 $变量、$(命令)。

name="张三"
cat << EOF
你好，$name
EOF
# 你好，张三

cat << 'EOF'
你好，$name
EOF
# 你好，$name（字面）

3.3 Here 文档缩进：<<-

<<- 标记 表示：前导的 Tab 会被忽略，这样可以在脚本里把 here 文档缩进写，结束标记前也可以有 Tab（不能是空格）。

cat <<- EOF
    第一行
    第二行
    EOF

3.4 Here 字符串：<<<（Bash）

<<< 字符串 表示：把这一小段字符串直接当作命令的标准输入（单行时比 here 文档简洁）。

wc -l <<< "a
b
c"
# 3

grep "hello" <<< "hello world"
# hello world

四、文件描述符与重定向（了解即可）

  • n>：把文件描述符 n 重定向到文件（覆盖）。
  • n>>：追加。
  • n<：从文件读入到文件描述符 n。
  • &n：表示“当前文件描述符 n 的去向”；2>&1 即“把 2 指向 1 的当前去向”。
  • &-：关闭该描述符。

示例：

# 1 和 2 都到 file（前面已讲过）
cmd > file 2>&1

# 从 file 读入到标准输入（等价于 < file）
cmd 0< file

日常脚本里掌握 >、>>、2>、2>&1、<、<<、<<< 即可。

五、管道：|

5.1 管道做什么？

命令1 | 命令2 表示：把命令1 的标准输出接到命令2 的标准输入；命令1 的标准错误默认不进管道，仍显示在终端。

ls -l | grep ".txt"
# ls 的输出作为 grep 的输入，grep 再筛选含 .txt 的行

cat file.txt | sort
# file.txt 的内容经 cat 输出，再作为 sort 的输入

5.2 让错误也进管道：2>&1 | …

若希望标准错误也参与管道，需要先把 2 合并到 1，再管道：

some_cmd 2>&1 | grep "error"

5.3 管道和重定向一起用

# 结果写文件，错误丢掉
ls -l | grep txt > result.txt 2>/dev/null

# 前一个命令输出写文件，同时再管道给下一个命令用 tee
ls -l | tee list.txt | wc -l

六、tee：一边写文件一边继续管道

tee 文件 会从标准输入读入，同时：① 写入指定文件，② 再原样输出到标准输出（可继续管道）。

# 输出既保存到 out.txt，又显示在屏幕
ls -l | tee out.txt

# 保存到文件，并继续管道给 wc
ls -l | tee list.txt | wc -l

tee -a 表示追加到文件，不覆盖。

echo "新行" | tee -a log.txt

七、进程替换（Bash）：(…)

  • <(<(命令))：把命令的输出当作一个“文件名”传给需要文件的命令（实际是临时管道/设备）。
  • >(命令)：把当前命令的输入接到另一个命令的输入（少用）。

示例：

# diff 需要两个“文件”，用两个命令的输出当“文件”
diff <(ls dir1) <(ls dir2)

# 把内容写入“某个命令的输入”
echo "hello" > >(cat)

了解即可，初学先掌握普通重定向和管道。

八、重定向顺序的影响

重定向是从左到右处理的；2>&1 表示“把 2 指向 1 的当前去向”。所以：

  • > file 2>&1：先把 1 改到 file，再把 2 指向 1（即 file）→ 都对。
  • 2>&1 > file：先把 2 指向 1（当时还是屏幕），再把 1 改到 file → 错误仍在屏幕，只有正常输出到 file。

建议：要“都进同一文件”时，写 > file 2>&1 或 >> file 2>&1。

九、实用示例汇总

9.1 只保存正常输出

ls -l > list.txt

9.2 只保存错误

my_script 2> error.log

9.3 正常和错误都进同一文件（覆盖/追加）

my_script > all.log 2>&1
my_script >> all.log 2>&1

9.4 完全静默（不想要任何输出）

my_script > /dev/null 2>&1
# 或
my_script &> /dev/null

9.5 从文件读入

sort < data.txt
while read -r line; do echo "$line"; done < file.txt

9.6 在脚本里嵌入多行输入（here 文档）

mysql -u user -p << EOF
SELECT * FROM t LIMIT 1;
EOF

9.7 单行字符串当输入（here 字符串）

grep "key" <<< "key=value"

9.8 既保存又显示（tee）

./install.sh | tee install.log

9.9 管道 + 过滤

ps aux | grep nginx
cat access.log | grep " 200 " | wc -l

十、常见坑与建议

  1. > 会覆盖文件：想保留原内容用 >>。
  2. 2>&1 的顺序：要“都进同一文件”时，先重定向 1 再写 2>&1。
  3. 管道只传标准输出：错误要进管道需先 2>&1 再 |。
  4. here 文档的结束标记要单独一行，且前后不要有多余空格。
  5. 变量/命令替换：here 文档不用引号会展开，用 ‘EOF’ 则不展开。

十一、符号速查表

写法 含义
> file 标准输出覆盖写到 file
>> file 标准输出追加到 file
2> file 标准错误覆盖写到 file
2>> file 标准错误追加到 file
> file 2>&1 标准输出和错误都覆盖写到 file
>> file 2>&1 都追加到 file
&> file 都覆盖写到 file（Bash）
< file 从 file 读入标准输入
<< 标记 here 文档（到“标记”行为止）
<<< 字符串 here 字符串（Bash）
| 管道：前命令标准输出 → 后命令标准输入
tee file 从标准输入读，写 file 并继续输出
/dev/null 丢弃输出或读入空

十二、小结

  • 三条流：标准输入（0）、标准输出（1）、标准错误（2）；默认分别是键盘和屏幕。
  • 输出重定向：> 覆盖、>> 追加；2> 只重定向错误；> file 2>&1 或 &> file 都进同一文件；/dev/null 丢弃。
  • 输入重定向：< 文件；<< 标记 here 文档；<<< 字符串 here 字符串。
  • 管道：| 连接标准输出到下一命令标准输入；要让错误也进管道先 2>&1。
  • tee：同时写文件和继续管道；顺序注意 2>&1 在 > file 之后。

多练：把命令结果写文件、追加日志、丢错误、从文件读、here 文档、管道加 grep，再结合 Shell变量.md 里的命令替换 $( )，输入输出重定向就能用熟。

文档以 Bash 为准；部分写法在 sh 或其它 Shell 中可能略有差异（如 &>、<<<）。

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