無論是要交給程式處理的數據，還是控制腳本的簡單命令，都少不了輸入和輸出。程式要做的第一件事就是處理如同一陰一陽的“輸入與輸出”。

1 、從文件獲取輸入

當我們希望向文件輸出內容時，我們可以通過符號 > 或 >> 實現。而用代表輸入重定向的符號 < 可以從文件中讀取數據，如下：

$ wc < my.file

之所以選擇這種形狀的操作符號，原因在於它們可以從視覺上提示重定向的方向。

很多 shell 命令可以接受一個或多個文件名作為參數，但如果沒有給出文件名，命令就會從標準輸入讀取。使用這種命令時，可以採用command filename 或者 command < filename，這兩種形式的結果沒什麼區別。在這個例子中，wc 是這樣，換作 cat 或其他命令，也是如此。

2、將數據與腳本存放在一起

< 可以從文件讀取數據，當你需要獲得腳本輸入，但又不想用單獨的文件時，使用 <<（here-document）從命令行而非文件重定向輸入文本。如果放在 shell 腳本中，則腳本文件可以同時包含數據與代碼。

以下是名為 ext.sh 的 shell 腳本示例：

# 下麵是here-document
grep $1 <<EOF

mike x.123

joe x.234

sue x.555

pete x.818

sara x.822

bill x.919

EOF

當我們運行此腳本，可以傳入一個參數，如下調用:

$ ./ext.sh bill
# 輸出以下內容
bill x.919

grep 命令查找第一個參數是否在指定文件中出現，如果沒有指定文件，那麼它會在標準輸入中查找。通過設置 here document，告訴 shell 將標準輸入重定向（臨時）到此處。<< 語法表示我們想創建一個臨時輸入源，EOF 是一個任意的字元串（你想用什麼都行），用作臨時輸入的終止符。它並不屬於輸入的一部分，只是作為標記告訴輸入在哪裡結束。

3、避免here-document中的怪異行為

here-document 在使用時可能會出現一些怪異的行為。你想用上一節介紹的方法來保存一份簡單的捐贈人列表，因此創建了一個名為donors.sh 的文件，如下所示：

# 簡單地查找慷慨的捐贈人

grep $1 <<EOF

pete $100

joe $200

sam $ 25

bill $ 9

EOF

但是運行時出現了奇怪的輸出：

$ ./donors.sh bill

pete bill00

bill $ 9

$ ./donors.sh pete

pete pete00

正常情況下（除非使用了轉義語法），bash 手冊頁中是這樣說的：“……here-document 的每一行都要執行參數擴展、命令替換以及算術擴展”。因此，最初的 donors 腳本中所發生的事情是捐贈額被當作 shell 變數了。例如，$100 被視為 shell 變數 $1，隨後跟著兩個 0。這就是為什麼我們在搜索“pete”時，得到的是 pete00；搜索“bill”時，得到的是 bill00。

解決辦法：

通過轉義結尾標記中的任意或所有字元，修改腳本內容，關閉 here-document 內部的 shell 特性(註意觀察EOF位置的變化)：

# 簡單地查找慷慨的捐贈人
grep $1 <<'EOF'

pete $100

joe $200

sam $ 25

bill $ 9

EOF

儘管其中存在非常微妙的區別，但也可以將 <<EOF 替換成 <<\EOF或 <<'EOF'，甚至是 <<E\OF，都沒問題。儘管這並不是最優雅的語法，但足以告訴 bash 你希望區別處理 here-document 中的內容。如果我們轉義了 EOF 的部分或全部字元，那麼 bash 就知道不用執行擴展，這樣就符合我們的預期行為了。

$ ./donors.sh pete

pete $100

4、獲取用戶輸入

輸入不止從文件中獲取，有時我們還需要獲取用戶輸入的內容。此時，我們需要用到read命令，如下：

$ read

或者

$ read -p "answer me this " ANSWER

不帶參數的 read 語句會讀取用戶輸入並將其保存在 shell 變數REPLY 中，這是 read 的最簡形式。如果希望 bash 在讀取用戶輸入前先輸出提示信息，可以使用 -p 選項。-p 之後的單詞就是提示信息，如果想提供多個單詞，可以將其引用起來。記住，要在提示信息結尾處加上標點符號或空格，因為游標會停在那裡等待輸入。-t 選項可以設置超時值。指定秒數達到後，不管用戶是否輸入，read 語句都會返回。我們的示例同時用到了 -t 和 -p 選項，但你也可以單獨使用 -t 選項。

上面的方式獲取用戶輸入時會以明文回顯，那適用密碼輸入麽？

當我們需要用戶輸入敏感信息時，需要禁止用戶輸入內容的回顯。此時用 read 命令讀取用戶輸入，需要加上一個特殊選項來關閉回顯：

read -s -p "password: " PASSWD

printf "%b" "\n"

-s 選項告訴 read 命令不要回顯輸入的字元（s 代表 silent），-p 選項指明下一個參數是提示信息，會在讀取用戶輸入之前顯示。從用戶那裡讀取到的輸入行保存在變數 $PASSWD 中。在 read 之後，我們用 printf 輸出了一個換行符。這裡的printf 不能少，因為 read -s 會關閉字元回顯。如果禁止了回顯功能，當用戶按下回車鍵時，就不會回顯換行符，後續輸出就會和提示信息出現在同一行。輸出換行符會將游標帶到下一行。

當然，我們也可以選擇一行，如下:

read -s -p "password: " PASSWD ; printf "%b" "\n"

Shell標準輸出

如果無法產生輸出，那麼軟體也就沒什麼價值了，但長久以來，I/O一直是難纏的計算領域之一。問題是有太多類型的輸出,向屏幕寫入不同於向文件寫入，向文件寫入也不同於向磁帶或快閃記憶體寫入。所以，對於輸出會產生一些問題，如下:

• 軟體開發人員是否要針對各種輸出設備編寫代碼，甚至包括尚未發明的設備？
• 寫到哪個文件？程式怎麼知道是該寫入代表終端視窗的文件、磁碟文件還是其他種類的文件？

顯然，如果把這些事情都交給每個程式員是不合理的，所以這種事情留給shell 就行了。

1、輸出到終端/終端視窗

想要用 shell 命令產生一些簡單的輸出，使用內建命令 echo。命令行中的所有參數都會列印到屏幕上。

echo Please wait.

輸出：

Please wait.

結果和在 bash 提示符（字元 $）後輸入該命令相同：

echo 是最簡單的 bash 命令之一。該命令可以將參數輸出到屏幕上。但是有幾點需要記住：

• 首先，shell 負責解析 echo 的命令行參數。將參數交給 echo前，shell 會完成所有的替換、通配符匹配等操作。
• 其次，在解析參數時，參數之間的空白字元會被忽略，如下圖：

shell 對參數間的空白字元沒有太多限制，這通常是一種不錯的特性。但對於 echo 來說，就有點煩人了。

• 保留輸出中的空白字元。將字元放入引號中就可以保留空白字元，如下圖：

引號中的單片語成了 echo 命令的單個參數。該參數是一個字元串，shell 不會幹涉字元串的內容。實際上可以用單引號（''）明確告訴shell 不要干涉字元串。

2、在輸出中加入更多格式控制

使用內建命令 printf。例如：

printf '%s = %d\n' Lines $LINES
Lines = 24

或者：

$ printf '%-10.10s = %4.2f\n' 'Gigahertz' 1.92735

Gigahertz = 1.93

內建命令 printf 的行為和 C 語言中的同名庫函數相似，其中第一個參數是格式控制字元串，之後的參數都根據格式規範（%）進行格式化。

% 和格式類型（本例為 s 或 f）之間的數字提供了額外的格式化細節。

對於浮點類型（f），第一個數字（指示符 4.2 中的 4）是整個欄位的寬度。第二個數字（2）是應該在小數點右側列印出的數位量。註意，結果會按照四捨五入處理。

對於字元串，第一個數字是欄位的最大寬度，第二個數字是要輸出的字元數量。根據需要，字元串會被截斷（長於 max）或用空白填充（不足 min）。如果指示符 max 和 min 相同，那麼就可以確保字元串按照該長度輸出。指示符左側的負號表示字元串向左對齊（在欄位寬度內）。如果不使用負號，則字元串向右對齊

3、消除輸出中的換行符

希望輸出中不包含 echo 預設生成的換行符。使用 printf，做法很簡單，去掉格式化字元串末尾的 \n 即可，如下圖：

printf "%s %s" next prompt

如果是 echo，則使用 -n 選項：

$ echo -n prompt

因為 printf 的格式字元串（第一個參數）末尾並沒有換行符，所以命令行提示符（$）出現在了 printf 的輸出之後。該特性在shell 腳本中用處更大，你可能希望在形成一整行前由多條語句逐部分輸出，或者在讀取輸入前顯示用戶提示。

換作 echo 命令（參見 15.6 節），消除換行符的方法有兩種。

首先，-n 選項能夠抑制輸出行尾的換行符。

另外，echo 命令還可以處理多種具有特殊含義的轉義序列（如表示換行符的 \n），這些轉移序列與 C 語言字元串中的類似。調用 echo 命令時加上 -e 選項。其中一種轉義序列是 \C，它並不會輸出什麼字元，而是禁止在行尾輸出換行符。如下圖：

$ echo -e 'hi\c'

4、保存命令輸出

如過想把命令輸出保存在文件中，用 > 符號告訴 shell 將輸出重定向至文件，例如：

$ echo fill it up

fill it up

$ echo fill it up > file.txt

我們來查看一下文件 file.txt 的內容，看看其中是否包含了命令的輸出：

$ cat file.txt

fill it up

示例第一部分的第一行中出現的 echo 命令包含了 3 個要輸出的參數。第二行用 > 將這些輸出保存到文件 file.txt 中，這就是看不

到 echo 輸出的原因。

示例第二部分用 cat 命令顯示文件內容。我們可以看出，文件中包含的正是 echo 本該輸出的內容。

cat 命令得名自一個較長的單詞 concatenation（拼接）。該命令會將出現在命令行上的文件的輸出拼接在一起，如果你輸入 cat

file1 file2 file3，那麼這些文件的內容會逐個發送到終端視窗。如果一個大文件被分成了兩半，你也可以用 cat 將其恢複原樣（也就是將兩部分拼接起來），這隻需將輸出保存到另一個文件中：

cat first.half second.half > mergeFile.txt

5、將輸出保存到其他文件

如想要用重定向將輸出保存到當前目錄之外的其他位置，重定向輸出時加上路徑，如下：

echo some more data > /tmp/echo.out

或者：

echo some more data > ../../over.here

出現在重定向符號（>）後的文件名其實就是路徑名。如果沒有任何限定部分，那麼文件就會放置在當前目錄中。

如果文件名以斜線（/）起始是絕對路徑名，此時文件會被放置在文件系統層次結構（目錄樹）中以根目錄起始的指定位置。

第二個例子中，我們使用了相對路徑名 ../../over.here，其中的.. 是一個指向父目錄的特殊目錄，存在於每個目錄中。

6、將輸出和錯誤消息發送到不同文件

希望獲得程式的輸出，但不想輸出被出現的錯誤消息弄亂。要保存的錯誤消息混雜在程式輸出中不容易找出，可將輸出和錯誤消息重定向到不同文件，如下：

$ myprogram 1> messages.out 2> message.err

或者採用更常見的方法：

$ myprogram > messages.out 2> message.err

shell 會創建兩個輸出文件。

第一個是messages.out，程式 myprogram 的所有輸出都會重定向到該文件。

第二個是message.err，程式myprogram 的所有錯誤消息都會重定向到 message.err。

在 1> 和 2> 中，數字表示文件 描述符。

• 1 代表標準輸出（STDOUT），
• 2 代表標準錯誤（STDERR）。
• 0 代表標準輸入（STDIN）。

如果不指定數字，則假定為 STDOUT。

7、將輸出和錯誤消息發送到同一文件

利用重定向，我們可以將輸出或錯誤消息保存到單獨的文件中，但如何將兩者送往同一文件呢？用 shell 語法將標準錯誤消息重定向到和標準輸出相同的地方。

首選：

$ myprogram >& outfile

或者：

$ myprogram &> outfile

又或者老式且略煩瑣的寫法：

$ myprogram > outfile 2>&1

其中，myprogram是準備向 STDERR 和 STDOUT 生成輸出的程式。

&> 和 >& 只是將 STDOUT 和 STDERR 發送到相同地方的便捷寫法。

8、追加輸出

每次重定向輸出，都會產生一個全新的輸出文件。如果想要兩次（或三次、四次……）重定向輸出，同時又不想破壞之前的輸出，該怎麼辦呢？

在 bash 的重定向符號中，雙大於號（>>）表示追加輸出：

$ ls > /tmp/ls.out
$ cd ../elsewhere
$ ls >> /tmp/ls.out
$ cd ../anotherdir
$ ls >> /tmp/ls.out

如果存在同名文件，第一行中的重定向會將其截斷，並將 ls 命令的輸出保存在這個已被清空的文件中。

後兩次調用 ls 時使用了雙大於號（>>），表示向輸出文件中追加內容，而不是覆蓋其原有內容。

如果想要同時重定向錯誤消息（STDERR），可以將 STDERR 的重定向放在後面，如下所示：

ls >> /tmp/ls.out 2>&1

在 bash 4 中，你可以將這兩個重定向合二為一：

$ ls &>> /tmp/ls.out

該命令會重定向 STDERR 和 STDOUT，並將兩者追加到指定文件中。& 符號必須先出現，且這 3 個字元之間不能有空格

9、丟棄輸出

你有時不想將輸出保存到文件中或者有時甚至不想看到輸出。如我們在查找某個文件時，忽略那些沒有許可權的提示，如下圖：

此時，我們可以將輸出重定向到 /dev/null，如下所示：

$ find / -name myfile 2> /dev/null

其實，你可以將不想要的輸出重定向到文件，然後再將其刪除。但還有一個更簡單的方法。Unix 和 Linux 系統都存在一個特殊設備，該設備並非真實的硬體，而僅僅是一個位桶（bit bucket），我們可以將不需要的數據都扔進去。它就是 /dev/null，非常適用於此類場景。寫入其中的數據會被直接丟棄並不會占用磁碟空間，重定向很容易做到這一點。示例中，只有發往標準錯誤的輸出被丟棄了

本文由傳智教育博學谷教研團隊發佈。

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