5.2.5 标准输入输出与重定向（>、>>、<、2>、2>&1）

标准输入输出与重定向（>、>>、<、2>、2>&1）#

标准输入（stdin，FD 0）、标准输出（stdout，FD 1）、标准错误（stderr，FD 2）是 Shell 的默认数据流。重定向用于改变这些数据流的去向，支撑日志记录、批处理与自动化。

原理草图（数据流）

环境准备（安装/确认）
- 大多数 Linux 已预装 Bash，无需额外安装。可用以下命令确认：

which bash
bash --version

若是精简系统，使用包管理器安装（示例为 Ubuntu）：

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y bash

关键命令与解释
- >：覆盖写入标准输出到文件
- >>：追加写入标准输出到文件
- <：从文件读取作为标准输入
- 2>：重定向标准错误
- 2>&1：将标准错误合并到标准输出

完整示例：创建输入文件并演示重定向

# 1) 准备输入文件
cat > /tmp/input.txt <<'EOF'
alpha
beta
gamma
EOF

# 2) 标准输出覆盖写入
wc -l /tmp/input.txt > /tmp/out.log
cat /tmp/out.log
# 预期：显示行数（3）

# 3) 标准输出追加写入
echo "done" >> /tmp/out.log
cat /tmp/out.log
# 预期：原结果后追加一行 done

# 4) 标准输入重定向
wc -l < /tmp/input.txt
# 预期：仅输出行数，不显示文件名

# 5) 标准错误重定向
find /root -name "*.log" 2> /tmp/err.log
cat /tmp/err.log
# 预期：显示权限错误信息

# 6) 合并 stdout 与 stderr
( echo ok; ls /no_such_dir ) > /tmp/all.log 2>&1
cat /tmp/all.log
# 预期：同时包含 ok 和错误信息

重定向顺序差异（重点排错）

# 情况A：先重定向 stdout，再合并 stderr => 两者都进文件
ls /no_such_dir > /tmp/a.log 2>&1

# 情况B：先合并 stderr 到当前 stdout(终端)，再重定向 stdout => 错误仍在终端
ls /no_such_dir 2>&1 > /tmp/b.log

解释：重定向按从左到右执行；先合并到哪里就会受影响。

典型运维场景（结构化日志）

# 分离正常输出与错误输出
/opt/app/bin/run.sh > /var/log/app/out.log 2> /var/log/app/err.log

# 静默执行（丢弃输出）
/opt/app/bin/run.sh > /dev/null 2>&1

# 追加记录执行日志
/opt/app/bin/run.sh >> /var/log/app/run.log 2>&1

常见排错与定位
- 文件空或无写入：确认顺序是否正确、目录是否可写
bash ls -ld /var/log/app id
- 输出仍在终端：检查是否为 cmd 2>&1 > file 的顺序错误
- 覆盖导致历史日志丢失：用 >> 追加替代 >
- 权限错误：使用 sudo 或更换可写目录

练习
1. 生成 5 行文本，统计行数并将结果追加到 /tmp/count.log。
2. 构造一个会报错的命令，将 stdout 与 stderr 分离保存。
3. 通过 < 重定向输入，比较 wc -l file 与 wc -l < file 输出差异并记录原因。