Linux中的输入输出管理

1. 输入输出的定义
- 1.1 字符设备
- 1.2 标准输入（stdin）
- 1.3 标准正确输出（stdout）
- 1.4 标准错误输出（stderr）
2. 如何管理输入
- 2.1 ‘<’ 输入重定向
- 2.2 ‘<<’ 多行录入
3. 如何管理系统输出
- 3.1 输出重定向
- 3.2 追加
- 3.3 管道 ‘ | ’
4. 小练习

1. 输入输出的定义

1.1 字符设备

字符设备就是显示字符到屏幕上的设备文件；即是在输入输出过程中以字符为单位进行传输的设备，例如键盘，打印机等。
注意：字符设备是内存中开启的虚拟设备，键盘录入的信息会被 /dev/pts/0 这个目录所捕捉，当按下回车时，该目录会将所捕捉的字符交给cpu，cpu会调用所键盘输入的指令，再产生输出，产生的输出会返回给该目录，而后显示出来。（这个目录就是所说的字符设备，其作用是捕捉，最后显示）最终的结果会表示成0，1，2编号，但这些编号实际上都是在/dev/pts/0（字符设备）里。

1.2 标准输入（stdin）

输入是指系统外界向系统中传递的信息；其在字符设备中的编号为0；外界向系统传递数据的方式：键盘、鼠标、输入命令等。

1.3 标准正确输出（stdout）

在命令顺利执行完成后产生的字符串；其在字符设备中的编号为1。

1.4 标准错误输出（stderr）

在名命令失败执行完成后产生的字符串；其在字符设备中的编号为2。
注意：不是所有的指令都有输出。

2. 如何管理输入

2.1 ‘<’ 输入重定向

1）使用方法：
tr ‘a-z’ ‘A-Z’ < test ##把test文件中的内容定向到tr程序中。
2）如下图所示：
[root@westoslinux Desktop]# tr ‘a-z’ ‘A-Z’ < file.sh ##使用‘<’进行输入重定向，把file中的内容定向到tr这个命令中，tr将内容作了大小写转化。
[root@westoslinux Desktop]# wc -l < file.sh##使用‘<’进行输入重定向，把file中的内容定向到wc这个命令中，wc显示了该文件的行数。
注意：.sh代表一个脚本名称，后缀也可以写.exe

2.2 ‘<<’ 多行录入

1）使用方法：
tr ‘a-z’ ‘A-Z’ <<EOF(字符任意)
test##此处的test不能表示为文件名称只表示test字符
test1
EOF(当首字母再次出现表示录入结束)
2）如下图所示
file.sh文件内输入了‘Date’和‘passwd’两条命令。
[root@westoslinux Desktop]# vim file.sh ##把输入的命令放到file.sh文件里，里面输入date和passwd命令，然后保存。
[root@westoslinux Desktop]# bash file.sh ##使用bash命令执行文件，则会自动执行文件内的命令，从上到下，依次执行。
Fri Jan 22 10:22:28 CST 2021 ##显示时间
Changing password for user root. ##修改密码
New password: ##输入新密码。

若不想手动键入密码，可以在 file.sh文件里把密码也输入，即对passwd进行输入重定向，也就是告诉passwd从哪里开始到哪里结束在是它的范围。此时file.sh里的内容改为：
date
passwd <<EOF
lee
lee
EOF ##file.sh中的内容，输入重定向的起始标志是‘<<EOF’,当该符号再次出现时，表示结束（也叫多行录入结束）。如下图所示，表示修改密码成功。

注意：单个‘<’叫单次重定向，两个叫多次重定向，也叫多行录入。

3. 如何管理系统输出

3.1 输出重定向

使用方法：
‘>’
‘2>’
‘&>’
find /etc -name passwd > westos.out##重定向正确输出
find /etc -name passwd 2> westos.out##重定向错误输出
find /etc -name passwd &> westos.out##重定向所有输出

注意：本来不管是正确还是错误输出，都放在字符设备里，但是通过输出重定向，我们可以自己确定输出情况，即不将正确的输出放到字符设备里，放到自己指定的位置
[westos@westoslinux Desktop]$ find /etc/ -name passwd 2>westos.error
表示，寻找这个地址下名字为westos.error的文件，找到后，把错误的输出放到到westos.error文件中，正确的输出仍在字符设备中，最终显示出来。
注意:重定向管理输出后会覆盖原文件内容。

3.2 追加

使用方法：
‘>>’
‘2>>’
‘&>>’
find /etc -name passwd >> westos.out##追加正确输出
find /etc -name passwd 2>> westos.out##追加错误输出
find /etc -name passwd &>> westos.out##追加所有输出

注意:追加和重定向功能类似,但是不会覆盖原文件内容

3.3 管道 ‘ | ’

1）作用：把前一条命令的输出变成输入传递到下一条命令进行操作。
2）示例
如下图所示，最后一行出现的2，表示正确的输出被管道处理了，输出2，错误的输出被管道忽略，表明管道只处理正确输出。

如下图所示，想用管道同时处理正确和错误的输出时，需要把错误的输出定向到正确的里面，此时可以用命令：2>&1（把2放到1里，然后再经过管道处理），最终正确和错误的输出都被 wc -l 处理，结果为17。

经过管道处理之后，想要保存到文件里时，可以使用tee file命令（复制输出命令），复制输出到指定位置。

注意:
‘2>&1’表示把编号为2的输入转换到编号为1的输出中；
‘tee file’ 复制输出到指定位置；
管道在一条命令中可以使用多次；

4. 小练习

在普通用户下执行命令完成以下操作:
1）查找/etc/下的passwd文件屏蔽错误输出

2）查找/etc/下的passwd文件正确输出保存到/tmp目录中的westos.out中,错误输出保存到/tmp/目录中的westos.err中

3）查找/etc/下的passwd文件保存所有输出到/tmp目录中的westos.all中并统计输入的行数

4）查找/etc/下的passwd文件统计输出行数并显示输出内容

5）转换/etc/目录中passwd文件中的所有字母为大写并统计文件行数

6）请用脚本非交互模式编写文件westos.file内容为:
hello linux
hello westos
hello linux
westos linux is very nice !!

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1.1 字符设备

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2.1 ‘<’ 输入重定向

2.2 ‘<<’ 多行录入

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3.3 管道 ‘ | ’

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