linux 的重定向、管道、xargs 命令

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重定向、管道和xargs命令都是在命令之间传递数据的方式。Linux的最初的理念就是KISS，“Keep It Simple, Stupid!”的缩写。命令行命令都只做一样事情，但是要完成得非常出色。给我最深刻印象是tar命令。tar命令的目的只是将几个文件连接在一起组成一个大文件而已。而压缩的程序只能压缩单个文件。肯定有人会有疑问，tar命令的-z和-j之类的参数也可以压缩啊。其实tar本身没有压缩代码，tar是通过调用外部的gzip、bzip2之类的压缩命令来完成工作的。KISS的理念得到了广泛的支持。好多Linux命令都只会做一件事情。而复杂的事情则需要通过各种命令的组合来完成。各命令之间的通信，除了中间临时文件以外，Linux还提供了管道来完成直接的数据传输。重定向可以将标准输入、标准输入或标准错误重定向到文件或设备（这里涉及到Linux另外一条设计理念，就是一切都是文件，设备都是文件）。xargs可以将标准输入的内容转变成命令的命令行参数。

重定向
在讲重定向之前，我想说说什么叫标准输入，标准输出和标准错误。在Linux里，进程间通信（IPC）最基本的一种方法是通过管道（其他还有消息、共享内存等）。管道就像流水线一样，单向的，不用关心管道另外一边是谁。系统给每一个命令行程序默认三条管道与用户交互，就是标准输入，标准输出和标准错误。标准输入指的是用户按键盘给程序输入数据。标准输出是指程序正常打印给用户的信息，是打印到shell上的。标准错误跟标准输出在本质上是相同的，都是输出信息给用户。不同的是，两个管道是分开的，可以用来打印不同种类的信息，比如说标准错误通常用来打印错误信息。因为使用管道不用关心另外一边是谁，所以把管道接到别的地方，程序也不会知道。Linux用了这种特性来实现了管道的重定向。
默认情况，三个默认管道是跟用户交互的。因为在Linux下，每个命令都只做一件事情。有些情况下，用户想让程序跟程序之间交互通过默认管道交互，比如说想把一个命令的输出接到另外一个命令的输入里面。重定向的方法如下：

> filename，重定向标准输出到文件，覆盖文件。
>> filename，重定向标准输出到文件，追加模式。
2> filename，重定向标准错误到文件。
&> filename，重定向标准输入和标准错误到文件。相当于同时使用>和2>。（感谢yszzf友情提供）
< filename，重定向标准输入自文件

举个例子，在用find的时候，有的目录不允许访问，find就输出很多行的错误，真正的搜索结果就看不到了。这时我会把标准错误重定向到空设备去。

1. find / -name "filename" 2> /dev/null

再比如在用gdb进行自动测试的时候，把命令写到一个文件里，然后送入gdb。

1. gdb program < test_script.gdb

管道
管道的原理上面基本介绍清楚了。管道是让用户将不同程序间的标准输入、标准输出连接起来，而不单单是重定向到文件。用法是在命令间用“|”连接起来。

app1 | app2

我最常用的几个情况：
1. 程序输出太多，用less慢慢看。

1. verbose_app | less

2. 在程序输出里面进行搜索。一种方法可以送到less里面在用less搜索。这里用另外一个命令，grep。

verbose_app | grep pattern
# pattern是被搜索的内容。如果有空格，用双引号括起来。如果想使用扩展正则表达式，用grep -E。

3. 因为在重定向了以后，被重定向的管道就不再打印到屏幕了。如果又想打印到文件，又想打印到屏幕，可以用tee命令

verbose_app | tee filename | another_app

xargs
如果后面的程序必须要命令行参数，而不接受管道传参数，就要使用xargs。
1. 先演示一下原理。

echo "arg1 arg2" | xargs app
# 相当于
app arg1 arg2

2. 用find或者ls查找文件，然后将所有文件tar了。

find . -type f | xargs tar -cvzf output.tar.gz

3. 计算源文件行数。这里要用到一个叫wc的命令，是用来计算文件单词数、字符数和行数的。如果管道到wc的话，wc会将数据当做文本来进行计算。文件名只有从命令行传递

find . −name"∗.c"−o−name"∗.h"−o−name"∗.cpp"−o−name"∗.hpp" -type f | xargs wc -l
# 或者
find . -type f | grep -E "\.[ch](pp)?$" | xargs wc -l

重定向的>，2>，<之类的原理是把标准输入等用新的管道来取代。
我一开始是这样写的

command >/dev/null 2>&1

这样写的问题是，>已经将标准输出用null设备替换了，然后2>&1将标准错误接到“标准输出”上，而“标准输出”现在已经变成了null设备，也就是说标准错误接到了null设备上。
正确的方法是

command 2>&1 >/dev/null

另外，交换标准输出和标准错误：

command 3>&1 1>&2 2>&3

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