Linux 系统将每个对象当作文件处理。Linux 用文件描述符（file descriptor）来标识每个文件对象。它是一个非负整数。

每个进程一次最多可以有九个文件描述符。bash shell 保留了个前三个（0、1、2）。

0 STDIN，标准输入；

1 STDOUT，标准输出；

2 STDERR，标准错误；

当在命令行上只输入 cat 命令时，它会从 STDIN 接受输入。输入一行，cat 命令就会显示出一行。

可以通过 STDIN 重定向符号强制 cat 命令接受来自另一个非 STDIN 文件的输入。
cat < testfile 

  1. # 只重定向错误
  2. $ ls -la badfile 2> errorfile
  4. # 重定向错误和数据
  5. $ ls -la test test2 badfile 2> errorfile 1> outfile
  7. # 重定向错误和数据到一个文件
  8. $ ls -la test test2 badfile &> outfile
  9. # 注意，为了避免错误信息散落在输出文件中，相较于标准输出，bash shell 自动赋予了错误消息更高的优先级。
  10. # 所以输出文件中，错误信息集中显示在最开头

在脚本中重定向输出、输入

在重定向到文件描述符时，必需在文件描述符数字之前加一个 &

  1. echo "This is an error msg" >&2
  2. echo "This is a normal msg"

如果脚本中有大量数据需要重定向，重定向每个 echo 语句就很烦琐。可以使用 exec告诉 shell 在脚本执行期间重定向某个特定文件描述符。exec 命令会启动一个新 shell 并将 STDOUT 文件描述符重定向到文件。

  1. exec 1>testout
  3. echo "This is a test of redirecting all outoupt"
  4. echo " from a script to another file"
  5. echo "This is an other msg" >&2
  7. exec 2>testerror
  9. echo "This is an other normal msg"
  10. echo "This is an other msg2" >&2

重定向输入：

  1. exec 0< states
  3. count=1
  5. while read line
  6. do
  7.     echo "State #$count: $line"
  8.     count=$((count+1))
  9. done

创建自己的重定向

其它6个3～8的文件描述符可用作输入或输出重定向。

  1. exec 3>test28out
  2. # 当然也可以追加
  3. # exec 3>>test28out
  5. echo "1. This should display on the monitor"
  6. echo "and this should be stored in the file" >&3

一旦重定向了 STDOUT 或 STDERR，怎么再切回来呢？

  1. # 在脚本中临时重定向输出，然后恢复默认输出设置
  2. # 3->monitor
  3. exec 3>&1
  4. echo "2. This should display on the monitor"
  5. # 1->file
  6. exec 1>test28out2
  7. echo "This should be stored in the file"
  8. echo "3. This should display on the monitor" >&3
  10. # 1->monitor
  11. exec 1>&3
  12. echo "4. This should display on the monitor"

同样的方法用在重定向输入中：

  1. #!/bin/bash
  3. # 保存 STDIN，之后再恢复
  4. exec 6<&0
  6. exec 0< states
  8. count=1
  9. while read line
  10. do
  11.     echo "State #$count: $line"
  12.     count=$((count+1))
  13. done
  15. exec 0<&6
  16. read -p "Are you done now? " answer
  17. case $answer in
  18.     Y|y) echo "Goodbye";;
  19.     N|n) echo "Sorry, this is the end";;
  20. esac

创建读写文件描述符，即打开单个文件描述符来作为输入和输出，注意，任何读或写都会从文件指针上次的位置开始：

  1. #!/bin/bash
  3. # 创建读写文件描述符
  5. exec 3<>testfile
  7. # 读第一行
  8. read line <&3
  9. echo "Read: $line"
  10. # 此时文件指针在第二行的开头
  11. echo "This is a test line" >&3
  13. #testfile
  14. # This is the first line.
  15. # This is the second line.
  16. # This is the third line.
  18. # 运行结束查看 testfile
  19. # This is the first line.
  20. # This is a test line
  21. # ine.
  22. # This is the third line.

关闭文件描述符 exec 3>&-，关闭之后就不能使用了：

  1. #!/bin/bash
  3. exec 3>test31file
  4. echo "This is a test line of data" >&3
  6. # 关闭文件描述符
  7. # mac没有生效
  8. echo 3>&-
  10. echo "This won't work" >&3

如果在关闭之后，随后在脚本中打开了同一个输出文件，会用一个新文件来替换已有文件。

  1. #!/bin/bash
  3. exec 3>test32file
  4. echo "This is a test line of data" >&3
  5. exec 3>&-
  7. cat test32file
  9. # 会覆盖上面的文件
  10. exec 3>test32file
  11. echo "This'll override file" >&3

列出打开的文件描述符 lsof

lsof 会列出整个 Linux 系统打开的所有文件描述符。

在很多 Linux 系统中，lsof 命令位于 /usr/sbin 目录，要想以普通用户账号来运行，必需通过全路径名来引用：/usr/sbin/lsof

-p 指定进程ID（PID）

-d 指定要显示的文件描述符编号

-a 用来对其它两个选项的结果执行布尔 AND 运算

$$ 环境变量，当前进程的PID

  1. $ lsof -a -p $$ -d 0,1,2
  2. COMMAND   PID    USER   FD   TYPE DEVICE  SIZE/OFF NODE NAME
  3. zsh     45488 xiaocan    0u   CHR   16,0 0t1828098 4717 /dev/ttys000
  4. zsh     45488 xiaocan    1u   CHR   16,0 0t1828098 4717 /dev/ttys000
  5. zsh     45488 xiaocan    2u   CHR   16,0 0t1828098 4717 /dev/ttys000

FD 文件描述符以及访问类型（r-read，w-write，u-读写）

TYPE 文件的类型（CHR 代表字符型，BLK 代表块型，DIR 代表目录，REG 代表常规文件）

与 STDIN、STDOUT 和 STDERR 关联的文件类型是字符型。

  1. #!/bin/bash
  3. exec 3> test33file1
  4. exec 6> test33file2
  5. exec 7< states
  7. /usr/sbin/lsof -a -p $$ -d 0,1,2,3,6,7,8
  9. # 结果都是 REG 类型的，代表它们都是常规的文件
  10. $ sh test33-lsof.sh
  11. COMMAND   PID    USER   FD   TYPE DEVICE SIZE/OFF       NODE NAME
  12. bash    48443 xiaocan    0u   CHR   16,1  0t22389       5055 /dev/ttys001
  13. bash    48443 xiaocan    1u   CHR   16,1  0t22389       5055 /dev/ttys001
  14. bash    48443 xiaocan    2u   CHR   16,1  0t22389       5055 /dev/ttys001
  15. bash    48443 xiaocan    3w   REG    1,4        0 8635172069 /Users/xiaocan/Documents/learn/shell-learn/test33file1
  16. bash    48443 xiaocan    6w   REG    1,4        0 8635172070 /Users/xiaocan/Documents/learn/shell-learn/test33file2
  17. bash    48443 xiaocan    7r   REG    1,4       50 8634917711 /Users/xiaocan/Documents/learn/shell-learn/states

阻止命令输出

将文件重定向到 /dev/null 文件。

可以用它来清空日志文件：cat /dev/null > logfile

创建临时文件

系统上任何用户都有权限读写 /tmp 目录中的文件。

  1. # mac 上的运行结果
  2. $ mktemp
  3. /var/folders/gc/j2xc0rlx5bx4frx_54gb6sbr0000gn/T/tmp.olLTfDFA
  5. $ mktemp testing.XXXXXX
  6. testing.t3DvSz
  8. # 只有属主用户有权限
  9. $ ls -l testing.t3DvSz
  10. -rw-------  1 xiaocan  staff  0 Feb 13 20:15 testing.t3DvSz
  12. # -t 参数指定在临时文件夹中创建文件
  13. $ mktemp -t testing.XXXXXX
  14. /var/folders/gc/j2xc0rlx5bx4frx_54gb6sbr0000gn/T/testing.XXXXXX.B5qQrUge
  16. # -d 参数创建临时文件夹
  17. $ mktemp -d 
  20. # 在脚本中使用
  21. # tempfile=$(mktemp test34.XXXXXX)

记录消息 tee

同时重定向到控制台和文件中。

tee 命令相当于管道的一个T型接头。 它将从 STDIN 过来的数据同时发往两处。 一处是 STDOUT，另一处是tee命令行所指定的文件名：

  1. $ date | tee testfile
  3. echo "test message" | tee testfile
  5. # 使用 -a 追加
  6. echo "test message" | tee -a testfile