Linux перенаправить весь вывод

Перенаправление ввода/вывода в Linux

Введение

Стандартные потоки ввода и вывода в Linux являются одним из наиболее распространенных средств для обмена информацией процессов, а перенаправление >, >> и | является одной из самых популярных конструкций командного интерпретатора.

В данной статье мы ознакомимся с возможностями перенаправления потоков ввода/вывода, используемых при работе файлами и командами.

Требования

• Linux-система, например, Ubuntu 20.04

Потоки

Стандартный ввод при работе пользователя в терминале передается через клавиатуру.

Стандартный вывод и стандартная ошибка отображаются на дисплее терминала пользователя в виде текста.

Ввод и вывод распределяется между тремя стандартными потоками:

• stdin — стандартный ввод (клавиатура),
• stdout — стандартный вывод (экран),
• stderr — стандартная ошибка (вывод ошибок на экран).

Потоки также пронумерованы:

Из стандартного ввода команда может только считывать данные, а два других потока могут использоваться только для записи. Данные выводятся на экран и считываются с клавиатуры, так как стандартные потоки по умолчанию ассоциированы с терминалом пользователя. Потоки можно подключать к чему угодно: к файлам, программам и даже устройствам. В командном интерпретаторе bash такая операция называется перенаправлением:

• file — направить стандартный поток вывода в файл. Если файл не существует, он будет создан, если существует — перезаписан сверху.
• 2> file — направить стандартный поток ошибок в файл. Если файл не существует, он будет создан, если существует — перезаписан сверху.
• >>file — направить стандартный поток вывода в файл. Если файл не существует, он будет создан, если существует — данные будут дописаны к нему в конец.
• 2>>file — направить стандартный поток ошибок в файл. Если файл не существует, он будет создан, если существует — данные будут дописаны к нему в конец.
• &>file или >&file — направить стандартный поток вывода и стандартный поток ошибок в файл. Другая форма записи: >file 2>&1.

Стандартный ввод

Стандартный входной поток обычно переносит данные от пользователя к программе. Программы, которые предполагают стандартный ввод, обычно получают входные данные от устройства типа клавиатура. Стандартный ввод прекращается по достижении EOF (конец файла), который указывает на то, что данных для чтения больше нет.

EOF вводится нажатием сочетания клавиш Ctrl+D.

Рассмотрим работу со стандартным выводом на примере команды cat (от CONCATENATE, в переводе «связать» или «объединить что-то»).

Cat обычно используется для объединения содержимого двух файлов.

Cat отправляет полученные входные данные на дисплей терминала в качестве стандартного вывода и останавливается после того как получает EOF.

Пример

В открывшейся строке введите, например, 1 и нажмите клавишу Enter. На дисплей выводится 1. Введите a и нажмите клавишу Enter. На дисплей выводится a.

Дисплей терминала выглядит следующим образом:

Для завершения ввода данных следует нажать сочетание клавиш Ctrl + D.

Стандартный вывод

Стандартный вывод записывает данные, сгенерированные программой. Когда стандартный выходной поток не перенаправляется в какой-либо файл, он выводит текст на дисплей терминала.

При использовании без каких-либо дополнительных опций, команда echo выводит на экран любой аргумент, который передается ему в командной строке:

Аргументом является то, что получено программой, в результате на дисплей терминала будет выведено:

При выполнении echo без каких-либо аргументов, возвращается пустая строка.

Пример

Команда объединяет три файла: file1, file2 и file3 в один файл bigfile:

Команда cat по очереди выводит содержимое файлов, перечисленных в качестве параметров на стандартный поток вывода. Стандартный поток вывода перенаправлен в файл bigfile.

Стандартная ошибка

Стандартная ошибка записывает ошибки, возникающие в ходе исполнения программы. Как и в случае стандартного вывода, по умолчанию этот поток выводится на терминал дисплея.

Пример

Рассмотрим пример стандартной ошибки с помощью команды ls, которая выводит список содержимого каталогов.

При запуске без аргументов ls выводит содержимое в пределах текущего каталога.

Введем команду ls с каталогом % в качестве аргумента:

В результате должно выводиться содержимое соответствующей папки. Но так как каталога % не существует, на дисплей терминала будет выведен следующий текст стандартной ошибки:

Перенаправление потока

Linux включает в себя команды перенаправления для каждого потока.

Команды со знаками > или — стандартный вывод,

— стандартная ошибка.

Команды со знаками >> или > — стандартный вывод,

> — стандартная ошибка.

Пример

В приведенном примере команда cat используется для записи в файл file1, который создается в результате цикла:

Для завершения цикла нажмите сочетание клавиш Ctrl + D.

Если файла file1 не существует, то в текущем каталоге создается новый файл с таким именем.

Для просмотра содержимого файла file1 введите команду:

В результате на дисплей терминала должно быть выведено следующее:

Для перезаписи содержимого файла введите следующее:

Для завершения цикла нажмите сочетание клавиш Ctrl + D.

В результате на дисплей терминала должно быть выведено следующее:

Предыдущего текста в текущем файле больше не существует, так как содержимое файла было переписано командой >.

Для добавления нового текста к уже существующему в файле с помощью двойных скобок >> выполните команду:

Для завершения цикла нажмите сочетание клавиш Ctrl + D.

Откройте file1 снова и в результате на дисплее монитора должно быть отражено следующее:

Каналы

Каналы используются для перенаправления потока из одной программы в другую. Стандартный вывод данных после выполнения одной команды перенаправляется в другую через канал. Данные первой программы, которые получает вторая программа, не будут отображаться. На дисплей терминала будут выведены только отфильтрованные данные, возвращаемые второй командой.

Пример

В результате каждый файл текущего каталога будет размещен на новой строке:

Перенаправлять данные с помощью каналов можно как из одной команды в другую, так и из одного файла к другому, а перенаправление с помощью > и >> возможно только для перенаправления данных в файлах.

Пример

Для сохранения имен файлов, содержащих строку «LOG», используется следующая команда:

Вывод команды dir отсылается в команду-фильтр find. Имена файлов, содержащие строку «LOG», хранятся в файле loglist в виде списка (например, Config.log, Logdat.svd и Mylog.bat).

При использовании нескольких фильтров в одной команде рекомендуется разделять их с помощью знака канала |.

Фильтры

Фильтры представляют собой стандартные команды Linux, которые могут быть использованы без каналов:

• find — возвращает файлы с именами, которые соответствуют передаваемому аргументу.
• grep — возвращает только строки, содержащие (или не содержащие) заданное регулярное выражение.
• tee — перенаправляет стандартный ввод как стандартный вывод и один или несколько файлов.
• tr — находит и заменяет одну строку другой.
• wc — подсчитывает символы, линии и слова.

Как правило, все нижеприведенные команды работают как фильтры, если у них нет аргументов (опции могут быть):

• cat — считывает данные со стандартного потока ввода и передает их на стандартный поток вывода. Без опций работает как простой повторитель. С опциями может фильтровать пустые строки, нумеровать строки и делать другую подобную работу.
• head — показывает первые 10 строк (или другое заданное количество), считанных со стандартного потока ввода.
• tail — показывает последние 10 строк (или другое заданное количество), считанные со стандартного потока ввода. Важный частный случай tail -f, который в режиме слежения показывает концовку файла. Это используется, в частности, для просмотра файлов журнальных сообщений.
• cut — вырезает столбец (по символам или полям) из потока ввода и передает на поток вывода. В качестве разделителей полей могут использоваться любые символы.
• sort — сортирует данные в соответствии с какими-либо критериями, например, арифметически по второму столбцу.
• uniq — удаляет повторяющиеся строки. Или (с ключом -с) не просто удалить, а написать сколько таких строк было. Учитываются только подряд идущие одинаковые строки, поэтому часто данные сортируются перед тем как отправить их на вход программе.
• bc — вычисляет каждую отдельную строку потока и записывает вместо нее результат вычисления.
• hexdump — показывает шестнадцатеричное представление данных, поступающих на стандартный поток ввода.
• strings — выделяет и показывает в стандартном потоке (или файле) то, что напоминает строки. Всё что не похоже на строковые последовательности, игнорируется. Команда полезна в сочетании с grep для поиска интересующих строковых последовательностей в бинарных файлах.
• sed — обрабатывает текст в соответствии с заданным скриптом. Наиболее часто используется для замены текста в потоке: sed s/было/стало/g.
• awk — обрабатывает текст в соответствии с заданным скриптом. Как правило, используется для обработки текстовых таблиц, например, вывод ps aux и т.д.
• sh -s — текст, который передается на стандартный поток ввода sh -s. может интерпретироваться как последовательность команд shell. На выход передается результат их исполнения.
• ssh — средство удаленного доступа ssh, может работать как фильтр, который подхватывает данные, переданные ему на стандартный поток ввода, затем передает их на удаленный хост и подает на вход процессу программы, имя которой было передано ему в качестве аргумента. Результат выполнения программы (то есть то, что она выдала на стандартный поток вывода) передается со стандартного вывода ssh.

Если в качестве аргумента передается файл, команда-фильтр считывает данные из этого файла, а не со стандартного потока ввода (есть исключения, например, команда tr, обрабатывающая данные, поступающие исключительно через стандартный поток ввода).

Пример

Команда tee, как правило, используется для просмотра выводимого содержимого при одновременном сохранении его в файл.

Пример

Допускается перенаправление нескольких потоков в один файл:

В результате сообщение о неверной опции «z» в команде ls будет записано в файл t2, поскольку stderr перенаправлен в файл.

Для просмотра содержимого файла file3 введите команду cat:

В результате на дисплее терминала отобразиться следующее:

Заключение

Мы рассмотрели возможности работы с перенаправлениями потоков >, >> и |, использование которых позволяет лучше работать с bash-скриптами.

Источник

Вывод в файл Bash в Linux

Часто возникает необходимость, чтобы скрипт командного интерпретатора Bash выводил результат своей работы. По умолчанию он отображает стандартный поток данных — окно терминала. Это удобно для обработки результатов небольшого объёма или, чтобы сразу увидеть необходимые данные.

В интерпретаторе можно делать вывод в файл Bash. Применяется это для отложенного анализа или сохранения массивного результата работы сценария. Чтобы сделать это, используется перенаправление потока вывода с помощью дескрипторов.

Стандартные дескрипторы вывода

В системе GNU/Linux каждый объект является файлом. Это правило работает также для процессов ввода/вывода. Каждый файловый объект в системе обозначается дескриптором файла — неотрицательным числом, однозначно определяющим открытые в сеансе файлы. Один процесс может открыть до девяти дескрипторов.

В командном интерпретаторе Bash первые три дескриптора зарезервированы для специального назначения:

Дескриптор	Сокращение	Название
0	STDIN	Стандартный ввод
1	STDOUT	Стандартный вывод
2	STDERR	Стандартный вывод ошибок

Их предназначение — обработка ввода/вывода в сценариях. По умолчанию стандартным потоком ввода является клавиатура, а вывода — терминал. Рассмотрим подробно последний.

Вывод в файл Bash

1. Перенаправление стандартного потока вывода

Для того, чтобы перенаправить поток вывода с терминала в файл, используется знак «больше» (>).

#!/bin/bash
echo «Строка 1»
echo «Промежуточная строка» > file
echo «Строка 2» > file

Как результат, «Строка 1» выводится в терминале, а в файл file записывается только «Строка 2»:

Связано это с тем, что > перезаписывает файл новыми данными. Для того, чтобы дописать информацию в конец файла, используется два знака «больше» (>>).

#!/bin/bash
echo «Строка 1»
echo «Промежуточная строка» > file
echo «Строка 2» >> file

Здесь «Промежуточная строка» перезаписала предыдущее содержание file, а «Строка 2» дописалась в его конец.

Если во время использования перенаправления вывода интерпретатор обнаружит ошибку, то он не запишет сообщение о ней в файл.

#!/bin/bash
ls badfile > file2
echo «Строка 2» >> file2

В данном случае ошибка была в том, что команда ls не смогла найти файл badfile, о чём Bash и сообщил. Но вывелось сообщение в терминал, а не записалось в файл. Всё потому, что использование перенаправления потоков указывает интерпретатору отделять мух от котлет ошибки от основной информации.

Это особенно полезно при выполнении сценариев в фоновом режиме, где приходится предусматривать вывод сообщений в журнал. Но так как ошибки в него писаться не будут, нужно отдельно перенаправлять поток ошибок для того, чтобы выполнить их вывод в файл Linux.

2. Перенаправление потока ошибок

В командном интерпретаторе для обработки сообщений об ошибках предназначен дескриптор STDERR, который работает с ошибками, сформированными как от работы интерпретатора, так и самим скриптом.

По умолчанию STDERR указывает в то же место, что и STDOUT, хотя для них и предназначены разные дескрипторы. Но, как было показано в примере, использование перенаправления заставляет Bash разделить эти потоки.

Чтобы выполнить перенаправление вывода в файл Linux для ошибок, следует перед знаком«больше» указать дескриптор 2.

#!/bin/bash
ls badfile 2> errors
echo «Строка 1» > file3
echo «Строка 2» >> file3

В результате работы скрипта создан файл errors, в который записана ошибка выполнения команды ls, а в file3 записаны предназначенные строки. Таким образом, выполнение сценария не сопровождается выводом информации в терминал.

Пример того, как одна команда возвращает и положительный результат, и ошибку:

ls -lh test badtest 2> errors

Команда ls попыталась показать наличие файлов test и badtest. Первый присутствовал в текущем каталоге, а второй — нет. Но сообщение об ошибке было записано в отдельный файл.

Если возникает необходимость выполнить вывод команды в файл Linux, включая её стандартный поток вывода и ошибки, стоит использовать два символа перенаправления, перед которыми стоит указывать необходимый дескриптор.

ls -lh test test2 badtest 2> errors 1> output

Результат успешного выполнения записан в файл output, а сообщение об ошибке — в errors.

По желанию можно выводить и ошибки, и обычные данные в один файл, используя &>.

ls -lh test badtest &> output

Обратите внимание, что Bash присваивает сообщениям об ошибке более высокий приоритет по сравнению с данными, поэтому в случае общего перенаправления ошибки всегда будут располагаться в начале.

Временные перенаправления в скриптах

Если есть необходимость в преднамеренном формировании ошибок в сценарии, можно каждую отдельную строку вывода перенаправлять в STDERR. Для этого достаточно воспользоваться символом перенаправления вывода, после которого нужно использовать & и номер дескриптора, чтобы перенаправить вывод в STDERR.

#!/bin/bash
echo «Это сообщение об ошибке» >&2
echo «Это нормальное сообщение»

При выполнении программы обычно нельзя будет обнаружить отличия:

Вспомним, что GNU/Linux по умолчанию направляет вывод STDERR в STDOUT. Но если при выполнении скрипта будет перенаправлен поток ошибок, то Bash, как и полагается, разделит вывод.

Этот метод хорошо подходит для создания собственных сообщений об ошибках в сценариях.

Постоянные перенаправления в скриптах

Если в сценарии необходимо перенаправить вывод в файл Linux для большого объёма данных, то указание способа вывода в каждой инструкции echo будет неудобным и трудоёмким занятием. Вместо этого можно указать, что в ходе выполнения данного скрипта должно осуществляться перенаправление конкретного дескриптора с помощью команды exec:

#!/bin/bash
exec 1> testout
echo «Это тест перенаправления всего вывода»
echo «из скрипта в другой файл»
echo «без использования временного перенаправления»

Вызов команды exec запускает новый командный интерпретатор и перенаправляет стандартный вывод в файл testout.

Также существует возможность перенаправлять вывод (в том числе и ошибок) в произвольном участке сценария:

#!/bin/bash
exec 2> testerror
echo «Это начально скрипта»
echo «И это первые две строки»
exec 1> testout
echo «Вывод сценария перенаправлен»
echo «из с терминала в другой файл»
echo «но эта строка записана в файл ошибок» >&2

Такой метод часто применяется при необходимости перенаправить лишь часть вывода скрипта в другое место, например в журнал ошибок.

Выводы

Перенаправление в скриптах Bash, чтобы выполнить вывод в файл Bash, является хорошим средством ведения различных журналов, особенно в фоновом режиме.

Использование временного и постоянного перенаправлений в сценариях позволяет создавать собственные сообщения об ошибках для записи в отличное от STDOUT место.

Источник