Liunx 管道符、重定向与环境变量

输入输出重定向

  输入重定向是指把文件导入到命令中,而输出重定向则是把原本要输出到屏幕的数据信息写入到指定文件中.
➢ 标准输入重定向(STDIN,文件描述符为0):默认从键盘输入,也可从其他文件或命令中输入.
➢ 标准输出重定向(STDOUT,文件描述符为1):默认输出到屏幕
➢ 错误输出重定向(STDERR,文件描述符为2):默认输出到屏幕
  对于输入重定向来讲,用到的符号及其作用如表 3-1 所示。

              表3-1      输入重定向中用到的符号及其作用

符号	作用
命令 < 文件	将文件作为命令的标准输入
命令 <<分界符	从标准输入中读入,直到遇见分界符才停止
命令 <文件1> 文件2	将文件1作为命令的标准输入并将标准输出到文件2

  对于输出重定向来讲,用到的符号及其作用如表3-2所示例.

              表3-2     输出重定向中用到的符号及其作用

符号	作用
命令 > 文件	将标准输出重定向到一个文件中(清空原有文件的数据)
命令 2> 文件	将错误输出重定向到一个文件中(清空原有文件的数据)
命令 >> 文件	将标准输出重定向到一个文件中(追加到原有内容的后面)
命令 2>> 文件	将错误输出重定向到一个文件中(追加到原有内容的后面)
命令 >> 文件 2>&1 或 命令 &>> 文件	将标准输出与错误输出共同写入到文件中(追加到原有内容的后面)

  通过标准输出重定向将man bash命令原本要输出到屏幕的信息写入到文件readme.txt中,然后显示readme.txt文件中的内容:

[root@linuxprobe ~]# man bash > readme.txt
[root@linuxprobe ~]# cat readme.txt
BASH(1)
General Commands Manual
NAME
bash - GNU Bourne-Again SHell
SYNOPSIS
bash [options] [file]
COPYRIGHT
Bash is Copyright (C) 1989-2011 by the Free Software Foundation, Inc.
DESCRIPTION
Bash is an sh-compatible command language interpreter that executes
commands read from the standard input or from a file. Bash also incor‐
porates useful features from the Korn and C shells (ksh and csh).
Bash is intended to be a conformant implementation of the Shell and
Utilities portion of the IEEE POSIX specification (IEEE Standard
1003.1). Bash can be configured to be POSIX-conformant by default.
..................省略部分输出信息..................

  输出重定向技术中的覆盖写入与追加写入:首先通过覆盖写入模式向readme.txt文件写入一行数据(该文件中包含了上一个实验的man 命令信息),然后再通过追加写入模式向文件再写入一次数据,其命令如下:

[root@linuxprobe ~]# echo "Welcome to LinuxProbe.Com" > readme.txt
[root@linuxprobe ~]# echo "Quality linux learning materials" >> readme.txt

  在执行 cat 命令之后,可以看到如下所示的文件内容:

[root@linuxprobe ~]# cat readme.txt
Welcome to LinuxProbe.Com
Quality linux learning materials 

  不同命令的标准输出和错误输出还是有区别的:

zheng@zheng-Vostro-3667:~/下载$ ls -l xx
ls: 无法访问'xx': 没有那个文件或目录
zheng@zheng-Vostro-3667:~/下载$ ls -l xx > readme.txt 
ls: 无法访问'xx': 没有那个文件或目录
zheng@zheng-Vostro-3667:~/下载$ cat readme.txt 
zheng@zheng-Vostro-3667:~/下载$ ls -l xx 2> readme.txt 
zheng@zheng-Vostro-3667:~/下载$ cat readme.txt 
ls: 无法访问'xx': 没有那个文件或目录
zheng@zheng-Vostro-3667:~/下载$ 

管道命令符

  同时按下键盘上的Shift+\键即可输入管道符,其执行格式为 "命令A|命令B".管道命令符的作用也可以用一句话来概括"把前一个命令原本要输出到屏幕的标准正常数据当作是后一个命令的标准输入".
  例如,我们可以把两条命令合并为一条:
➢ 找出被限制登录用户的命令是 grep "/sbin/nologin" /etc/passwd
➢ 统计文本行数的命令则是wc -l

zheng@zheng-Vostro-3667:~/go/src/gitlab.fz.stevegame.red/back-end/room/log$ grep /sbin/nologin /etc/passwd |wc -l
34

  我们可以将它套用到其他不同的命令上,比如用翻页的形式查看/etc目录中的文件列表及属性信息(这些内容默认会一股脑儿地显示到屏幕上,根本看不清除):

zheng@zheng-Vostro-3667:~/go/src/gitlab.fz.stevegame.red/back-end/room/log$ ls -l /etc/ |more
总用量 1172
drwxr-xr-x  3 root root    4096 7月  25  2018 acpi
-rw-r--r--  1 root root    3028 7月  25  2018 adduser.conf
drwxr-xr-x  2 root root    4096 7月  31  2018 alternatives
-rw-r--r--  1 root root     401 5月  30  2017 anacrontab
drwxr-xr-x  3 root root    4096 7月  28  2018 apache2
-rw-r--r--  1 root root     433 10月  2  2017 apg.conf
drwxr-xr-x  6 root root    4096 7月  25  2018 apm
drwxr-xr-x  3 root root    4096 10月  6 06:31 apparmor
drwxr-xr-x  8 root root    4096 2月  14 06:12 apparmor.d
drwxr-xr-x  4 root root    4096 10月 23 10:00 apport
-rw-r--r--  1 root root     769 4月   4  2018 appstream.conf
drwxr-xr-x  6 root root    4096 2月  12 14:35 apt
drwxr-xr-x  3 root root    4096 2月   1 06:01 avahi
--更多--

命令行的通配符

  假设想要批量查看所有硬盘文件的相关权限属性,一种方式是这样的:

root@zheng-Vostro-3667:/home/zheng/go/src/gitlab.fz.stevegame.red/back-end/room/log# ls -l /dev/sda
brw-rw---- 1 root disk 8, 0 2月  18 14:15 /dev/sda
root@zheng-Vostro-3667:/home/zheng/go/src/gitlab.fz.stevegame.red/back-end/room/log# ls -l /dev/sda1
brw-rw---- 1 root disk 8, 1 2月  18 14:15 /dev/sda1
root@zheng-Vostro-3667:/home/zheng/go/src/gitlab.fz.stevegame.red/back-end/room/log# ls -l /dev/sda2
brw-rw---- 1 root disk 8, 2 2月  18 14:15 /dev/sda2
root@zheng-Vostro-3667:/home/zheng/go/src/gitlab.fz.stevegame.red/back-end/room/log# ls -l /dev/sda3
ls: 无法访问'/dev/sda3': 没有那个文件或目录

  这些硬盘设备文件都是以sda开头并且存放到了/dev目录中,这样一来,即使我们不知道硬盘的分区编号和具体分区的个数,也可以使用通配符来搞定.
  通配符就是通用的匹配信息的符号,比如 * 代表匹配零个或多个字符, ?代表匹配单个字符,中括号内加上数字[0-9]代表匹配 0~9 之间的单个数字的字符,而中括号内加上字母[abc]则是代表匹配a、b、c三个字符中的任意一个字符
  例如,下面来匹配所有在/dev目录中且以sda开头的文件:

root@zheng-Vostro-3667:/home/zheng/go/src/gitlab.fz.stevegame.red/back-end/room/log# ls -l /dev/sda*
brw-rw---- 1 root disk 8, 0 2月  18 14:15 /dev/sda
brw-rw---- 1 root disk 8, 1 2月  18 14:15 /dev/sda1
brw-rw---- 1 root disk 8, 2 2月  18 14:15 /dev/sda2
brw-rw---- 1 root disk 8, 5 2月  18 14:15 /dev/sda5

root@zheng-Vostro-3667:/home/zheng/go/src/gitlab.fz.stevegame.red/back-end/room/log# ls -l /dev/sda?
brw-rw---- 1 root disk 8, 1 2月  18 14:15 /dev/sda1
brw-rw---- 1 root disk 8, 2 2月  18 14:15 /dev/sda2
brw-rw---- 1 root disk 8, 5 2月  18 14:15 /dev/sda5

root@zheng-Vostro-3667:/home/zheng/go/src/gitlab.fz.stevegame.red/back-end/room/log# ls -l /dev/sda[0-9]
brw-rw---- 1 root disk 8, 1 2月  18 14:15 /dev/sda1
brw-rw---- 1 root disk 8, 2 2月  18 14:15 /dev/sda2
brw-rw---- 1 root disk 8, 5 2月  18 14:15 /dev/sda5

常用的转义字符

  4个最常用的转义字符如下所示
➢反斜杠 \ :使反斜杠后面的一个变量变为单纯的字符串.
➢单引号 '': 转义其中所有的变量为单纯的字符串
➢双引号 "": 保留其中的变量属性,不进行转义处理
➢反引号 ``:把其中的命令执行后返回

  先定义一个名为PRICE的变量并赋值为5,然后输出双引号括起来的字符串与变量信息:

zheng@zheng-Vostro-3667:~$ PRICE=5
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ echo "Price is $PRICE"
Price is 5
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ echo "PRICE"
PRICE

  如果我们希望输出"Price is $5",$$作用是显示当前程序的进程ID号码,那么就需要使用反斜杠( \ )来进行转义,将这个命令提取符转义成单纯的文本,去除其特殊功能.

zheng@zheng-Vostro-3667:~$ echo "Price is $$PRICE"
Price is 27790PRICE
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ echo "Price is \$$PRICE"
Price is $5
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ 

  如果只需要某个命令的输出值时,可以像`命令`这样,将命令用反引号括起来,达到预期的效果.例如,将反引号与 uname-a 命令结合, 然后使用echo 命令来查看本机的Liunx版本和内核信息:

zheng@zheng-Vostro-3667:~$ echo `uname -a`
Linux zheng-Vostro-3667 4.15.0-45-generic #48-Ubuntu SMP Tue Jan 29 16:28:13 UTC 2019 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

  在Liunx系统中一切都是文件,Liunx命令也不例外.那么,在用户执行了一条命令之后,Liunx系统中到底发生了什么事情呢?简单来说,命令在Liunx中的执行分为4个步骤.

第1步: 判断用户是否以绝对路径或相对路径的方式输入命令(如 /bin/ls), 如果是的话则直接执行.

第2步: Liunx系统检查用户输入的命令是否是"别名命令",即用一个自定义的命令名称来替换原本的命令名称.可以用alias命令来创建一个属于自己的命令别名,格式为"alias 别名=命令".若要取消一个命令别名,则是用unalias命令,格式为
"unalias 别名". 我们之前在使用rm命令删除文件时,Liunx系统都会要求我们再确认是否执行删除操作,其实这就是Liunx系统为了防止用户误删除文件而特意设置的rm别名命令,接下来我们把它取消掉:

zheng@zheng-Vostro-3667:~$ alias rm='rm -i'
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ rm gold_change:room-127.0.0.1-13001.diskqueue.meta.dat
rm：是否删除普通文件 'gold_change:room-127.0.0.1-13001.diskqueue.meta.dat'？ ^C
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ unalias rm
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ rm gold_change:room-127.0.0.1-13001.diskqueue.meta.dat

第3步:Bash解释器判断用户输入的是内部命令还是外部命令.内部命令是解释器内部的指令,会被直接执行;而用户在绝大部分时间输入的是外部命令,这些命令交由步骤4继续处理.可以使用"type 命令名称"来判断用户输入的命令是内部命令还是外部命令

zheng@zheng-Vostro-3667:~$ type rm
rm 已被录入哈希表 (/bin/rm)
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ type ls
ls 是 `ls --color=auto' 的别名
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ type cat
cat 是 /bin/cat
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ type cd
cd 是 shell 内建
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ type grep
grep 是 `grep --color=auto' 的别名

第4步:系统在多个路径中查找用户输入的命令文件,而定义这些路径的变量叫做PATH,可以简单地把它理解成是"解释器的小助手",作用是告诉Bash解释器执行的命令可能存放的位置,每个路径值之间用冒号间隔,对这些路径的增加和删除操作将影响到Bash解释器对Liunx命令的查找.

zheng@zheng-Vostro-3667:~$ echo $PATH
/home/zheng/.local/bin:/home/zheng/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin:/home/zheng/go/bin:=/home/zheng/go/bin:/home/zheng/software/go1.10.3.linux-amd64/go/bin:/home/zheng/software/nsq-1.0.0-compat.linux-amd64.go1.8/bin
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ PATH=$PATH:/zheng
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ echo $PATH
/home/zheng/.local/bin:/home/zheng/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin:/home/zheng/go/bin:=/home/zheng/go/bin:/home/zheng/software/go1.10.3.linux-amd64/go/bin:/home/zheng/software/nsq-1.0.0-compat.linux-amd64.go1.8/bin:/zheng

我们可以用env命令来查看到Liunx系统中的所有环境变量

表 3-3 Linux 系统中最重要的 10 个环境变量

变量命令	作用
HOME	用户的主目录(即家目录)
SHELL	用户在使用的 Shell 解释器名称
HISTSIZE	输出的历史命令记录条数
HISTFILESIZE	保存的历史命令记录条数
MAIL	邮件保存路径
LANG	系统语言、语系名称
RANDOM	生成一个随机数字
PS1	Bash 解释器的提示符
PATH	定义解释器搜索用户执行命令的路径
EDITOR	用户默认的文本编辑器

  Liunx作为一个多用户多任务的操作系统,能够为多个用户提供独立的、合适的工作运行环境,因此,一个相同的变量会因为用户身份的不同而具有不同的值.例如,我们使用下述命令来查看HOME变量在不同用户身份下都有哪些值:

zheng@zheng-Vostro-3667:~$ echo $HOME
/home/zheng
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ su - root
密码： 
root@zheng-Vostro-3667:~# echo $HOME
/root
root@zheng-Vostro-3667:~# 

  其实变量是由固定的变量名与用户或系统设置的变量值两部分组成,我们完全可以自行创建变量,来满足工作需求.例如设置一个名称为WORKDIR的变量,方便用户更轻松地进入一个层次较深的目录:

zheng@zheng-Vostro-3667:~$ sudo rm -rf /home/workdir
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ sudo mkdir /home/workdir
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ WORKDIR=/home/workdir
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ echo $WORKDIR
/home/workdir
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ sudo rm -rf /home/workdir
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ echo $WORKDIR
/home/workdir
zheng@zheng-Vostro-3667:~$ 

  但是这样的变量不具有全局性,作用范围也有限,默认情况下不能被其他用户使用,如果工作需要,可以使用export命令将其提升为全局变量,这样其他用户也就可以使用它了:

[root@linuxprobe workdir]# su linuxprobe
Last login: Fri Mar 20 20:52:10 CST 2017 on pts/0
[linuxprobe@linuxprobe ~]$ cd $WORKDIR
[linuxprobe@linuxprobe ~]$ echo $WORKDIR
[linuxprobe@linuxprobe ~]$ exit
[root@linuxprobe ~]# export WORKDIR
[root@linuxprobe ~]# su linuxprobe
Last login: Fri Mar 20 21:52:10 CST 2017 on pts/0
[linuxprobe@linuxprobe ~]$ cd $WORKDIR
[linuxprobe@linuxprobe workdir]$ pwd
/home/workdir