Unix 简明教程

Linux - Standard I/O Streams

Standard IO Streams 指的是由任何 Linux 或 Unix 系统默认提供的以下三个流。

  1. Stdin Stream

  2. Stdout Stream

  3. Stderr Stream

linux io standard streams

如前所解释，在 Linux 中，所有内容都是文件。与目录、常规文件一样，甚至设备都被视为特殊文件。每个文件都有一个关联的数字，称为文件描述符或简称为 FD，此 FD 用于对关联文件执行任何输入或输出操作。

Stdin、Stdout 和 Stderr 是终端屏幕，它们的文件描述符分别为 0、1 和 2。

Stdin Input Stream

这称为标准输入，关联的文件描述符为 0。这也表示为 STDIN 。Linux 程序将从 STDIN 读取默认输入。事实上，STDIN 指的是计算机屏幕。

大多数 Linux 命令都支持标准 Stdin 流，这意味着我们无需使用文件或命令行输入，而可以直接使用 STDIN 向程序提供数据。

例如，cat 命令将从屏幕读取输入。键入以下命令并开始编写如下内容：

$ cat
This is text which I'm feeding using STDIN directly.
This is text which I'm feeding using STDIN directly.

$

此处，cat 命令获取标准输入，当您使用 Enter 键换到下一行，或使用 CTRL+D 退出，它会将其打印到屏幕（即您的标准输出）。

当您编写 C、C++ 或 Java 程序并将其中断以从屏幕读取一些输入时，Stdin 流将用于从输入屏幕读取数据。您可以使用输入重定向运算符 < 将数据发送到 Stdin，如下所示：

$ cat < inputfile.txt
This is text which I'm feeding using STDIN directly.


$

上述命令从 inputfile.txt 读取输入，并将其重定向到 Stdin，Stdin 最终会将数据提供给 cat 程序，以便在屏幕上显示。

Stdout Output Stream

这称为标准输出，关联的文件描述符为 1。这也表示为 STDOUT。Linux 程序将在 STDOUT 写入默认输出。

每当执行 Linux 程序时，其输出将发送到计算机屏幕的文件描述符，然后您会在显示屏上看到该输出。或者，您可以将程序输出发送到任何要保存的文件或任何要打印的打印机。

以下命令将输出发送到 Stdout，以便在您的屏幕上显示：

$ ls -l
total 8
-rw-r--r-- 2 root root 132 May  1 07:18 filename
-rw-r--r-- 2 root root 132 May  1 07:18 hardlink
lrwxrwxrwx 1 root root   8 May  1 07:17 symlink -> filename

$

您可以使用输出重定向运算符 > 将输出重定向到文件 output.txt，如下所示：

$ ls -l > output.txt


$

或者您可以使用以下命令：

$ ls -l 1 > output.txt


$

现在，没有输出将显示在屏幕上。此处，我们提到了 1 > output.txt，这意味着 Stdout 应重定向到 output.txt 文件。默认情况下，系统将其视为 Stdout。下一节将区分 Stdout 和 Stderr。

Stderr Error Stream

这称为标准错误，关联的文件描述符为 2。这也表示为 STDERR。Linux 程序将在 STDERR 写入所有错误消息。

默认情况下，STDERR 是你的显示屏，但就像标准输出一样，它也可以被重定向到文件，用于保存错误信息。

让我们尝试使用一个不存在的文件名来执行同样的 cat 命令：

$ cat  nonexist.txt
cat: nonexist.txt: No such file or directory

$

在 nonexist.txt 这里文件不存在，因此默认情况下会将错误作为 stderr 显示在屏幕上。

您可以使用文件描述符 5 保存此错误消息，如下所示：

$ cat  nonexist.txt 2>err

$

这次您的错误消息保存到 err 文件中。