Bash 中的 ＆ 符號和檔案描述符 | Linux 中國

在我們探究大多數鏈式 Bash 命令中出現的所有的雜項符號（&、|、;、>、<、{、[、(、)、]、} 等等）的任務中，我們一直在仔細研究 & 符號[1]。

上次，我們看到瞭如何使用 & 把可能需要很長時間執行的行程放到後臺執行[1]。但是，＆ 與尖括號 < 結合使用，也可用於將輸出或輸出透過管道導向其他地方。

在 前面的[2] 尖括號教程中[3]，你看到瞭如何使用 >，如下：

1. ls > list.txt

將 ls 輸出傳遞給 list.txt 檔案。

現在我們看到的是簡寫：

1. ls 1> list.txt

在這種情況下，1 是一個檔案描述符，指向標準輸出（stdout）。

以類似的方式，2 指向標準錯誤輸出（stderr）：

1. ls 2> error.log

所有錯誤訊息都透過管道傳遞給 error.log 檔案。

回顧一下：1> 是標準輸出（stdout），2> 是標準錯誤輸出（stderr）。

第三個標準檔案描述符，0< 是標準輸入（stdin）。你可以看到它是一個輸入，因為箭頭（<）指向0，而對於 1 和 2，箭頭（>）是指向外部的。

標準檔案描述符有什麼用？

如果你在閱讀本系列以後，你已經多次使用標準輸出（1>）的簡寫形式：>。

例如，當（假如）你知道你的命令會丟擲一個錯誤時，像 stderr（2）這樣的東西也很方便，但是 Bash 告訴你的東西是沒有用的，你不需要看到它。如果要在 home/ 目錄中建立目錄，例如：

1. mkdir newdir

如果 newdir/ 已經存在，mkdir 將顯示錯誤。但你為什麼要關心這些呢？（好吧，在某些情況下你可能會關心，但並非總是如此。）在一天結束時，newdir 會以某種方式讓你填入一些東西。你可以透過將錯誤訊息推入虛空（即 `/dev/null）來抑制錯誤訊息：

1. mkdir newdir 2> /dev/null

這不僅僅是 “讓我們不要看到醜陋和無關的錯誤訊息，因為它們很煩人”，因為在某些情況下，錯誤訊息可能會在其他地方引起一連串錯誤。比如說，你想找到 /etc 下所有的 .service 檔案。你可以這樣做：

1. find /etc -iname "*.service"

但事實證明，在大多數系統中，find 顯示的錯誤會有許多行，因為普通使用者對 /etc 下的某些檔案夾沒有讀取訪問許可權。它使讀取正確的輸出變得很麻煩，如果 find 是更大的指令碼的一部分，它可能會導致行中的下一個命令排隊。

相反，你可以這樣做：

1. find /etc -iname "*.service" 2> /dev/null

而且你只得到你想要的結果。

檔案描述符入門

單獨的檔案描述符 stdout 和 stderr 還有一些註意事項。如果要將輸出儲存在檔案中，請執行以下操作：

1. find /etc -iname "*.service" 1> services.txt

工作正常，因為 1> 意味著 “傳送標準輸出且自身標準輸出（非標準錯誤）到某個地方”。

但這裡存在一個問題：如果你想把命令丟擲的錯誤資訊記錄到檔案，而結果中沒有錯誤資訊你該怎麼做？上面的命令並不會這樣做，因為它只寫入 find 正確的結果，而：

1. find /etc -iname "*.service" 2> services.txt

只會寫入命令丟擲的錯誤資訊。

我們如何得到兩者？請嘗試以下命令：

1. find /etc -iname "*.service" &> services.txt

…… 再次和 & 打個招呼！

我們一直在說 stdin（0）、stdout（1）和 stderr（2）是“檔案描述符”。檔案描述符是一種特殊構造，是指向檔案的通道，用於讀取或寫入，或兩者兼而有之。這來自於將所有內容都視為檔案的舊 UNIX 理念。想寫一個裝置？將其視為檔案。想寫入套接字並透過網路傳送資料？將其視為檔案。想要讀取和寫入檔案？嗯，顯然，將其視為檔案。

因此，在管理命令的輸出和錯誤的位置時，將標的視為檔案。因此，當你開啟它們來讀取和寫入它們時，它們都會獲得檔案描述符。

這是一個有趣的效果。例如，你可以將內容從一個檔案描述符傳遞到另一個檔案描述符：

1. find /etc -iname "*.service" 1> services.txt 2>&1

這會將 stderr 導向到 stdout，而 stdout 透過管道被導向到一個檔案中 services.txt 中。

它再次出現：& 發訊號通知 Bash 1 是標的檔案描述符。

標準檔案描述符的另一個問題是，當你從一個管道傳輸到另一個時，你執行此操作的順序有點違反直覺。例如，按照上面的命令。它看起來像是錯誤的方式。你應該像這樣閱讀它：“將輸出導向到檔案，然後將錯誤導向到標準輸出。” 看起來錯誤輸出會在後面，並且在輸出到標準輸出（1）已經完成時才傳送。

但這不是檔案描述符的工作方式。檔案描述符不是檔案的佔位符，而是檔案的輸入和（或）輸出通道。在這種情況下，當你做 1> services.txt 時，你的意思是 “開啟一個寫管道到 services.txt 並保持開啟狀態”。1 是你要使用的管道的名稱，它將保持開啟狀態直到該行的結尾。

如果你仍然認為這是錯誤的方法，試試這個：

1. find /etc -iname "*.service" 2>&1 1>services.txt

並註意它是如何不工作的；註意錯誤是如何被導向到終端的，而只有非錯誤的輸出（即 stdout）被推送到 services.txt。

這是因為 Bash 從左到右處理 find 的每個結果。這樣想：當 Bash 到達 2>&1 時，stdout（1）仍然是指向終端的通道。如果 find 給 Bash 的結果包含一個錯誤，它將被彈出到 2，轉移到 1，然後留在終端！

然後在命令結束時，Bash 看到你要開啟 stdout（1） 作為到 services.txt 檔案的通道。如果沒有發生錯誤，結果將透過通道 1 進入檔案。

相比之下，在：

1. find /etc -iname "*.service" 1>services.txt 2>&1

1 從一開始就指向 services.txt，因此任何彈出到 2 的內容都會導向到 1 ，而 1已經指向最終去的位置 services.txt，這就是它工作的原因。

在任何情況下，如上所述 &> 都是“標準輸出和標準錯誤”的縮寫，即 2>&1。

這可能有點多，但不用擔心。重新導向檔案描述符在 Bash 命令列和指令碼中是司空見慣的事。隨著本系列的深入，你將瞭解更多關於檔案描述符的知識。下週見!