04、管道符、重定向与环境变量

1. 标准输入重定向(STDIN,文件描述符为0)：默认从键盘输入，也可以从其他文件或命令中输入

2. 标准输出重定向(STDOUT,文件描述符为1)：默认输出到屏幕

3. 错误输出重定向(STDERR,文件描述符为2)：默认输出到屏幕

范例：比如我们分别查看两个文件的属性信息，其中第二个文件是不存在的，虽然针对这两个文件的操作都分别会在屏幕上输出一些数据信息，但这两个操作的差异其实很大：

[root@linuxprobe ~]# touch linuxprobe

[root@linuxprobe ~]# ls -l linuxprobe

total 0

drwxr-xr-x. 3 root root 14 Aug 12 23:13 a

[root@linuxprobe ~]# ls -l xxxxxx

ls: cannot access xxxxxx: No such file or directory

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

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）

   对于重定向中的标准输出模式，可以省略文件描述符1不写，而错误输出模式的文件描述符2是必须要写的。

[root@linuxprobe ~]# man bash > readme.txt

[root@linuxprobe ~]# cat readme.txt

BASH(1)                     General Commands Manual                    BASH(1)

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………………

   尝试输出重定向技术中的覆盖写入与追加写入这两种不同模式带来的变化

范例：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

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

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

[root@linuxprobe ~]# cat readme.txt

Welcome to LinuxProbe.Com

Quality linux learning materials

范例：标准输出和错误输出的区别

[root@linuxprobe ~]# ls -l linuxprobe

total 0

drwxr-xr-x. 3 root root 14 Aug 14 00:42 a

[root@linuxprobe ~]# ls -l linuxprobe > /root/stderr.txt

[root@linuxprobe ~]# ls -l linuxprobe 2> /root/stderr.txt

total 0

drwxr-xr-x. 3 root root 14 Aug 14 00:42 a

范例：把命令的报错信息写入到文件

[root@linuxprobe ~]# ls -l xxxxxx

ls: cannot access xxxxxx: No such file or directory

[root@linuxprobe ~]# ls -l xxxxxx > /root/stderr.txt

ls: cannot access xxxxxx: No such file or directory

[root@linuxprobe ~]# ls -l xxxxxx 2> /root/stderr.txt

[root@linuxprobe ~]# cat /root/stderr.txt

ls: cannot access xxxxxx: No such file or directory

范例：使用输入重定向把readme.txt文件导入给wc -l命令，统计一下文件中的内容行数

[root@linuxprobe ~]# wc -l < readme.txt

2

   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”

   把下面这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。

[root@linuxprobe ~]# grep "/sbin/nologin" /etc/passwd | wc -l

33

范例：使用管道翻页形式查看/etc目录中的文件列表及属性信息

ls -l /etc/ | more

total 1396

drwxr-xr-x.  3 root root       97 Aug 14 01:15 abrt

-rw-r--r--.  1 root root       16 Aug 14 01:24 adjtime

-rw-r--r--.  1 root root     1518 Jun  7  2013 aliases

-rw-r--r--.  1 root root    12288 Aug 13 17:40 aliases.db

drwxr-xr-x.  2 root root       49 Aug 14 01:15 alsa

drwxr-xr-x.  2 root root     4096 Aug 14 01:20 alternatives

-rw-------.  1 root root      541 Jan 28  2014 anacrontab

-rw-r--r--.  1 root root       55 Jan 29  2014 asound.conf

-rw-r--r--.  1 root root        1 Jan 29  2014 at.deny

drwxr-xr-x.  2 root root       31 Aug 14 01:17 at-spi2

drwxr-x---.  3 root root       41 Aug 14 01:15 audisp

drwxr-x---.  3 root root       79 Aug 14 01:40 audit

drwxr-xr-x.  4 root root       94 Aug 14 01:15 avahi

--More--

范例：通过把管道符用一条命令来完成密码重置操作

[root@linuxprobe ~]# echo "linuxprobe" | passwd --stdin root

Changing password for user root.

passwd: all authentication tokens updated successfully.

范例：使用管道发送邮件

[root@linuxprobe Desktop]# cd --

[root@linuxprobe ~]# echo "Content" | mail -s "Subject" linuxprobe

[root@linuxprobe ~]# su - linuxprobe

Last login: Sat Aug 17 18:36:48 CST 2019 on pts/0

[linuxprobe@linuxprobe ~]$ mail

Heirloom Mail version 12.5 7/5/10.  Type ? for help.

"/var/spool/mail/linuxprobe": 2 messages 2 new

>N  1 root                  Mon Aug 19 18:19  18/578   "Subject"

范例：使用管道让用户一直输入内容，遇到自定义分界符时，输入结束

[root@linuxprobe ~]# mail -s "Readme" root@linuxprobe.com << over

> I think linux is very practical

> I hope to learn more

> can you teache me?

> over

[root@linuxprobe ~]#

   问题：作为Linux运维人员，我们有时候也会遇到明明一个文件的名称就在嘴边但就是想不起来的情况。如果就记得一个文件的开头几个字母，想遍历查找出所有以这个关键词开头的文件，该怎么操作呢？

范例：单个查看硬盘文件

[root@linuxprobe ~]# ls -l /dev/sda

brw-rw----. 1 root disk 8, 0 Aug 20  2019 /dev/sda

[root@linuxprobe ~]# ls -l /dev/sda1

brw-rw----. 1 root disk 8, 1 Aug 20  2019 /dev/sda1

[root@linuxprobe ~]# ls -l /dev/sda2

brw-rw----. 1 root disk 8, 2 Aug 20  2019 /dev/sda2

[root@linuxprobe ~]# ls -l /dev/sda3

ls: cannot access /dev/sda3: No such file or directory

[root@linuxprobe ~]#

范例：使用通配符*查看文件

[root@linuxprobe ~]# ls -l /dev/sda*

brw-rw----. 1 root disk 8, 0 Aug 20  2019 /dev/sda

brw-rw----. 1 root disk 8, 1 Aug 20  2019 /dev/sda1

brw-rw----. 1 root disk 8, 2 Aug 20  2019 /dev/sda2

[root@linuxprobe ~]#

范例：使用?查看文件

[root@linuxprobe ~]# ls -l /dev/sda?

brw-rw----. 1 root disk 8, 1 Aug 20  2019 /dev/sda1

brw-rw----. 1 root disk 8, 2 Aug 20  2019 /dev/sda2

范例：使用匹配[]查看文件

[root@linuxprobe ~]# ls -l /dev/sda[0-9]

brw-rw----. 1 root disk 8, 1 Aug 20  2019 /dev/sda1

brw-rw----. 1 root disk 8, 2 Aug 20  2019 /dev/sda2

[root@linuxprobe ~]# ls -l /dev/sda[135]

brw-rw----. 1 root disk 8, 1 Aug 20  2019 /dev/sda1

[root@linuxprobe ~]#

   常用的转义字符如下：

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结果

范例：输出以双引号括起来的字符串与变量信息

[root@linuxprobe ~]# PRICE=5

[root@linuxprobe ~]# echo "Price is $PRICE"

Price is 5

范例：输出“Price is $5”

//这不是我们预期的

[root@linuxprobe ~]# echo "Price is $$PRICE"

Price is 3767PRICE

//想让第一个“$”乖乖地作为美元符号，那么就需要使用反斜杠（）来进行转义

[root@linuxprobe ~]# echo "Price is $$PRICE"

Price is $5

范例：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

[root@linuxprobe ~]# echo `uname -a`

Linux linuxprobe.com 3.10.0-123.el7.x86_64 #1 SMP Mon May 5 11:16:57 EDT 2014 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

[root@linuxprobe ~]# echo uname -a

uname -a

   变量是计算机系统用于保存可变值的数据类型。在Linux系统中，变量名称一般都是大写的，这是一种约定俗成的规范。我们可以直接通过变量名称来提取到对应的变量值。

简单来说，命令在Linux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：Linux系统检查用户输入的命令是否为“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，Linux系统都会要求我们再确认是否执行删除操作，其实这就是Linux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：

[root@linuxprobe ~]# ls

anaconda-ks.cfg Documents initial-setup-ks.cfg Pictures Templates

Desktop Downloads Music Public Videos

[root@linuxprobe ~]# rm anaconda-ks.cfg

rm: remove regular file ‘anaconda-ks.cfg’? y

[root@linuxprobe~]# alias rm

alias rm='rm -i'

[root@linuxprobe ~]# unalias rm

[root@linuxprobe ~]# rm initial-setup-ks.cfg

[root@linuxprobe ~]#

   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。

   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作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解释器待执行的命令可能存放的位置，然后Bash解释器就会乖乖地在这些位置中逐个查找。PATH是由多个路径值组成的变量，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Linux命令的查找。

[root@linuxprobe ~]# echo $PATH

/usr/local/bin:/usr/local/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/bin:/sbin

[root@linuxprobe ~]# PATH=$PATH:/root/bin

[root@linuxprobe ~]# echo $PATH

/usr/local/bin:/usr/local/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/bin:/sbin:/root/bin

   这里有比较经典的问题：“为什么不能将当前目录（.）添加到PATH中呢? ” 原因是，尽管可以将当前目录（.）添加到PATH变量中，从而在某些情况下可以让用户免去输入命令所在路径的麻烦。但是，如果黑客在比较常用的公共目录/tmp中存放了一个与ls或cd命令同名的木马文件，而用户又恰巧在公共目录中执行了这些命令，那么就极有可能中招了。

   所以，作为一名态度谨慎、有经验的运维人员，在接手了一台Linux系统后一定会在执行命令前先检查PATH变量中是否有可疑的目录，另外读者从前面的PATH变量示例中是否也感觉到环境变量特别有用呢。

Linux系统中最重要的10个环境变量

变量名称	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

范例：查看HOME变量在不同用户身份下都有哪些值(su是用于切换用户身份的命令)

[root@linuxprobe ~]# echo $HOME

/root

[root@linuxprobe ~]# su - linuxprobe

Last login: Mon Aug 19 18:20:10 CST 2019 on pts/0

[linuxprobe@linuxprobe ~]$ echo $HOME

/home/linuxprobe

   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的，我们完全可以自行创建变量，来满足工作需求。

范例：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

[root@linuxprobe ~]# mkdir /home/workdir

[root@linuxprobe ~]# WORKDIR=/home/workdir

[root@linuxprobe ~]# cd $WORKDIR

[root@linuxprobe workdir]# pwd

/home/workdir

[root@linuxprobe workdir]#

范例：使用export命令将其提升为全局变量

[root@linuxprobe workdir]# su linuxprobe

[linuxprobe@linuxprobe ~]$ cd $WORKDIR

[linuxprobe@linuxprobe ~]$ echo $WORKDIR

[linuxprobe@linuxprobe ~]$ exit

exit

[root@linuxprobe ~]# export WORKDIR

[root@linuxprobe ~]# su linuxprobe

[linuxprobe@linuxprobe workdir]$ cd $WORKDIR

[linuxprobe@linuxprobe workdir]$ pwd

/home/workdir