Перенаправление потоков и программные каналы

В ОС UNIX существует три стандартных потока: поток ввода, поток вывода и поток стандартного протокола (поток ошибок).

Перенаправление потоков позволяет изменить стандартный ввод (вывод):

< – изменение источника стандартного ввода;

>, >> – изменение приемника стандартного вывода.

Примеры:

cat > filename - перенаправление вывода программы cat в файл filename (если этот файл существует, то его прежнее содержимое будет утеряно);

cat >> filename - добавить содержимое вывода программы cat к содержимому файла filename;

cat < filename - сформировать стандартный ввод программы cat из содержимого файла filename.

Стандартные потоки - поток ввода, поток вывода и поток ошибок (поток протокола) имеют фиксированную нумерацию - 0, 1 и 2 соответственно. Эти номера (номера дескрипторов потоков) можно использовать в явном виде. Например, запись

prog 1>file

эквивалентна записи

prog >file

Для того, чтобы отличить имя потока от имени файла, перед номером потока ставится символ ‘&’:

prog >file 2>&1

Здесь происходит перенаправление стандартного потока вывода в файл file (>file). А кроме того, сообщения об ошибках также будут перенаправлены в файл file: запись 2>&1 означает перенаправление потока ошибок на стандартный поток вывода, который, в свою очередь, был перенаправлен в файл.

Замечание: анализ команды осуществляется интерпретатором справа налево: сначала происходи слияние потоков (2>&1), а затем перенаправляется стандартный поток вывода (1) в файл file.

В связи с этим бывает полезно использование псевдоустройства /dev/null, удаляющего все введенные в него символы. Это используется тогда, когда необходимо полностью игнорировать (подавить) выходные потоки.

Канал - это программное средство, связывающее процессы ОС UNIX буфером ввода/вывода. Запуск процессов в виде

$ процесс_1 | процесс_2 |... | процесс_n

означает, что стандартный вывод процесса _1 будет замкнут на стандартный ввод процесса _2, стандартный вывод процесса _2 будет замкнут на стандартный ввод процесса _3 и т.д. При этом сначала создается канал, а потом на выполнение одновременно запускаются все процессы, и общее время их выполнения определяется более медленным процессом.

Пример: ls | wc -l

Команда ls выводит на экран (стандартный поток вывода) список файлов текущего каталога, а команда wc -l считает количество строк во входном потоке (в файле, а если файл не указан – в стандартном входном потоке). Таким образом, объединение этих двух команд программным каналом позволяет посчитать количество файлов в текущем каталоге. Те же действия можно организовать так:

ls > buffer

wc -l < buffer

rm -f buffer

Итоговая таблица: