一般來說程序是由指令+數據組成；那麽就不可避免的要讀入和輸出數據，即input和output。 打開的文件都有一個fd: file descriptor (文件描述符)，可以在/proc/$$/fd中查看當前終端打開的文件數，一個文件描述符就是一個打開的文件。

[root@centos7x ~]#ll /proc/$$/fd
total 0
lrwx------. 1 root root 64 Nov 26 12:27 0 -> /dev/pts/5
lrwx------. 1 root root 64 Nov 26 12:27 1 -> /dev/pts/5
lrwx------. 1 root root 64 Nov 26 12:27 2 -> /dev/pts/5
lrwx------. 1 root root 64 Nov 26 15:20 255 -> /dev/pts/5

Linux給程序提供三種I/O設備：

標準輸入（ STDIN）－0 默認接受來自鍵盤的輸入；
標準輸出（ STDOUT）－1 默認輸出到終端窗口；
標準錯誤（ STDERR）－2 默認輸出到終端窗口；

由於Linux提供給我們的三種標準IO設備並不能滿足所有的情況，於是有了IO重定向，將文件輸出流定向至指定的文件、終端；當前也可以接收來自於不同的文件、終端的輸入。

2、輸出重定向

包括標準輸出重定向和標準錯誤輸出重定向。

STDOUT和STDERR可以被重定向到文件：

語法：
    命令 操作符號 文件名

支持的操作符號：
    > 把STDOUT重定向到文件；
    2> 把STDERR重定向到文件；
    &> 把所有輸出重定向到文件；

2.1、輸出重定向分類：

> ：文件內容會被覆蓋；
    set –C 禁止將內容覆蓋已有文件,但可追加>| ；file 強制覆蓋set +C 允許覆蓋；
>>：原有內容基礎上，追加內容；
2>：覆蓋重定向錯誤輸出數據流；
2>>：追加重定向錯誤輸出數據流

2.2、標準輸出和錯誤輸出各自定向至不同位置；
COMMAND > /path/to/file.out 2> /path/to/error.out

2.3、合並標準輸出和錯誤輸出為同一個數據流進行重定向

&> ：覆蓋重定向
&>> ：追加重定向
> ，2>&1 和 >> 2>&1：
    COMMAND > /path/to/file.out 2>&1 （順序很重要）
    COMMAND >> /path/to/file.out 2>&1
()：合並多個程序的STDOUT
    ( cal 2007 ; cal 2008 ) > all.txt

3、tr命令

tr：轉換和刪除字符；

tr [OPTION]... SET1 [SET2]；

選項：

    -c –C --complement：取字符集的補集；    
    -d --delete：刪除所有屬於第一字符集的字符；
    -s --squeeze-repeats：把連續重復的字符以單獨一個字符表示；
    -t --truncate-set1：將第一個字符集對應字符轉化為第二字符集對應的字符；

tr命令支持的通配符：

    [:alnum:]：字母和數字；    
    [:alpha:]：字母；
    [:cntrl:]：控制（非打印）字符 ；
    [:digit:]：數字 ；
    [:graph:]：圖形字符；
    [:lower:]：小寫字母 ；
    [:print:]：可打印字符；
    [:punct:]：標點符號；
    [:space:]：空白字符；
    [:upper:]：大寫字母； 
    [:xdigit:]：十六進制字符；

3.1、從文件中導入STDIN

（1）使用<來重定向標準輸入；可以是文件可以是鍵盤輸入；

（2）某些命令能夠接受來自於文件導入的STDIN；如cat /etc/passwd相當於 #cat < /etc/passwd；對於不能接受來自文件的輸入重定向時，需要使用<指定輸入重定向。

tr ‘a-z’ ‘A-Z’< /etc/issue：該命令會把/etc/issue中的小寫字符都轉換成寫寫字符
tr –d abc < /etc/fstab 刪除fstab文件中的所有abc中任意字符；

#
# cat /etc/passwd相當於 #cat < /etc/passwd；

（3）默認接受來自鍵盤的標準輸入：

cat > file
ABC
DEF
按ctrl+d離開，可以使用文件來代替鍵盤的輸入

（4）接受來自鍵盤的標準輸入，並輸出重定向到一個文件中：
?

 cat > filea < fileb

3.2、把多行發送給STDIN；

使用“ <<終止詞”命令從鍵盤把多行重導向給STDIN，直到 "終止詞" 位置的所有文本都發送給STDIN；有時被稱為就地文本（ heretext）。

mail 命令就是默認接收標準輸入的；

mail -s "Please Call" [email protected] <<END
> Hi Wang,
> >
Please give me a call when you get in. We may need
> to do some maintenance on server1.
> >
Details when you're on-site
> Zhang
> END

4、管道

輸入輸出重定向功能固然強大，但是無法解決將一個命令的輸入結果直接定向到一個命令中，作為一個命令的執行結果，而是只能將輸入結果定向到當前終端或者是指定文件中；於是就有了管道。

格式：

命令1 | 命令2 | 命令3 | …

    說明：管道（使用符號“ |”表示）用來連接命令：

作用：

將命令1的STDOUT發送給命令2的STDIN，命令2的STDOUT發送到命令3的STDIN；

STDERR默認不能通過管道轉發，可利用2>&1 或 |& 實現；
最後一個命令會在當前shell進程的子shell進程中執行；

用來組合多種工具的功能；ls | tr 'a-z' 'A-Z'

[root@centos7x ~]#ls /a |& tr 'a-z' 'A-Z'
LS: CANNOT ACCESS /A: NO SUCH FILE OR DIRECTORY
[root@centos7x ~]#ls /a | tr 'a-z' 'A-Z'
ls: cannot access /a: No such file or directory

4.1、管道中常用的查看命令：

less ：一頁一頁地查看輸入，看完即退出；默認接受標準鍵盤輸入。但是在管道中使用less的時候，會導致無法使用"B"鍵完成回翻。

ls -l /etc | less

mail： 通過電子郵件發送輸入；默認接收標準鍵盤輸入；

echo "test email" | mail -s "test" [email protected]

lpr：把輸入發送給打印機：

echo "test print" | lpr -P printer_name

4.2、管道中 - 符號

示例:
將 /home 裏面的文件打包，但打包的數據不是記錄到文件，而是傳送到 stdout， 經過管道後，將 tar -cvf - /home 傳送給後面的 tar -xvf - , 後面的這個 - 則是取前一個命令的stdout， 因此，就不需要使用臨時file了。

 tar -cvf - /home | tar -xvf -

4.3、重定向到多個目標（ tee）

格式：

命令1 | tee [-a ] 文件名 | 命令2
解釋：

把命令1的STDOUT保存在文件中，做為命令2的輸入；-a 追加。
功能：

保存不同階段的輸出；
復雜管道的故障排除；
同時查看和記錄輸出；

演示：

[root@centos7x ~]#ls -a | tee /app/ls.out | tr 'a-z' 'A-Z'
.BASH_HISTORY
.BASH_LOGOUT
.BASH_PROFILE
.BASHRC

[root@centos7x ~]#cat /app/ls.out 
.bash_history
.bash_logout
.bash_profile
.bashrc

Linux基礎管理—— " 標準IO及重定向及管道 "