这篇文章来总结下 Linux 中的输入输出重定向功能，以及如何使用管道命令。
1. 背景需求
有时候我们使用find 命令查找文件或目录时，会碰到 Permission denied 这样的错误输出信息。但是这些错误信息并不是我们想要的，我们只需要那些符合查询条件的输出，这种情况下该怎么办呢？输入输出重定向可以帮我们将错误信息和正确信息区分开来。
2. 输入输出重定向
Linux 中的输入输出分为下面 3 种：
- 标准输入（standard input）：简称为
stdin，用数字0来做标记，一般用 键盘 作为我们的标准输入； - 标准输出（standard output）：简称为
stdout，用数字1来做标记，一般用 屏幕 作为我们的标准输出； - 标准错误输出（standard error output）：简称为
stderr，用数字2来标记，一般也用 屏幕 作为标准输出。
举几个例子：
当我们使用
cat命令创建一个新文件testfile时，如下所示，我们的键盘就作为标准输入，将键入的内容输入到文件testfile中；1
2
3
4
5cat testfile
hello
world
// 按下 ctrl+D 结束此次输入当我们使用
cat命令输出文件内容时，是一种标准输出，文件的内容都将输出到屏幕上；- 当我们使用
ll hello_world.c命令来查看文件信息，但这个文件并不存在时，就会报错，错误信息会输出到屏幕上，是一种标准错误输出。
输入输出重定向的意思，是将原本从键盘获取的输入，重定向由某个文件输入；将原本输出到屏幕的信息，重定向出处到某个文件。
这里需要介绍几种输入输出符号所表示的含义：
<: 重定向标准输入，后面跟某个文件名，表示从该文件中获取输入；>: 以覆盖的方式重定向标准输出，后面跟某个文件名，表示将信息输出到该文件中，会覆盖掉文件原有的内容；>>: 以追加的方式重定向标准输出，后面跟某个文件名，表示将信息输出到该文件中，但不会覆盖原有内容，而是追加在文件尾部；2>: 以覆盖的方式重定向标准错误输出，后面跟某个文件名，表示将错误信息输出到该文件中，会覆盖掉文件原有的内容；2>>: 以追加的方式重定向标准错误输出，后面跟某个文件名，表示将错误信息输出到该文件中，但不会覆盖原有内容，而是追加在文件尾部。
讲了那么多还是觉得有点抽象，下面来看几个具体的例子。
之前的文章 ssh config 配置文件 中我们介绍了如何添加 isa_key.pub 到 authorized_keys 中，就用到了标准输出重定向，而且是以追加到文件尾部的方式添加的：
1 | cat isa_key.pub >> .ssh/authorized_keys |
另一个例子。
我们使用 find 命令在 /home 目录下查找后缀名是 .c 的文件，我们想将查询到的结果保存到文件 result.txt 中，可以这么做：
1 | find /home -name "*.c" >> result.txt |
这种情况下，屏幕上还是会将 Permission denied 的错误信息打印出来。如果想将这一部分错误信息保存到文件 error.txt 中，可以这么做：
1 | find /home -name "*.c" >> result.txt 2>> error.txt |
那如果进一步，我们想要将正确的和错误的信息都同意保存到文件 result.txt 中呢？可以这么做：
1 | find /home -name "*.c" >> result.txt 2>>&1 |
这个特殊语法记住就可以了。
最后，如果我们不想将正确信息和错误信息保存到文件，但又不希望错误信息输出到屏幕中干扰我们阅读，那可以使用 /dev/null。
我们可以将错误的信息都输出到 /dev/null，这个就相当于一个黑洞，输出给它的信息都会被其 “吃掉”：
1 | find /home -name "*.c" 2> /dev/null |
3. 管道命令
管道命令的思想和输出重定向很像，即：将原本要输出到屏幕的内容导向到另外一个地方，输出重定向是导向到文件，管道命令是导向到另外一个命令，将上一个命令的输出，做为下一个命令的输入。
管道命令用符号 | 表示（shift + \），常见的形式如下：
1 | command1 | command2 | command3 |
即 command1 的标准输出作为 command2 的标准输入，然后 command2 的标准输出作为 command3 的标准输入。
*注：管道命令只能处理标准输出 stdout，并不能处理标准错误输出 stderr；并且，下一个命令必须能接收标准输入 stdin，像 ls、mv、cp 这类命令就不能作为管道命令。
使用 cut 和 grep 命令来演示下如何使用。
3.1 cut 命令
本来我们使用 echo ${PATH} 的输出是这样的（每个环境变量之间用 : 间隔）：
1 | /home/ubuntu/.local/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin |
如果我们需要取出 第 4 个 环境变量，可以使用 cut 命令：
1 | echo ${PATH} | cut -d ':' -f 4 |
结果：
1 | ubuntu@VM-0-14-ubuntu:~/.ssh$ echo ${PATH} | cut -d ':' -f 4 |
cut 命令是一行一行的方式进行扫描的，其有两个重要参数：
-d: 分隔符。如上例中用:作为一行字符串的分隔符；-f: 表示分隔后的字符串数组中，取第几个。注意这里下标是从 1 开始的。
3.2 grep 命令
grep 命令也和 cut 命令一样，一行一行的分析字符串。本质上是一个搜索命令，当找到目标字符子串时，输出一整行。
下面看例子。
输入 last 命令可以查看最近的登录信息，结果如下：
1 | ubuntu pts/0 223.104.36.169 Wed Mar 25 12:08 still logged in |
我们想找到登录用户是 reboot 的那些行，可以这么做：
1 | last | grep 'reboot' |
结果：
1 | ubuntu@VM-0-14-ubuntu:~/.ssh$ last | grep 'reboot' |
如上所述，能找到 2 行记录。如果进一步的，我们只想要用户名的信息（当然只是为了说明，实际肯定没人这么干），可以继续使用 cut 命令：
1 | ubuntu@VM-0-14-ubuntu:~$ last | grep 'reboot' | cut -d ' ' -f 1 |
4. References
- 《鸟哥的 Linux 私房菜》10.5 和 10.6 小节
- https://einverne.github.io/post/2017/03/shell-io-redirect.html
