理解Shell脚本中'2>&1'的含义

关键词： Bash脚本 重定向 文件描述符

0. 前言

最近因为要理解VPP中的CSIT项目，里面很多Bash Shell脚本，于是过了一遍Bash的教程。又在CSIT脚本里看到有2>&1这个符号，以前不求甚解不知其含义，现在谷歌搜索发现一篇文章介绍得相当具体，翻译之作为技术总结。

1. 概述

在编程时，我们经常会有一些习惯用法。这些习惯用法要么是程序员约定俗成的编码方式，要么是某个问题的通用解决方法。Shell脚本也不例外，然而有一个相当通用的Shell习惯用法没有被程序员们充分理解，那就是2>&1。举个例子，ls foo > /dev/null 2>&1。本篇文章就来说明一下2>&1背后的故事。

2. I/O重定向简介

简而言之，重定向就是用来将一个命令的输出发送到另一个位置的机制。举个例子，如果我们用cat去查看一个文件，输出默认会打印在屏幕上。

$ cat foo.txt
foo
bar
baz

但是我们可以把cat的输出重定向到别的地方。举个例子，我们可以把上述的结果重定向到output.txt文件中。

$ cat foo.txt > output.txt

$ cat output.txt
foo
bar
baz

注意到第一个cat命令我们没有在屏幕上见到任何输出。我们把标准输出（stdout）的位置改成了output.txt文件，所以屏幕上没有任何输出。

需要注意的是，我们还有标准错误stderr，程序可以将错误信息发送到这个位置。比如说，我们想用cat去查看一个不存在的文件，如下所示：

$ cat nop.txt > output.txt
cat: nop.txt: No such file or directory

即使我们把stdout重定向到output.txt文件，我们依然在屏幕上看到了错误信息。这是因为我们只是重定向了标准输出，并没有对标准错误进行重定向。

3. 文件描述符简介

文件描述符就是一个表示打开文件的正整数。如果你打开了100个文件，那么你就有100个文件描述符。需要注意的是，Unix系统的设计哲学中有一条是，万物皆文件。对于标准输出（stdout）和标准错误（stderr），也有其相应的文件描述符。

4. 汇总

回到我们一开始的例子，当我们将cat foo.txt的输出重定向到output.txt中时，我们可在命令行中输入以下命令：

$ cat foo.txt 1> output.txt

这里的1就是stdout的文件描述符。重定向操作的语法是[FILE_DESCRIPTOR]>，所以对于将stdout重定向到其它地方，我们可以写成1>。

因此，对于重定向标准错误stderr而言，我们只需要将文件描述符放在正确的位置上：

# Using stderr file descriptor (2) to redirect the errors to a file
$ cat nop.txt 2> error.txt

$ cat error.txt
cat: nop.txt: No such file or directory

到此为止，我们可能已经清楚2>&1这个习惯用法的含义了，不过我们还是系统地说明一下。

我们用&1来引用文件描述符1（stdout）的值。因此当我们用2>&1时，我们的意思是”把stderr的输出重定向到和stdout重定向输出相同的位置”。我们这么做的原因就是把stdout和stderr的输出重定向到同一个地方。

$ cat foo.txt > output.txt 2>&1

$ cat output.txt
foo
bar
baz

$ cat nop.txt > output.txt 2>&1

$ cat output.txt
cat: nop.txt: No such file or directory

5. 回顾

• 程序可将输出发送到标准输出（stdout）和标准错误（stderr）两个位置；
• 我们可以将程序的输出重定向到不同的位置（比如重定向到一个文件）；
• command > output是command 1> output的简写；
• 我们可以使用&[FILE_DESCRIPTOR]来引用一个文件描述符的值；
• 用2>&1将会把stderr的输出重定向到stdout中（1>&2的含义相反）。

参考链接

1. https://www.brianstorti.com/understanding-shell-script-idiom-redirect/