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Shell exec命令操作文件描述符

exec 是 Shell 内置命令,它有两种用法,一种是执行 Shell 命令,一种是操作文件描述符。本节只讲解后面一种,前面一种请大家自行学习。

使用 exec 命令可以永久性地重定向,后续命令的输入输出方向也被确定了,直到再次遇到 exec 命令才会改变重定向的方向;换句话说,一次重定向,永久有效。

嗯?什么意思?难道说我们以前使用的重定向都是临时的吗?是的!前面使用的重定向都是临时的,它们只对当前的命令有效,对后面的命令无效。

请看下面的例子:
[mozhiyan@localhost ~]$ echo "c.biancheng.net" > log.txt
[mozhiyan@localhost ~]$ echo "C语言中文网"
C语言中文网
[mozhiyan@localhost ~]$ cat log.txt
c.biancheng.net
第一个 echo 命令使用了重定向,将内容输出到 log.txt 文件;第二个 echo 命令没有再次使用重定向,内容就直接输出到显示器上了。很明显,重定向只对第一个 echo 有效,对第二个 echo 无效。

有些脚本文件的输出内容很多,我们不希望直接输出到显示器上,或者我们需要把输出内容备份到文件中,方便以后检索,按照以前的思路,必须在每个命令后面都使用一次重定向,写起来非常麻烦。如果以后想修改重定向的方向,那工作量也是不小的。

exec 命令就是为解决这种困境而生的,它可以让重定向对当前 Shell 进程中的所有命令有效,它的用法为:

exec 文件描述符操作

在《结合Linux文件描述符谈重定向,彻底理解重定向的本质》一节讲到的所有对文件描述符的操作方式 exec 都支持,请看下面的例子:
[mozhiyan@localhost ~]$ echo "重定向未发生"
重定向未发生
[mozhiyan@localhost ~]$ exec >log.txt
[mozhiyan@localhost ~]$ echo "c.biancheng.net"
[mozhiyan@localhost ~]$ echo "C语言中文网"
[mozhiyan@localhost ~]$ exec >&2
[mozhiyan@localhost ~]$ echo "重定向已恢复"
重定向已恢复
[mozhiyan@localhost ~]$ cat log.txt
c.biancheng.net
C语言中文网
对代码的说明:
  • exec >log.txt将当前 Shell 进程的所有标准输出重定向到 log.txt 文件,它等价于exec 1>log.txt
  • 后面的两个 echo 命令都没有在显示器上输出,而是输出到了 log.txt 文件。
  • exec >&2用来恢复重定向,让标准输出重新回到显示器,它等价于exec 1>&2。2 是标准错误输出的文件描述符,它也是输出到显示器,并且没有遭到破坏,我们用 2 来覆盖 1,就能修复 1,让 1 重新指向显示器。
  • 接下来的 echo 命令将结果输出到显示器上,证明exec >&2奏效了。
  • 最后我们用 cat 命令来查看 log.txt 文件的内容,发现就是中间两个 echo 命令的输出。

重定向的恢复

类似echo "1234" >log.txt这样的重定向只是临时的,当前命名执行完毕后会自动恢复到显示器,我们不用担心。但是诸如exec >log.txt这种使用 exec 命令的重定向都是持久的,如果我们想再次回到显示器,就必须手动恢复。

以输出重定向为例,手动恢复的方法有两种:
  • /dev/tty 文件代表的就是显示器,将标准输出重定向到 /dev/tty 即可,也就是 exec >/dev/tty。
  • 如果还有别的文件描述符指向了显示器,那么也可以别的文件描述符来恢复标号为 1 的文件描述符,例如 exec >&2。注意,如果文件描述符 2 也被重定向了,那么这种方式就无效了。

下面的例子演示了输入重定向的恢复:
#!/bin/bash

exec 6<&0  #先将0号文件描述符保存
exec <nums.txt  #输入重定向

sum=0
while read n; do
    ((sum += n))
done
echo "sum=$sum"

exec 0<&6 6<&-  #恢复输入重定向,并关闭文件描述符6

read -p "请输入名字、网址和年龄:" name url age
echo "$name已经$age岁了,它的网址是 $url"
将代码保存到 test.txt,并执行下面的命令:
[mozhiyan@localhost ~]$ cat nums.txt
80
33
129
71
100
222
8
[mozhiyan@localhost ~]$ bash ./test.sh
sum=643
请输入名字、网址和年龄:C语言中文网 http://c.biancheng.net 7
C语言中文网已经7岁了,它的网址是 http://c.biancheng.net

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