深入理解 Shell 重定向

在 Linux/Unix 类操作系统中，Shell 重定向是程序员和系统管理员必备的核心技能之一。它允许我们灵活控制命令的输入来源、输出目的地以及错误处理方式，极大地扩展了命令行的使用场景——从简单的日志记录、自动化脚本编写，到复杂的进程间通信、网络连接，重定向都发挥着不可替代的作用。

本文将从文件描述符的底层概念出发，循序渐进地讲解 Shell 重定向的全部核心用法，包括标准流重定向、文件操作、此处文档/字符串、进程替换、管道进阶等内容，并附上完整的语法速查表，帮助你彻底掌握这一强大工具，提升命令行效率。

一、理解文件描述符：重定向的底层基础

在学习重定向之前，我们必须先搞清楚「文件描述符」（File Descriptor，简称 FD）的概念——它是 Shell 与操作系统交互的核心桥梁。

1.1 什么是文件描述符？

文件描述符是操作系统为打开的文件、管道、网络连接等「输入/输出资源」分配的非负整数标识符。Shell 中所有的输入输出操作，本质上都是通过操作文件描述符来完成的。

对于任何一个 Shell 进程，系统会默认分配 3 个标准文件描述符，它们是重定向的基础：

0：标准输入（stdin）：默认指向键盘，是命令的输入来源（比如 read 命令读取用户输入）。
1：标准输出（stdout）：默认指向终端屏幕，是命令的正常输出（比如 ls 命令列出的文件列表）。
2：标准错误（stderr）：默认指向终端屏幕，是命令的错误输出（比如 ls /nonexistent 输出的「没有那个文件或目录」）。

这三个标准流的默认指向可以通过重定向语法修改，比如将 stdout 指向文件、将 stdin 指向某个文本，从而实现灵活的输入输出控制。

1.2 文件描述符的核心特性

整数标识：默认使用 0、1、2 表示标准流，用户可自定义 3-9 之间的文件描述符（10 及以上部分 Shell 支持，但兼容性较差）。
资源指向：每个文件描述符都对应一个打开的资源（文件、管道、网络连接等），重定向本质就是修改这种「指向关系」。
继承性：子进程会继承父进程的文件描述符（比如脚本中的命令会继承脚本进程的重定向设置）。
可关闭/复制：用户可以手动关闭自定义文件描述符，或复制一个文件描述符指向另一个资源（类似文件的硬链接）。

理解了文件描述符，我们就能明白所有重定向语法的本质：通过特定符号修改文件描述符的指向，从而改变命令的输入、输出或错误流的目的地。

二、基础重定向：标准流的输入输出控制

基础重定向主要围绕 0（stdin）、1（stdout）、2（stderr）三个标准文件描述符，实现输出写入文件、输入读取文件、丢弃输出等常用操作。

2.1 标准输出重定向（stdout）

标准输出重定向用于将命令的正常输出写入文件，而不是显示在终端上。核心语法有两种：覆盖写入和追加写入。

（1）覆盖写入：`cmd > file` 或 `cmd 1> file`

功能：将 cmd 的 stdout 写入 file，如果文件已存在则覆盖原有内容；如果文件不存在则创建。
说明：1 是 stdout 的默认文件描述符，cmd > file 是 cmd 1> file 的简写，两者完全等价。

示例：

# 将 ls 命令的输出写入 filelist.txt（覆盖原有内容）
ls /home/user > filelist.txt

# 等价于上面的命令，显式指定文件描述符 1
ls /home/user 1> filelist.txt

（2）追加写入：`cmd >> file`

功能：将 cmd 的 stdout 追加到 file 的尾部，不会覆盖原有内容，只会在文件末尾添加新内容。

示例：

# 将当前日期追加到 log.txt 文件尾部
date >> log.txt

# 多次执行会持续追加，不会覆盖之前的日志
echo "执行了备份操作" >> log.txt

2.2 标准错误重定向（stderr）

标准错误重定向用于单独处理命令的错误输出，比如将错误信息写入日志文件，避免干扰正常输出。

（1）覆盖写入：`cmd 2> file`

功能：将 cmd 的 stderr 写入 file，覆盖原有内容（文件不存在则创建）。

示例：

# 尝试读取不存在的文件，将错误信息写入 error.log
cat /nonexistent/file 2> error.log

# 查看错误日志
cat error.log  # 输出：cat: /nonexistent/file: 没有那个文件或目录

（2）追加写入：`cmd 2>> file`

功能：将 cmd 的 stderr 追加到 file 尾部，不覆盖原有内容。

示例：

# 循环执行错误命令，将所有错误信息追加到 error.log
for i in {1..5}; do
  cat /nonexistent/file$i 2>> error.log
done

2.3 同时重定向 stdout 和 stderr

在实际使用中，我们经常需要将命令的正常输出和错误输出同时写入同一个文件（比如完整记录脚本运行日志），有两种常用语法。

（1）简洁语法：`cmd &> file`（bash 特有）

功能：将 stdout 和 stderr 同时写入 file，覆盖原有内容；使用 &>> file 可实现追加。

示例：

# 将备份脚本的所有输出（正常+错误）写入 backup.log（覆盖）
./backup.sh &> backup.log

# 追加模式：将输出添加到日志文件尾部
./backup.sh &>> backup.log

（2）兼容语法：`cmd > file 2>&1`（跨 Shell 支持）

功能：与 &> file 效果相同，但兼容性更好（支持 bash、sh、zsh 等所有 Shell）。
关键注意点：重定向顺序至关重要！
- 正确写法：cmd > file 2>&1（先将 stdout 指向 file，再将 stderr 复制到 stdout 的指向，最终两者都写入 file）。
- 错误写法：cmd 2>&1 > file（先将 stderr 复制到 stdout 的默认指向（终端），再将 stdout 指向 file，最终只有 stdout 写入 file，stderr 仍输出到终端）。

示例：

# 兼容写法，将 stdout 和 stderr 同时写入 log.txt
./script.sh > log.txt 2>&1

# 追加模式：在兼容写法中，追加符号需加在 stdout 重定向上
./script.sh >> log.txt 2>&1

2.4 丢弃输出：重定向到 /dev/null

/dev/null 是 Linux 中的「空设备文件」，它会丢弃所有写入它的数据。常用于屏蔽命令的输出或错误信息。

（1）丢弃 stdout：`cmd > /dev/null`

功能：执行命令，但不显示正常输出（错误输出仍会显示）。

示例：

# 安装软件时，屏蔽正常的进度输出，只显示错误信息
sudo apt install nginx > /dev/null

（2）丢弃 stderr：`cmd 2> /dev/null`

功能：执行命令，屏蔽错误信息（正常输出仍会显示）。

示例：

# 查找文件时，忽略「权限不够」的错误提示
find / -name "config.json" 2> /dev/null

（3）完全静默运行：`cmd &> /dev/null`

功能：同时丢弃 stdout 和 stderr，命令执行时不产生任何输出（完全静默）。

示例：

# 后台运行脚本，不输出任何信息
./background_task.sh &> /dev/null &

2.5 标准输入重定向（stdin）

标准输入重定向用于将文件内容作为命令的输入，而不是从键盘读取输入。核心语法是 cmd < file。

功能：将 file 的内容作为 cmd 的 stdin（标准输入）。
适用场景：命令本身支持从 stdin 读取数据（比如 cat、grep、awk、read 等）。

示例：

# 用 cat 命令读取文件（等价于 cat file.txt，但展示了输入重定向）
cat < file.txt

# 用 grep 从文件中查找关键词（等价于 grep "hello" file.txt）
grep "hello" < file.txt

# 用 read 命令从文件中读取一行内容赋值给变量
read line < file.txt
echo $line  # 输出 file.txt 的第一行内容

# 批量导入数据：将 data.txt 的内容作为 mysql 命令的输入
mysql -u root -p < data.txt

三、高级输入：此处文档与此处字符串

除了从文件读取输入，Shell 还支持通过「此处文档」（Here-document）和「此处字符串」（Here-string）直接将字符串（单行或多行）作为命令的 stdin，无需创建临时文件。

3.1 此处文档（Here-document）：`cmd << EOL ... EOL`

此处文档用于将多行文本作为命令的输入，适用于需要输入多行内容的场景（比如编写配置文件、批量执行命令等）。

（1）基本语法

cmd << EOL
第一行文本
第二行文本
变量或命令会被展开：$HOME $(date)
EOL

核心规则：
- 起始标记：<< EOL（EOL 是自定义标记，可替换为任意字符串，如 << END、<< MARKER）。
- 结束标记：单独一行书写的 EOL（前后不能有空格，否则无法识别）。
- 变量展开：默认情况下，文本中的变量（如 $HOME）、命令替换（如 $(date)）会被 Shell 展开。

示例：

# 用 cat 命令创建多行文件（无需手动编辑，直接写入内容）
cat > config.conf << EOL
# 配置文件：$(date) 生成
username=$USER
home_dir=$HOME
log_level=info
EOL

# 查看生成的文件（变量已展开）
cat config.conf
# 输出：
# # 配置文件：2024年5月20日 14:30:00 生成
# username=user
# home_dir=/home/user
# log_level=info

# 批量执行 ssh 命令（无需交互输入多行命令）
ssh user@remote-host << EOL
echo "开始执行远程操作"
ls /home/user
date >> /tmp/remote_log.txt
EOL

（2）原样解析：引号包裹结束标记

如果希望文本中的变量、命令替换不被展开（原样保留），可以用引号（单引号或双引号）包裹结束标记。

语法：

cmd << "EOL"  # 或 'EOL'
变量不会被展开：$HOME $(date)
EOL

示例：

cat > script.sh << "EOL"
#!/bin/bash
echo "当前用户：$USER"  # 变量 $USER 会在脚本运行时展开，而非此处文档生成时
echo "当前日期：$(date)"
EOL

# 查看生成的脚本（变量和命令替换原样保留）
cat script.sh
# 输出：
# #!/bin/bash
# echo "当前用户：$USER"
# echo "当前日期：$(date)"

（3）忽略行首制表符：`cmd <<- EOL`

如果希望此处文档的多行文本可以缩进（便于代码格式化），可以在起始标记前加 -，此时行首的制表符（Tab）会被自动忽略（空格不忽略）。

语法：

cmd <<- EOL
    行首的制表符会被忽略
        多行缩进也可以
EOL

示例：

# 代码中使用缩进，生成的文件无缩进（更整洁）
cat > nginx.conf <<- EOL
    server {
        listen 80;
        server_name example.com;
        root /var/www/html;
    }
EOL

# 查看生成的文件（行首制表符已被移除）
cat nginx.conf
# 输出：
# server {
#     listen 80;
#     server_name example.com;
#     root /var/www/html;
# }

3.2 此处字符串（Here-string）：`cmd <<< "string"`

此处字符串是此处文档的简化版，用于将单行字符串作为命令的输入，语法更简洁。

语法：cmd <<< "string"（字符串可加引号，也可不加，但含空格时必须加）。
适用场景：只需输入单行内容，比此处文档更高效（无需写结束标记）。

示例：

# 用 grep 查找字符串中的关键词（等价于 echo "hello world" | grep "world"）
grep "world" <<< "hello world"  # 输出：hello world

# 用 awk 处理单行数据
awk -F ',' '{print $2}' <<< "apple,banana,orange"  # 输出：banana

# 用 read 命令读取单行字符串赋值给变量
read name age <<< "Alice 25"
echo "姓名：$name，年龄：$age"  # 输出：姓名：Alice，年龄：25

# 传递含空格的字符串（必须加引号）
echo <<< "Hello, this is a here-string"  # 输出：Hello, this is a here-string

四、自定义文件描述符：扩展输入输出能力

除了 0、1、2 三个标准文件描述符，Shell 允许用户自定义 3-9 之间的文件描述符，用于同时操作多个文件或资源（比如同时读取多个文件、写入多个日志等）。

4.1 自定义文件描述符的基本操作

自定义文件描述符的操作主要通过 exec 命令实现（exec 用于修改当前 Shell 进程的文件描述符配置），核心操作包括：打开文件、关闭文件、复制文件描述符。

（1）打开文件（读写模式）

只读模式：exec 3< file（用描述符 3 打开文件，只能读取）。
只写模式：exec 3> file（用描述符 3 打开文件，只能写入，覆盖原有内容）。
读写模式：exec 3<> file（用描述符 3 打开文件，可读写）。

示例：

# 用描述符 3 只读打开文件
exec 3< file.txt

# 从描述符 3 读取内容（用 cat <&3）
cat <&3  # 输出 file.txt 的内容

# 关闭描述符 3（用完必须关闭，避免资源泄漏）
exec 3>&-

# 用描述符 4 只写打开文件（覆盖）
exec 4> output.txt

# 向描述符 4 写入内容（用 echo "content" >&4）
echo "自定义描述符写入" >&4
echo "多行内容" >&4

# 关闭描述符 4
exec 4>&-

# 查看写入的内容
cat output.txt  # 输出：自定义描述符写入、多行内容

（2）关闭文件描述符：`exec 3>&-`

功能：关闭自定义文件描述符 3（释放对应的文件资源）。
注意：自定义文件描述符如果不手动关闭，会一直占用资源，直到当前 Shell 会话结束。因此，使用完后必须关闭。

（3）复制文件描述符：`exec 4>&3`

功能：将文件描述符 3 的指向复制给 4，此时 4 和 3 指向同一个文件/资源（相当于「硬链接」）。
衍生用法：exec 4>&3-（复制后关闭原描述符 3）。

示例：

# 打开文件并复制描述符
exec 3< file.txt  # 3 只读打开 file.txt
exec 4>&3         # 4 复制 3 的指向（也指向 file.txt）

# 从 3 读取内容（会移动文件指针）
head -n 1 <&3  # 输出第一行

# 从 4 读取内容（文件指针已被 3 移动，所以从第二行开始）
cat <&4  # 输出第二行及以后的内容

# 关闭描述符
exec 3>&-
exec 4>&-

# 复制后关闭原描述符（常用场景：传递文件描述符后释放原资源）
exec 5> log.txt
exec 6>&5-  # 6 复制 5 的指向，然后关闭 5
echo "通过复制的描述符写入" >&6
exec 6>&-

4.2 自定义文件描述符的实际应用场景

（1）同时读写多个文件

# 打开两个日志文件，分别写入不同类型的日志
exec 3> info.log   # 普通日志
exec 4> error.log  # 错误日志

# 向不同描述符写入内容
echo "[$(date)] 程序启动成功" >&3
echo "[$(date)] 数据库连接失败" >&4

# 关闭描述符
exec 3>&-
exec 4>&-

（2）永久重定向当前会话的输出

# 永久重定向当前会话的 stderr 到 error.log（所有后续命令的错误都写入该文件）
exec 2> error.log

# 后续命令的错误会自动写入 error.log，不再显示在终端
ls /nonexistent  # 错误信息写入 error.log
cat /invalid/file # 错误信息写入 error.log

# 取消永久重定向（将 stderr 恢复指向终端）
exec 2>&1

（3）通过文件描述符实现网络通信

Shell 支持通过 /dev/tcp/host/port 和 /dev/udp/host/port 打开网络连接，并通过自定义文件描述符进行读写（相当于简单的网络客户端）。

示例：测试端口连通性（替代 telnet 或 nc）

# 打开到 example.com 80 端口的 TCP 连接（描述符 3）
exec 3<> /dev/tcp/example.com/80

# 向服务器发送 HTTP 请求（通过描述符 3 写入）
echo -e "GET / HTTP/1.1\r\nHost: example.com\r\nConnection: close\r\n\r\n" >&3

# 读取服务器响应（通过描述符 3 读取）
cat <&3

# 关闭连接
exec 3>&-

示例：UDP 端口测试

# 打开到 127.0.0.1 53 端口的 UDP 连接
exec 3<> /dev/udp/127.0.0.1/53

# 发送 UDP 数据包（DNS 查询示例，需配合 DNS 协议格式，此处仅演示）
echo -n -e "\x00\x01\x01\x00\x00\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x03\x77\x77\x77\x06\x67\x6f\x6f\x67\x6c\x65\x03\x63\x6f\x6d\x00\x00\x01\x00\x01" >&3

# 读取响应
cat <&3

# 关闭连接
exec 3>&-

五、高级重定向：进程替换与管道进阶

5.1 进程替换（Process Substitution）

进程替换是 Shell 的高级特性，它允许将一个命令的输出（或输入）作为另一个命令的「文件参数」，本质是创建一个匿名的命名管道（FIFO）来传递数据。

核心语法有四种：

标准输出替换：cmd <(cmd1)（将 cmd1 的 stdout 作为 cmd 的文件参数）。
标准输入替换：cmd >(cmd2)（将 cmd2 的 stdin 作为 cmd 的文件参数）。
多进程替换：cmd <(cmd1) <(cmd2)（多个命令的 stdout 作为 cmd 的参数）。
结合 stdin 重定向：cmd < <(cmd1)（将 cmd1 的 stdout 作为 cmd 的 stdin）。

（1）基础用法：对比两个命令的输出

进程替换最常用的场景是对比两个命令的输出（比如对比两个目录的文件列表、两个日志文件的差异）。

示例：对比两个目录的文件列表

# 查找 /path1 和 /path2 的文件列表，排序后对比差异
diff <(find /path1 | sort) <(find /path2 | sort)

原理：
- find /path1 | sort 的输出被写入一个匿名 FIFO。
- find /path2 | sort 的输出被写入另一个匿名 FIFO。
- diff 命令接收这两个 FIFO 的路径作为参数，对比它们的内容。

等价于（但无需创建临时文件）：

find /path1 | sort > temp1.txt
find /path2 | sort > temp2.txt
diff temp1.txt temp2.txt
rm temp1.txt temp2.txt

（2）多进程替换：传递多个输入源

示例：用 awk 同时处理两个命令的输出

# 统计两个日志文件中包含 "error" 的行数，并对比
awk '
  NR==FNR { count1++ }  # 处理第一个输入（<(grep "error" log1.txt)）
  NR!=FNR { count2++ }  # 处理第二个输入（<(grep "error" log2.txt)）
  END {
    print "log1.txt 错误行数：" count1
    print "log2.txt 错误行数：" count2
  }
' <(grep "error" log1.txt) <(grep "error" log2.txt)

（3）反向进程替换：`cmd1 >(cmd2)`

cmd1 >(cmd2) 表示将 cmd2 的 stdin 作为 cmd1 的输出文件参数，即 cmd1 的输出写入匿名 FIFO，cmd2 从 FIFO 读取。

示例：同时保存输出到文件和显示在终端（替代 tee 命令）

# 将 ls 的输出同时写入 filelist.txt 和通过 grep 过滤显示
ls /home/user >(grep "doc" > filtered.txt) > filelist.txt

原理：
- ls /home/user 的 stdout 被重定向到两个地方：filelist.txt 和匿名 FIFO（grep "doc" 从 FIFO 读取）。
- grep "doc" 过滤出包含 “doc” 的行，写入 filtered.txt。

（4）结合 stdin 重定向：`cmd < <(cmd1)`

这种写法等价于 cmd1 | cmd（管道），但在某些场景下更灵活（比如需要同时传递多个输入）。

示例：

# 等价于 cat file.txt | grep "hello"
grep "hello" < <(cat file.txt)

# 更实用的场景：同时传递两个输入
diff <(sort file1.txt) < <(sort file2.txt)  # 等价于 diff <(sort file1.txt) <(sort file2.txt)

5.2 管道进阶：`|` 与 `|&`

管道（|）是最常用的重定向工具之一，它的本质是将前一个命令的 stdout 重定向到后一个命令的 stdin。Shell 还提供了错误管道（|&），用于同时重定向 stdout 和 stderr。

（1）普通管道：`cmd1 | cmd2`

功能：cmd1 的 stdout → cmd2 的 stdin。
注意：管道默认只传递 stdout，stderr 仍会输出到终端。如果需要传递 stderr，需结合 2>&1。

示例：

# 过滤 ls 的输出，只显示 .txt 文件
ls /home/user | grep "\.txt"

# 传递 stderr 到管道（过滤错误信息）
find / -name "config.json" 2>&1 | grep -v "权限不够"  # 排除「权限不够」的错误

（2）错误管道：`cmd1 |& cmd2`（bash 4.0+）

功能：将 cmd1 的 stdout 和 stderr 同时传递到 cmd2 的 stdin（等价于 cmd1 2>&1 | cmd2）。
适用场景：需要同时处理一个命令的正常输出和错误输出。

示例：

# 同时过滤正常输出和错误输出
find / -name "config.json" |& grep -E "config.json|权限"  # 显示找到的文件和权限错误

# 等价于兼容写法
find / -name "config.json" 2>&1 | grep -E "config.json|权限"

（3）管道退出状态：`${PIPESTATUS[@]}`

默认情况下，Shell 只返回管道中最后一个命令的退出状态（$?）。如果需要获取所有管道命令的退出状态，可以使用 ${PIPESTATUS[@]} 数组（bash 特有）。

功能：${PIPESTATUS[@]} 存储管道中每个命令的退出码（按命令顺序排列）。
退出码规则：0 表示成功，非 0 表示失败。

示例：

# 执行一个包含失败命令的管道
ls /nonexistent | grep "file" | sort

# 查看所有命令的退出状态
echo ${PIPESTATUS[@]}  # 输出：2 1 0
# 解释：
# ls /nonexistent 失败（退出码 2）
# grep "file" 没有匹配到内容（退出码 1）
# sort 成功执行（退出码 0）

# 捕获每个命令的退出码
ls /nonexistent | grep "file" | sort
status=("${PIPESTATUS[@]}")
echo "ls 退出码：${status[0]}"
echo "grep 退出码：${status[1]}"
echo "sort 退出码：${status[2]}"

5.3 多命令重定向：子shell与大括号

如果需要将多个命令的输出统一重定向到文件，可以使用「子shell」或「大括号」语法，避免重复写重定向符号。

（1）子shell：`(cmd1; cmd2) > file`

功能：创建一个子shell，在子shell中执行 cmd1 和 cmd2，将所有命令的 stdout 统一重定向到 file。
特点：子shell中的变量修改、环境变量设置不会影响父shell。

示例：

# 将多个命令的输出统一写入 log.txt
(
  echo "=== 脚本开始执行：$(date) ==="
  ls /home/user
  echo "=== 脚本执行结束 ==="
) > log.txt

# 查看日志
cat log.txt

（2）大括号：`{ cmd1; cmd2; } > file`

功能：与子shell类似，但不创建子shell（直接在当前shell中执行命令），效率更高。
关键注意点：
- { 后必须有空格。
- } 前必须有分号（;）或换行。
- 命令执行后的变量修改、环境变量设置会影响当前shell。

示例：

# 不创建子shell，统一重定向输出
{
  echo "=== 系统信息：$(date) ==="
  uname -a
  free -h
} >> system.log  # 追加模式

# 变量修改会影响当前shell
{
  name="Alice"
  age=25
} > /dev/null
echo $name $age  # 输出：Alice 25（变量已生效）

六、分流输出：同时处理 stdout 和 stderr

在某些场景下，我们需要将一个命令的 stdout 和 stderr 分别传递给不同的命令处理（比如 stdout 写入日志，stderr 发送邮件报警），这时可以结合重定向和进程替换实现分流。

核心语法：cmd > >(cmd1) 2> >(cmd2)

功能：将 cmd 的 stdout 传递给 cmd1，stderr 传递给 cmd2（两个命令并行处理）。
示例：

# 备份数据库：stdout 写入日志，stderr 发送邮件报警
mysqldump -u root -p database > >(tee backup.log) 2> >(mail -s "备份失败" admin@example.com)

# 解释：
# mysqldump 的 stdout → tee backup.log（同时写入文件和终端）
# mysqldump 的 stderr → mail 命令（发送报警邮件）

# 另一个示例：stdout 写入文件，stderr 过滤后显示
./script.sh > output.log 2> >(grep -E "ERROR|WARNING" >&2)
# 解释：
# stdout 写入 output.log
# stderr 过滤出 ERROR/WARNING 行，并重定向到终端（>&2 表示 stderr）

七、Shell 重定向语法速查表

重定向命令	描述
`cmd > file`	将 `cmd` 的标准输出（stdout）重定向到文件（覆盖文件内容）
`cmd 1> file`	与 `cmd > file` 相同，1 是 stdout 的默认文件描述符
`cmd 2> file`	将 `cmd` 的标准错误（stderr）重定向到文件（覆盖文件内容），2 是 stderr 的默认文件描述符
`cmd >> file`	将 `cmd` 的 stdout 追加到文件尾部（不覆盖原有内容）
`cmd 2>> file`	将 `cmd` 的 stderr 追加到文件尾部（不覆盖原有内容）
`cmd &> file`	将 `cmd` 的 stdout 和 stderr 同时重定向到文件（覆盖文件内容）
`cmd > file 2>&1`	另一种将 stdout 和 stderr 重定向到文件的方式（覆盖文件内容） ⚠️ 注意：与 `cmd 2>&1 > file` 不同，重定向顺序至关重要！
`cmd > /dev/null`	丢弃 `cmd` 的 stdout（不输出任何内容）
`cmd 2> /dev/null`	丢弃 `cmd` 的 stderr（不输出错误信息）
`cmd &> /dev/null`	同时丢弃 `cmd` 的 stdout 和 stderr（完全静默运行）
`cmd < file`	将文件内容作为 `cmd` 的标准输入（stdin）
`cmd << EOL<br>foo<br>bar<br>baz<br>EOL`	此处文档（here-document）：将多行文本作为 `cmd` 的 stdin 如果 `EOL` 用引号括起（如 `<< "EOL"`），文本将被原样解析（不展开变量/命令）
`cmd <<- EOL<br> foo<br> bar<br>EOL`	带制表符忽略的此处文档：与普通此处文档类似，但会忽略行首的制表符（空格不忽略），便于格式化代码
`cmd <<< "string"`	此处字符串（here-string）：将单行字符串作为 `cmd` 的 stdin
`exec 2> file`	永久重定向所有命令的 stderr 到文件（当前终端会话生效）
`exec 3< file`	使用自定义文件描述符 3 打开文件（只读模式）
`exec 3> file`	使用自定义文件描述符 3 打开文件（只写模式，覆盖原有内容）
`exec 3<> file`	使用自定义文件描述符 3 打开文件（读写模式）
`exec 3>&-`	关闭自定义文件描述符 3
`exec 4>&3`	将文件描述符 3 复制到 4（4 成为 3 的副本，指向同一文件/流）
`exec 4>&3-`	将文件描述符 3 复制到 4 后，关闭文件描述符 3
`echo "foo" >&3`	向自定义文件描述符 3 写入内容
`cat <&3`	从自定义文件描述符 3 读取内容
`(cmd1; cmd2) > file`	使用子shell将多个命令的 stdout 统一重定向到文件
`{ cmd1; cmd2; } > file`	不使用子shell（效率更高），将多个命令的 stdout 统一重定向到文件 ⚠️ 注意：`{` 后和 `}` 前必须有空格，且命令末尾需加 `;`
`exec 3<> /dev/tcp/host/port`	打开到 `host:port` 的 TCP 连接，使用文件描述符 3 进行读写
`exec 3<> /dev/udp/host/port`	打开到 `host:port` 的 UDP 连接，使用文件描述符 3 进行读写
`cmd <(cmd1)`	进程替换：将 `cmd1` 的 stdout 重定向到匿名 FIFO（命名管道），并将 FIFO 路径作为参数传递给 `cmd` 适用于 `cmd` 不直接读取 stdin 的场景
`cmd < <(cmd1)`	进程替换+stdin重定向：将 `cmd1` 的 stdout 重定向到匿名 FIFO，再将 FIFO 作为 `cmd` 的 stdin 示例：`diff <(find /path1
`cmd <(cmd1) <(cmd2)`	多进程替换：将 `cmd1` 和 `cmd2` 的 stdout 分别重定向到两个匿名 FIFO，均作为参数传递给 `cmd`
`cmd1 >(cmd2)`	进程替换（反向）：运行 `cmd2` 并将其 stdin 连接到匿名 FIFO，将 FIFO 路径作为参数传递给 `cmd1` 即 `cmd1` 的输出写入 FIFO，`cmd2` 从 FIFO 读取
`cmd1 \| cmd2`	管道：将 `cmd1` 的 stdout 重定向到 `cmd2` 的 stdin 💡 进阶：与 `cmd1 > >(cmd2)`、`cmd2 < <(cmd1)` 效果相同
`cmd1 \|& cmd2`	错误管道（bash 4.0+）：将 `cmd1` 的 stdout 和 stderr 同时重定向到 `cmd2` 的 stdin 旧版本 bash 需使用 `cmd1 2>&1 \| cmd2`
`cmd \| tee file`	分流输出：将 `cmd` 的 stdout 同时输出到屏幕和文件（覆盖文件内容）使用 `tee -a file` 可实现追加模式
`exec {filew}> file`	命名文件描述符（bash 4.1+）：使用命名变量 `filew` 打开文件（只写模式），避免硬编码数字描述符
`cmd 3>&1 1>&2 2>&3`	交换 stdout 和 stderr：通过临时文件描述符 3 实现两者互换
`cmd > >(cmd1) 2> >(cmd2)`	分流 stdout/stderr：将 `cmd` 的 stdout 传递给 `cmd1`，stderr 传递给 `cmd2`（并行处理）
`cmd1 \| cmd2 \| cmd3 \| cmd4<br>echo ${PIPESTATUS[@]}`	管道退出状态：`${PIPESTATUS[@]}` 数组存储所有管道命令的退出码（按顺序排列），默认仅返回最后一个命令的退出码

八、总结与最佳实践

Shell 重定向是命令行效率的「倍增器」，掌握它可以让你轻松应对日志记录、自动化脚本、进程间通信等复杂场景。以下是核心总结和最佳实践：

核心总结

文件描述符是基础：记住 0（stdin）、1（stdout）、2（stderr）三个标准描述符，自定义描述符使用 3-9。
重定向顺序很关键：cmd > file 2>&1 是正确的，cmd 2>&1 > file 是错误的（顺序颠倒会导致 stderr 无法重定向到文件）。
按需选择工具：
- 单行输入用「此处字符串」（<<<），多行输入用「此处文档」（<< EOL）。
- 对比命令输出用「进程替换」（<(cmd)），避免创建临时文件。
- 同时处理多个文件用「自定义文件描述符」。
资源释放：自定义文件描述符使用后必须关闭（exec 3>&-），避免资源泄漏。

最佳实践

日志记录：脚本中使用 exec 2> error.log 永久重定向 stderr，或 ./script.sh &>> log.txt 记录所有输出。
静默执行：后台运行的命令使用 &> /dev/null 屏蔽输出，避免干扰终端。
批量操作：使用此处文档批量生成配置文件、执行远程命令，无需手动编辑。
错误处理：通过 |& 或 2>&1 | 传递 stderr，结合 grep 过滤错误信息，或发送报警邮件。
兼容性考虑：跨 Shell 脚本优先使用 cmd > file 2>&1 而非 &> file，使用 cmd 2>&1 | cmd2 而非 |&。

通过本文的学习，相信你已经掌握了 Shell 重定向的全部核心用法。在实际使用中，建议多尝试将这些语法结合起来，比如「自定义文件描述符 + 进程替换 + 管道」，可以实现更复杂的需求。记住，最好的学习方式是实践——多写脚本、多测试，才能真正将这些知识内化为自己的技能。

原文 https://blog.csdn.net/2301_79518550/article/details/144012854

一、理解文件描述符：重定向的底层基础

1.1 什么是文件描述符？

1.2 文件描述符的核心特性

二、基础重定向：标准流的输入输出控制

2.1 标准输出重定向（stdout）

（1）覆盖写入：cmd > file 或 cmd 1> file

（2）追加写入：cmd >> file

2.2 标准错误重定向（stderr）

（1）覆盖写入：cmd 2> file

（2）追加写入：cmd 2>> file