深入理解Linux文本流
深入理解Linux文本流
相信很多人都知道什么是系統文件，但很少人知道文本流是什么，其實文本流不難理解，下面小編就給大家詳細介紹下Linux文本流，一起來學習下吧。
文本流
文件用于數據的存儲，相當于一個個存儲數據的房子。我們之前說，所謂的數據是0或者1的序列，但嚴格來說，Linux以字節(byte)來作為數據的單位，也就是說這個序列每八位(bit)為一個單位(八位二進制對應的十進制范圍為0到255)。使用ASCII編碼，可以將這樣一個字節轉換成為字符。所以，在Linux中，我們所說的數據，完全可以用字符表達出來，也就是說文本(text)的形式。
實際上，如果以bit為單位處理字符的話，機器會更容易讀懂和傳輸，效率會更高。但為什么Linux依然以字節為單位進行處理呢?原因在于，相對于以bit為單位處理數據，以byte為單位可以更容易將數據轉化為字符。相對于枯燥的0和1，字符更容易被人讀懂 (human readable)。然而，并不是所有的數據都是設計來讓人讀懂的，比如可執行文件包含的各種字符對于人來說并沒有什么意義 (因為可執行文件是為了讓機器讀懂的)。但Linux依然以字節為單位處理所有文件，這是為了讓所有文件能夠共用一套接口 (virtual file system)，從而減少Linux設計的復雜度。
(“everything is a file”是通常所流傳的UNIX設計的哲學之一，但Linus對此作出糾正，改為“everything is a stream of bytes”。)
然而，數據不是在找到了自己的房子(file)之后就永遠的定居下來。它往往要被讀入到內存 (就像是到辦公室上班)，或者被傳送到外部設備(好像去酒店休假)，或者搬到別的房子中。在這樣的搬遷過程中，數據像是一個個排著隊走路的人流，我們叫它文本流(text stream，或者byte stream)。然而，計算機不同設備之間的連接方法差異很大，從內存到文件的連接像是爬山，從內存到外設像是游過一條河。為此，Linux還定義了流 (stream)，以此作為修建連接各處的公路的標準。Stream的好處在于，無論你是從內存到外設，還是從內存到文件，所有的公路都是相同的 (至于公路下面是石頭還是土地，都可以不用操心)。
我們再回味一下“everything is a stream of bytes”這句話。信息包含在文本流中，不斷在計算機的各個組件之間流動，不斷地接受計算機的加工，最終成為用戶所需要的某種服務。
(說句題外話，如果看過駭客帝國的話，一定會對文本流印象深刻。)
標準輸入，標準輸出，標準錯誤與重新定向
當Linux執行一個程序的時候，會自動打開三個流，標準輸入(standard input)，標準輸出(standard output)，標準錯誤(standard error)。比如說你打開命令行的時候，默認情況下，命令行的標準輸入連接到鍵盤，標準輸出和標準錯誤都連接到屏幕。對于一個程序來說，盡管它總會打開這三個流，但它會根據需要使用，并不是一定要使用。
想象一下敲擊一個
代碼如下：
$ls
鍵盤敲擊的文本流(“ls\n”，\n是回車時輸入的字符，表示換行)命令行 (命令行實際上也是一個程序)。命令行隨后調用/bin/ls得到結果(“a.txt”)，最后這個輸出的文本流(“a.txt”)流到屏幕，顯示出來，比如說：
代碼如下：
a.txt
假設說我們不想讓文本流流到屏幕，而是流到另一個文件，我們可以采用重新定向(redirect)的機制。
代碼如下：
$ls 》 a.txt
重新定向標準輸出。這里的》就是提醒命令行，讓它知道我現在想變換文本流的方向了，我們不讓標準輸出輸出到屏幕，而是要到a.txt這個文件 (好像火車軌道換軌)。此時，計算機會新建一個a.txt的文件，并將命令行的標準輸出指向這個文件。
有另一個符號：
代碼如下：
$ls 》》 a.txt
這里》》的作用也是重新定向標準輸出。如果a.txt已經存在的話，ls產生的文本流會附加在a.txt的結尾，而不會像》那樣每次都新建a.txt。
我們下面介紹命令echo：
代碼如下：
$echo IamVamei
echo的作用是將文本流導向標準輸出。在這里，echo的作用就是將IamVamei輸出到屏幕上。如果是
代碼如下：
$echo IamVamei 》 a.txt
a.txt中就會有IamVamei這個文本。
我們也可以用《符號來改變標準輸入。比如cat命令，它可以從標準輸入讀入文本流，并輸出到標準輸出：
代碼如下：
$cat 《 a.txt
我們將cat標準輸入指向a.txt，文本會從文件流到cat，然后再輸出到屏幕上。當然，我們還可以同時重新定向標準輸出：
代碼如下：
$cat 《 a.txt 》 b.txt
這樣，a.txt的內容就復制到了b.txt中。
我們還可以使用》&來同時重新定向標準輸出和標準錯誤。假設我們并沒有一個目錄void。那么
代碼如下：
$cd void 》 a.txt
會在屏幕上返回錯誤信息。因為此時標準錯誤依然指向屏幕。當我們使用：
代碼如下：
$cd void 》& a.txt
錯誤信息被導向a.txt。
如果只想重新定向標準錯誤，可以使用2》：
代碼如下：
$cd void 2》 a.txt 》 b.txt
標準錯誤對應的總是2號，所以有以上寫法。標準錯誤輸出到a.txt，標準輸出輸出到b.txt。
管道 (pipe)
理解了以上的內容之后，管道的概念就易如反掌。管道可以將一個命令的輸出導向另一個命令的輸入，從而讓兩個(或者更多命令)像流水線一樣連續工作，不斷地處理文本流。在命令行中，我們用|表示管道：
代碼如下：
$cat 《 a.txt | wc
wc命令代表word count，用于統計文本中的行、詞以及字符的總數。a.txt中的文本先流到cat，然后從cat的標準輸出流到wc的標準輸入，從而讓wc知道自己要處理的是a.txt這個字符串。
Linux的各個命令實際上高度專業化，并盡量相互獨立。每一個都只專注于一個小的功能。但通過pipe，我們可以將這些功能合在一起，實現一些復雜的目的。
總結
文本流，標準輸入，標準輸出，標準錯誤
cat， echo， wc
》， 》》， 《， |
上面就是Linux文本流的詳細介紹了，本文主要介紹了標準輸入、標準輸出、標準錯誤和重定向，那么你對Linux文本流有一定的了解了嗎?