What does “ 2>&1 “ mean?

技术背景

在Linux或Unix系统中，程序通常会将输出发送到两个地方：标准输出（stdout）和标准错误（stderr）。标准输出用于正常的程序输出，而标准错误则用于输出程序运行过程中产生的错误信息。文件描述符是一个非负整数，用于标识一个打开的文件，其中0代表标准输入（stdin），1代表标准输出（stdout），2代表标准错误（stderr）。2>&1 是一种输出重定向的语法，用于将标准错误输出重定向到标准输出的当前位置。

实现步骤

基本概念理解

• 文件描述符：在Unix/Linux系统中，文件描述符是一个正整数，代表一个打开的文件。0 为 stdin，1 为 stdout，2 为 stderr。
• 重定向符号：
  • >：将输出重定向到文件，如果文件存在则覆盖。
  • >>：将输出追加到文件末尾。
  • 2>：将标准错误输出重定向到文件。
  • >&：将一个文件描述符的输出重定向到另一个文件描述符。

重定向示例

1. 将标准输出重定向到文件：

echo test > file.txt

这等价于：

echo test 1> file.txt

2. 将标准错误输出重定向到文件：

echo test 2> file.txt

3. 将标准错误输出重定向到标准输出：

echo test 2>&1

命令行顺序的影响

在Bash中，命令行的重定向顺序很重要。例如：

ls -ld /tmp /tnt >/dev/null 2>&1

这个命令将标准输出和标准错误输出都重定向到 /dev/null。而：

ls -ld /tmp /tnt 2>&1 >/dev/null

这个命令只会将标准输出重定向到 /dev/null，标准错误输出仍然会显示在终端。

核心代码

重定向标准错误到标准输出

# 将标准错误输出重定向到标准输出
ls -ld /tmp /tnt 2>&1

同时重定向标准输出和标准错误到文件

# 方法一
ls -ld /tmp /tnt >file.txt 2>&1
# 方法二
ls -ld /tmp /tnt &>file.txt

不同操作处理标准输出和标准错误

# 旧语法
( ls -ld /tmp /tnt | sed 's/^/O: /' >&9 ) 9>&2  2>&1  | sed 's/^/E: /'
# 新语法（Bash > 4.0）
ls -ld /tmp /tnt 2> >(sed 's/^/E: /') > >(sed 's/^/O: /')

最佳实践

合并输出进行处理

当需要对标准输出和标准错误输出进行统一处理时，可以使用 2>&1 将它们合并。例如，查找标准输出和标准错误中包含 ERROR 的行：

foo 2>&1 | grep ERROR

避免错误信息干扰输出

当使用分页工具查看输出时，为了避免标准错误信息干扰输出，可以将标准错误重定向到标准输出：

foo 2>&1 | less

同时记录输出到文件和显示在终端

使用 tee 命令将标准输出和标准错误输出同时记录到文件并显示在终端：

foo 2>&1 | tee /dev/tty >>outfile

常见问题

重定向顺序错误

在Bash中，重定向操作是从左到右处理的。因此，command >file 2>&1 和 command 2>&1 >file 的效果不同。前者将标准输出和标准错误都重定向到文件，而后者只将标准输出重定向到文件，标准错误仍然输出到终端。

noclobber 选项影响

当设置了 set -o noclobber 选项后，Bash 不会覆盖已存在的文件。此时可以使用 >| 语法来强制覆盖文件：

set -o noclobber
date > $testfile  # 会报错，无法覆盖文件
date >| $testfile # 可以强制覆盖文件

1>&2 和 2>&1 不能互换

1>&2 是将标准输出重定向到标准错误，而 2>&1 是将标准错误重定向到标准输出。在使用管道时，它们的效果不同。例如：

docker logs 1b3e97c49e39 2>&1 | grep "some log" # 会在标准输出和标准错误中查找
docker logs 1b3e97c49e39 1>&2 | grep "some log" # 查找无效，因为标准输出被重定向到标准错误，管道连接的是标准输出和标准输入