之前已經(jīng)用文本編輯器修改過文本?，F(xiàn)在，我們要深入理解所謂的“ 文本”。

文本流

在計算機(jī)中，所謂的數(shù)據(jù)就是0或1的二進(jìn)制序列，但嚴(yán)格來說，Unix以字節(jié)（byte）來作為數(shù)據(jù)的單位，也就是說這個序列每八位（bit）為一個單位。八位的二進(jìn)制數(shù)字，會落在十進(jìn)制從0到255的范圍內(nèi)。利用ASCII編碼，可以把這一個字節(jié)轉(zhuǎn)換成為256個字符中的一個。所以，在Unix中，數(shù)據(jù)完全可以用字符的形式表示出來，也就是所謂的文本（text）。

實際上，如果以位為單位的話，機(jī)器會更容易讀懂和傳輸。但Unix系統(tǒng)堅持用字節(jié)為單位來表示數(shù)據(jù)。原因在于，相對于以位為單位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，以字節(jié)為單位文本直接就人類可讀（human readable）。這樣的話，無論是計算機(jī)配置信息，還是別人寫的一首詩，用戶都可以直接讀懂。當(dāng)然，并不是所有的數(shù)據(jù)都是設(shè)計來讓人讀懂的。很多編譯好的可執(zhí)行文件中包含的內(nèi)容，只有機(jī)器能讀懂。打開這個文件，盡管也能看到一個個字符，但這些字符并不能組成什么有意義的文本。但Unix系統(tǒng)不會給這種“讀不懂”的文件開后門。所有文件都是統(tǒng)一的形式，就能以相同的方法存儲，也能共用一套處理工具，從而減少程序開發(fā)的難度。

存儲文本的文件，就相當(dāng)于一個個存儲數(shù)據(jù)的房子。在Unix的設(shè)計哲學(xué)中，一向有“萬物皆文件”（Everything is a file）的說法。大部分的文件都對應(yīng)了存儲設(shè)備，也就是樹莓派的SD卡上的信息。就連表示文件位置的目錄，也是一種文件。此外，程序的配置信息，也都存儲在文件中。對于Unix系統(tǒng)來說，文件可以廣義的認(rèn)為是可以提供或接收數(shù)據(jù)的對象。既然這樣，Unix系統(tǒng)干脆把提供或接收數(shù)據(jù)的硬件也表示成文件。這其中，既有外部連接的USB設(shè)備，也包括樹莓派內(nèi)部的內(nèi)存等硬件。在/dev目錄下，就可以找到很多這樣代表硬件的文件。

但托瓦茲對“萬物皆文件”的說法作出過糾正，改為“萬物皆文本流”（Everything is a stream of bytes"）。系統(tǒng)運行時，數(shù)據(jù)并不是在一個文件里定居。數(shù)據(jù)會在CPU的指揮下不斷地流動，就好像一個勤勞的上班族。有時數(shù)據(jù)需要到辦公室上班，因此被讀入到內(nèi)存，有時會去酒店休假，傳送到外部設(shè)備。有的時候，數(shù)據(jù)需要搬個家，轉(zhuǎn)移到另一個文件。在這樣跑來跑去的過程中，數(shù)據(jù)像是排著隊走路的人流，我們叫它文本流（text stream，或者byte stream）。然而，計算機(jī)不同設(shè)備之間的連接方法差異很大，從內(nèi)存到文件的連接像是爬山，從內(nèi)存到外設(shè)像是游過一條河。為此，Unix定義了流 (stream)，作為連接操作系統(tǒng)各處的公路標(biāo)準(zhǔn)。有了“流”，無論是從內(nèi)存到外設(shè)，還是從內(nèi)存到文件，所有的數(shù)據(jù)公路都是相同的格式。至于公路下面是石頭還是土地，就都交給操作系統(tǒng)處理，不勞用戶操心。

(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(biāo)準(zhǔn)輸入，標(biāo)準(zhǔn)輸出，標(biāo)準(zhǔn)錯誤與重新定向

當(dāng)Unix執(zhí)行一個程序的時候，會自動打開三個流，標(biāo)準(zhǔn)輸入(standard input)，標(biāo)準(zhǔn)輸出(standard output)，標(biāo)準(zhǔn)錯誤(standard error)。比如說你打開命令行的時候，默認(rèn)情況下，命令行的標(biāo)準(zhǔn)輸入連接到鍵盤，標(biāo)準(zhǔn)輸出和標(biāo)準(zhǔn)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(jù)需要使用，并不是一定要使用。

想象一下敲擊一個

$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(diào)用/bin/ls得到結(jié)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：

a.txt

假設(shè)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(jī)制。

$ls > a.txt

重新定向標(biāo)準(zhǔn)輸出。這里的>就是提醒命令行，讓它知道我現(xiàn)在想變換文本流的方向了，我們不讓標(biāo)準(zhǔn)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(jī)會新建一個a.txt的文件，并將命令行的標(biāo)準(zhǔn)輸出指向這個文件。

有另一個符號:

$ls >> a.txt

這里>>的作用也是重新定向標(biāo)準(zhǔn)輸出。如果a.txt已經(jīng)存在的話，ls產(chǎn)生的文本流會附加在a.txt的結(jié)尾，而不會像>那樣每次都新建a.txt。

 

我們下面介紹命令echo：

$echo IamVamei

echo的作用是將文本流導(dǎo)向標(biāo)準(zhǔn)輸出。在這里，echo的作用就是將IamVamei輸出到屏幕上。如果是

$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(biāo)準(zhǔn)輸入。比如cat命令，它可以從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀入文本流，并輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出:

$cat < a.txt

我們將cat標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)然，我們還可以同時重新定向標(biāo)準(zhǔn)輸出:

$cat < a.txt > b.txt

這樣，a.txt的內(nèi)容就復(fù)制到了b.txt中。

 

我們還可以使用>&來同時重新定向標(biāo)準(zhǔn)輸出和標(biāo)準(zhǔn)錯誤。假設(shè)我們并沒有一個目錄void。那么

$cd void > a.txt

會在屏幕上返回錯誤信息。因為此時標(biāo)準(zhǔn)錯誤依然指向屏幕。當(dāng)我們使用:

$cd void >& a.txt

錯誤信息被導(dǎo)向a.txt。

 

如果只想重新定向標(biāo)準(zhǔn)錯誤，可以使用2>:

$cd void 2> a.txt > b.txt

標(biāo)準(zhǔn)錯誤對應(yīng)的總是2號，所以有以上寫法。標(biāo)準(zhǔn)錯誤輸出到a.txt，標(biāo)準(zhǔn)輸出輸出到b.txt。

 
管道 (pipe)

理解了以上的內(nèi)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(dǎo)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(xù)工作，不斷地處理文本流。在命令行中，我們用|表示管道：

$cat < a.txt | wc

wc命令代表word count，用于統(tǒng)計文本中的行、詞以及字符的總數(shù)。a.txt中的文本先流到cat，然后從cat的標(biāo)準(zhǔn)輸出流到wc的標(biāo)準(zhǔn)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(yè)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(xiàn)一些復(fù)雜的目的。

 
總結(jié)

文本流，標(biāo)準(zhǔn)輸入，標(biāo)準(zhǔn)輸出，標(biāo)準(zhǔn)錯誤

cat, echo, wc

>, >>, <, |

創(chuàng)新互聯(lián)專注于網(wǎng)站建設(shè)，為客戶提供網(wǎng)站設(shè)計、成都網(wǎng)站設(shè)計、網(wǎng)頁設(shè)計開發(fā)服務(wù)，多年建網(wǎng)站服務(wù)經(jīng)驗，各類網(wǎng)站都可以開發(fā)，品牌網(wǎng)站建設(shè)，公司官網(wǎng)，公司展示網(wǎng)站，網(wǎng)站設(shè)計，建網(wǎng)站費用，建網(wǎng)站多少錢，價格優(yōu)惠，收費合理。