ubuntuusers.de

Umleitungen

Dieser Artikel wurde für die folgenden Ubuntu-Versionen getestet:

Dieser Artikel ist größtenteils für alle Ubuntu-Versionen gültig.

Wiki/Icons/terminal.png Beim Arbeiten im Terminal bietet die Bash verschiedene Möglichkeiten, die Ausgabe der einzelnen Befehle umzuleiten bzw. an andere Befehle weiterzuleiten. Ebenso besteht die Möglichkeit, dass Befehle, die standardmäßig von der Standardeingabe lesen, alternativ die Eingabe(n) aus einer Datei lesen.

Dieser Wiki-Beitrag bezieht sich primär auf die Bash. Die Umleitungen > , >>, < , << und | stehen in anderen POSIX-kompatiblen Shells jedoch in gleicher Form zur Verfügung.

Alle Umleitungen gelten für den Prozess, für den sie eingerichtet werden, sowie für dessen Kind-Prozesse. Die Umleitungen können dort allerdings wieder überschrieben werden. Diese Eigenschaft sorgt dafür, dass bei Umleitung der Ausgabe eines Shell-Skriptes sämtliche Ausgaben in dem Skript in denselben Kanal (z.B. Datei) geschrieben werden.

stdin, stdout, stderr - Kanäle der Bash

Vorab noch ein wenig Hintergrundwissen: Alle Befehle und Programme, welche in der Bash gestartet werden, erhalten drei Kanäle zugewiesen:

  • Den Standardeingabekanal stdin, dieser hat die Nummer 0 (null). Normalerweise liest stdin Eingaben von der Tastatur, welche mit dem Terminal verbunden ist.

  • Den Standardausgabekanal stdout, dieser hat die Nummer 1 (eins). Normalerweise schreibt stdout Ausgaben auf den Bildschirm, welcher mit dem Terminal verbunden ist.

  • Den Standardfehlerkanal stderr, dieser hat die Nummer 2 (zwei). Normalerweise schreibt stderr Ausgaben auf den Bildschirm, welcher mit dem Terminal verbunden ist.

Umleiten der Ausgabe mit >

Mit Hilfe des "Größer als" Zeichens > lässt sich die Standardausgabe stdout umleiten. Eine typische (und sehr häufige) Anwendung ist das Umleiten in eine Datei. So schreibt zum Beispiel der Befehl

ls > verzeichnis.txt 

den Inhalt des aktuellen Verzeichnisses in die Datei verzeichnis.txt anstatt in das Terminal.

Achtung!

Existiert die Datei verzeichnis.txt nicht, so wird diese angelegt. Existiert die Datei bereits, so wird diese ohne Rückfrage überschrieben, falls die Shell-Option "-C" ("noclobber") nicht gesetzt ist (was der Standardfall ist)!

Experten-Info:

Aus demselben Grund funktioniert beispielsweise auch sed s/muster/ersetzungstext/ < datei.txt > datei.txt nicht. Da die Öffnung des umgeleiteten Ausgabekanals - die damit einhergehende Löschung des Inhalts von datei.txt - der Öffnung des Eingabekanals vorausgeht, arbeitet sed mit einer leeren Datei.

Es ist aber auch möglich, die Ausgabe an existierende Dateien anzuhängen, in dem man statt ein > zwei >> verwendet. Der Befehl

ls ~/Desktop >> verzeichnis.txt 

hängt den Inhalt von ~/Desktop also an die Datei verzeichnis.txt an.

Neben stdout schreibt auch der Standardfehlerkanal stderr regelmäßig auf das Terminal. Möchte man die Ausgabe von stderr umleiten, muss man 2> statt > verwenden:

ls -la /home/user 2> fehler.txt 

2> heißt soviel wie „leite den Kanal 2 (stderr) um“.

Hinweis:

Der Kanal 1 (stdout) muss bei der Umleitung nicht explizit benannt werden. ">" wird von der Bash automatisch mit "1>" gleichgesetzt.

Es lassen sich auch beide Kanäle gleichzeitig in zwei verschiedene Dateien umleiten:

ls -la > verzeichnis.txt 2> fehler.txt 

So wird die Ausgabe von ls in die Datei verzeichnis.txt umgeleitet, Fehlermeldungen in die Datei fehler.txt. Weiterhin ist es auch möglich, beide Kanäle in eine Datei zu leiten:

ls -la > gemeinsam.txt 2>&1 

2>&1 bedeutet also soviel wie „schreibe die Ausgabe von Kanal 2 (stderr) dorthin, wo die Ausgabe von Kanal 1 (stdout) geschrieben wird“.

Hinweis:

Die Reihenfolge ist wichtig: Es wird immer dorthin umgeleitet, wohin der angegebene Kanal gerade geleitet wird. Stellt man das 2>&1 also vor das > gemeinsam.txt, wird stderr auf die Standardausgabe geleitet, nur was ursprünglich auf die Standardausgabe geschrieben wurde, landet in der Datei.

Natürlich kann man auch bei Kanal 2 zwei größer-als-Zeichen verwenden. So lassen sich z.B. Fehlermeldungen während einer Datensicherung von Tar an eine Logdatei anhängen:

echo "Sicherung" >> backup.log
tar -cf sicherung.tgz "/home" 2>> backup.log 

Die Verwendung von &> leitet sowohl stdout als auch stderr in die angegebene Datei um. Das ist hilfreich u.a. in Bash-Skripten, in denen lediglich der Rückgabewert von Befehlen interessiert, nicht aber der Ausgabetext. Diese Funktionalität ist nicht verfügbar in der sh. Dieses Beispiel beendet ein Skript, wenn irgendeine Datei im Homeverzeichnis geöffnet ist und unterdrückt dabei jegliche Ausgaben:

1
2
3
if lsof ~ &>/dev/null; then
  exit 1;
fi

In Bash-Versionen 3.x und älter funktioniert die Umleitung mit &>> nicht, wobei alle aktuell unterstützen Ubuntu-Versionen alle Bash 4.x mitbringen. Abhilfe schafft das Anhängen von stdout an eine Datei anhängen und die Umleitung von stderr nach stdout. Dieses Beispiel führt ein Kommando aus und hängt sowohl stdout als auch stderr an ein logfile:

./my_command.sh >> results.log 2>&1 

Für interaktive Shells empfiehlt es sich, die Shell-Option -C ("noclobber") zu setzen (z.B. in der ~/.bashrc), die das versehentliche Überschreiben von Dateien verhindert:

$ cat datei 
welt
$ set -C
$ echo star > datei
bash: datei: cannot overwrite existing file
$ cat datei
welt 

Muss man dann doch einmal eine Datei überschreiben, hilft >|:

$ echo star >| datei
$ cat datei
star 

Für einen Shell-Prozess und alle Kindprozesse lässt sich die Ausgabe auch global umleiten. Mit

exec > datei.txt 

sowie sämtlicher in diesem Abschnitt genannten Varianten wird die Ausgabe aller nachfolgenden Befehle in die Datei geschrieben. Eine explizite Umleitung ist dann in den Befehlen nicht mehr erforderlich. Dies kann auch dazu genutzt werden, selektiv in eine Datei auszugeben, die nicht immer wieder geöffnet werden muss:

exec 9> arbeit.log
echo 'Wir zeigen das aktuelle Verzeichnis auf der Konsole an.' >&9
ls
echo 'Wir sind fertig mit dem Zeigen das aktuellen Verzeichnisses.' >&9 

Dieses Vorgehen spart Zeit für das Öffnen der Datei, hat aber vor allem den Vorteil, dass alle Ausgaben garantiert in der selben Datei landen. (Andernfalls wenn beim Arbeiten mit >> die Datei umbenannt wird, gelangen die Ausgaben in verschiedene Dateien.)

Experten-Info:

Normalerweise müssen Kanäle nicht geschlossen werden, da der Kernel das beim Beenden eines Prozesses automatisch tut. Sollte es in seltenen Fällen doch nötig sein, kann man das durch die Umleitung von oder auf &- erreichen. Damit wird der umgeleitete Kanal geschlossen. Im obigen Beispiel mit exec würde Kanal 9 mit exec 9>&- geschlossen werden.

Umleitung der Eingabe mit <

Mit Hilfe des „Kleiner als“-Zeichens < lässt sich die Standardeingabe (stdin) umleiten. Beispiel:

tr -d '0-9' < datei.txt 

Dieser Aufruf zeigt den Inhalt aus datei.txt ohne Ziffern an.

Bei Verdoppelung des Zeichens << kann man auf der Standardeingabe auch eine Pseudodatei erzeugen (sogenanntes Hier-Dokument), die dann sequenziell gelesen wird. Hinter dem Zeichen ist ein Schlüsselwort einzugeben, welches das „Dateiende“ symbolisiert. Beispiel:

while read d
do
touch $d
done << eod
aufdieplaetze.txt
fertig.txt
los.txt
eod 

In dem Beispiel werden in einem Durchgang drei Dateien mit den im Hier-Dokument enthaltenen Namen erzeugt.

Der Pipe-Operator |

Der Pipe-Operator (Pipe = Kurzform für Pipeline) leitet die Ausgabe eines Befehls direkt an einen anderen Befehl weiter (anstatt ins Terminal). Damit kann der zweite Befehl das Ergebnis bzw. die Ausgabe des ersten Befehls weiterverarbeiten. Die allgemeine Syntax lautet (man kann natürlich auch mehr als zwei Befehle miteinander verbinden):

Befehl1 | Befehl2 

Hinweis:

Das Zeichen für den Pipe-Operator | erhält man auf einer deutschen Tastatur durch Drücken von Alt Gr + < .

Eine typische Anwendung für den Pipe-Operator ist z.B. das Aufrufen eines Befehls, der eine größere Menge an Daten auf stdout schreibt (z.B. Ausgaben von Systemmeldungen wie dmesg oder Ausgaben von Prozessinformationen wie ps und pstree) in Kombination mit Datensortierung (z.B. sort) oder Durchsuchen der Ausgabe nach bestimmten Ausdrücken (z.B. grep). Einige Beispiele:

  • Im ersten Beispiel werden alle laufenden Prozesse durch ps ausgegeben, der Pipe-Operator leitet die Ausgabe an sort weiter. sort sortiert die Daten um (absteigende numerische Sortierung, Option -nr) und gibt die umsortierten Daten dann an stdout weiter.

ps ax | sort -nr 

  • Im zweiten Beispiel gibt dmesg alle Log-Meldungen des Kernels aus, der Pipe-Operator leitet diese an grep weiter. grep sucht nur nach Zeilen, in denen der Ausdruck usb vorkommt. Die Ausgabe von grep erfolgt dann (standardmäßig) auf stdout (der Parameter -n sorgt dafür, dass grep die Zeilen nummeriert).

dmesg | grep -n USB 
  • Im dritten Beispiel kommen mehrere Pipelines zum Einsatz. Das zweite Beispiel wird durch einen weiteren Pipe-Operator und den Befehl tail ergänzt. Somit werden nur noch die letzten zehn Zeilen angezeigt.

dmesg | grep -n USB | tail 
  • Natürlich lässt sich der Pipe-Operator auch mit der Umleitung von stdin und stdout kombinieren, zum Beispiel:

grep usb < alle-meldungen.log | tail > usb-meldungen.log 

Hinweis:

Die Umleitungen müssen übrigens nicht hinter dem Befehl stehen, sie können auch davor oder mittendrin geschrieben werden:

grep < alle-meldungen.log usb | >usb-meldungen.log tail 

tee - Ausgabe verdoppeln

Das Programm tee liest von der Standardeingabe stdin und verdoppelt die eingelesenen Daten. Die Daten werden dann je einmal an eine Datei und an die Standardausgabe stdout weitergeleitet. Weitere Informationen sind im Wikiartikel Shell/tee zu finden.

Diese Revision wurde am 9. Mai 2020 15:20 von noisefloor erstellt.
Die folgenden Schlagworte wurden dem Artikel zugewiesen: Shell