这些重定向和文件描述符的目的是什么？

Question

我看到了以下shell脚本。我认为我基本上知道它在做什么，但我仍然不明白为什么要使用这么多的重定向和文件描述符？例如，exec 3>&1，do something 2>&1 1>&3和exec 3>&-的目的是什么。

#-Open file descriptor (fd)
exec 3>&1

#-Create a form and then store data to $VALUES variable
VALUES=$(dialog \
    --keep-tite \
    --ok-label "Submit" \
    --backtitle "Linux User Managment" \
    --title "Useradd" \
    --form "Create a new user" \
    15 50 0 \
    "Username:" 1 1 "$user"     1 10 10 0 \
    "Shell:"    2 1 "$shell"    2 10 15 0 \
    "Group:"    3 1 "$groups"   3 10 8 0 \
    "HOME:"     4 1 "$home"     4 10 40 0 \
2>&1 1>&3)

# close fd
exec 3>&-

# display values just entered
echo "$VALUES"

能否告诉我为什么它们是必要的？是因为正在使用的dialog工具吗？我问这个问题是因为我从未见过人们在简单命令（如ls等）中这样做。

exec 3>&1
ls 2>&1 1>&3
exec 3>&-

- Daniel

Answer 1

通常，dialog通过标准输出（文件描述符1）向用户显示对话框，通过标准输入（文件描述符0）读取用户的按键，并将用户填写的值输出到标准错误（文件描述符2）。引入额外的文件描述符是为了通过$(command…)替换（与反引号相同）读取这些值。命令替换会获取内部命令（在本例中是dialog…）发送到其标准输出的内容，并将其填充到外部命令（在本例中是VALUES=…）中。 2>&1重定向使dialog将字段值发送到其标准输出中，从而可以将其捕获到VALUES中。因此，dialog需要一个不同的文件描述符来向用户显示对话框。exec 3>&1 复制了原始的标准输出文件描述符。也就是说，在执行该命令后，文件描述符3和文件描述符1指向同一个文件——原始的标准输出。1>&3重定向使dialog将其对话框显示到原始的标准输出上。

换句话说，引入文件描述符3的原因是为了暂时“保存”标准输出。

- Ben Kovitz

Answer 2

这个问题很简单：

exec 3>&1

任何写入文件描述符3的内容都将与文件描述符1，即标准输出，相同。

VALUES=$(command ...arguments... 2>&1 1>&3)

在这里，任何写入文件描述符2（标准错误）的内容都会和文件描述符1（标准输出）一样被处理。然而，标准输出的定义随后被更改，以便将任何写入标准输出的内容发送到文件描述符3相同的位置。这是在命令替换$(...)操作内部完成的，因此标准输出通常被捕获并保存在文件中。这意味着变量VALUES将存储命令向标准错误写入的任何内容，而原始标准输出将获取命令向标准输出写入的任何内容。

最后：

exec 3>&-

关闭文件描述符3；从此以后，试图对其进行写操作将失败。

您模拟该命令的步骤应为：

exec 3>&1
variable=$(ls 2>&1 1>&3)
exec 3>&-

这段代码能够在$variable中捕获来自ls的任何错误，并且同时允许您查看ls在标准输出中写入的任何内容。一般情况下不会使用这种方法，因为它的需求有些不寻常。

- Jonathan Leffler

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+1，尽管“简单”有点牵强 :) 你所说的“标准输出通常被捕获在文件中”，是指被捕获在一个变量中吗？ - mklement0

“简单”是因人而异的；也许我指的是“相对简单但不完全明显”。我还在考虑使用“文件”还是“变量”；输出到文件描述符，这是某种类型的文件，然后从中读取数据（在某种类型的文件描述符上），读操作的结果保存到变量中。所以，“文件”和“变量”都是正确的。 - Jonathan Leffler