输入重定向如何工作？

Question 1

输入重定向（如cat < file）意味着壳正在打开输入文件并将其内容写入另一个进程的标准输入。将文件作为参数传递（就像运行时所做的那样cat file）意味着您正在使用的程序（例如cat）需要自己打开文件并读取内容。

基本上，command file通过文件到commandwhilecommand < file经过内容的文件。是的，在像vs 这样的command情况下，结果没有明显的差异，但是两者的工作方式不同。cat filecat < file

要理解其中的区别，可以想象一下一个小孩和一个成年人。他们都可以喝水。但是，成年人可以打开水龙头接水（打开文件并阅读其内容），而孩子则需要直接给它喝水（它不能打开文件，只能处理其内容）。

有些程序，例如cat，能够文件名作为输入，然后打开文件并对其执行操作。这就是cat file工作原理。然而，其他程序不知道文件是什么或如何使用它们。他们所知道的只是输入流（如文件的内容）。例如tr：

$ cat file
foo
$ cat file | tr 'o' 'b'  ## tr can read a stream
fbb
$ tr 'o' 'b' file  ## tr can't deal with files
tr: extra operand ‘file’
Try 'tr --help' for more information.
$ tr 'o' 'b' < file ## input redirection!
fbb

另一个例子是ls可以很好地处理文件，但忽略输入流：

$ ls
file1  file2
$ ls file1   ## lists only file1: ls takes file names as arguments
file1
$ ls < file1 ## ls ignores its standard input, this is the same as ls alone
file1 file2

其他程序无法处理流，而是需要文件：

$ rm < file ## fails, rm needs a file 
rm: missing operand
Try 'rm --help' for more information.
$ rm file ## works, file is deleted

有些程序可以同时处理打开文件和读取输入流，但两者的行为方式不同。例如，wc当给定一个要打开的文件时，它会打印文件的名称以及行数、单词数和字符数：

$ wc file
1 1 4 file

但是，如果我们只是给它一个流，它就无法知道这是来自一个特定的文件，所以不会打印文件名：

$ wc < file
1 1 4

该md5sum命令的行为类似：

$ md5sum file
17fd54512c91e3cd0f70fbaaa9a94d0d  file
$ md5sum < file
17fd54512c91e3cd0f70fbaaa9a94d0d  -

file请注意，在第一种情况下显示文件名，而在第二种情况下，“文件名”是-：标准输入。

现在，如果你想要更多细节，你可以使用strace看看到底发生了什么：

strace -e trace=open,close,read,write wc file 2>strace1.txt

和

strace -e trace=open,close,read,write wc < file 2>strace2.txt

open()这些将包含进程运行的所有、close()和操作的所有详细信息read()。您想要看到的是strace1.txt（当文件作为参数传递且没有输入重定向时）包含以下行：

open("file", O_RDONLY)                  = 3
read(3, "foo\n", 16384)                 = 4

这些意味着文件file被打开并附加到文件描述符。然后，从读取3字符串。使用输入重定向时输出的等效部分是：foo\n3strace

read(0, "foo\n", 16384)                 = 4

没有相应的调用，而是从标准输入¹读取open()字符串。foo\n0

¹ _{默认情况下，0是标准输入，1是标准输出，2是标准错误。顺便说一句，这就是为什么file打开为3，那是下一个可用的。}

Answer