Мы уже рассматривали кратко команду cat в предыдущем разделе. В данном разделе эта команда интересует нас в основном потому, что чаще всего она работает как раз с входным и выходным потоками. По умолчанию выход команды cat направляется в выходной поток. Чтобы убедиться, что эта команда по умолчанию воспринимает входной поток, запустите команду cat без аргументов. В результате курсор переместится в новую строку, и более как будто ничего не будет происходить. В это время команда ожидает поступления символов во входном потоке. Введите любой символ, и вы увидите, что он сразу же появился на экране, что говорит о том, что программа сразу же направила его в выходной поток. Можно продолжить ввод символов, и они также появятся на экране.

Обычно клавиатура настроена на построчный ввод, поэтому если вы нажмете клавишу ‹Enter›, последняя набранная строка передается команде cat, которая вновь выводит данные на монитор через стандартный вывод. Таким образом, каждая строка будет показана дважды: один раз при наборе и второй раз - командой cat.

Если нажать комбинацию клавиш ‹Ctrl›+‹D›, которая служит командой окончания процедуры ввода, вы вновь вернетесь к подсказке в командной строке. Можно также использовать комбинацию клавиш ‹Ctrl›+‹C›, которая является в оболочке командой завершения работы запущенной программы.

Если команде cat в качестве аргумента задать имя файла, это будет означать, что содержимое файла будет направлено во входной поток, откуда его примет команда cat и выдаст в выходной поток. Но это только частный случай перенаправления ввода, очень полезного механизма оболочки, который, безусловно, заслуживает более подробного рассмотрения.

Хотя обычно, как было сказано, ввод/вывод программы связаны со стандартными потоками, в оболочке существуют специальные средства для перенаправления ввода/вывода.

Для обозначения перенаправления используются символы "›", "‹" и "››". Чаще всего используется перенаправление вывода команды в файл. Вот соответствующий пример:

По этой команде в файле /home/jim/dir.txt будет сохранен перечень файлов и подкаталогов того каталога, который был текущим на момент выполнения команды ls; при этом если указанного файла не существовало, то он будет создан; если он существовал, то будет перезаписан; если же вы хотите, чтобы вывод команды был дописан в конец существующего файла, то надо вместо символа › использовать ››. При этом наличие пробелов до или после символов › или ›› несущественно и служит только для удобства пользователя.

Вы можете направить вывод не только в файл, но и на вход другой команды или на устройство (например, принтер). Так, для подсчета числа слов в файле /home/jim/report.txt можно использовать следующую команду:

а для вывода файла на печать - команду:

Как видите, оператор › служит для перенаправления выходного потока. По отношению к входному потоку аналогичную функцию выполняет оператор ‹. Приведенный выше пример команды для подсчета числа слов в определенном файле можно переписать следующим образом (обратите внимание на отсутствие команды cat):

Этот вариант перенаправления часто используется в различных скриптах, применительно к тем командам, которые обычно воспринимают ввод (или ожидают ввода) с клавиатуры. В скрипте же, автоматизирующем какие-то рутинные операции, можно дать команде необходимую информацию из файла, в который заранее записано то, что нужно ввести для выполнения этой команды.

В силу того, что символы ‹, › и ›› действуют на стандартные потоки, их можно использовать не только тем привычным образом, как это делается обычно, но и несколько по-другому. Так, следующие команды эквивалентны:

Однако сам по себе (без какой-либо команды, для которой определены стандартные потоки) символ перенаправления не может использоваться, так что нельзя, например, введя в командной строке

получить копию какого-то файла. Но это не уменьшает значения данного механизма, ведь стандартные потоки определены для любой команды. При этом перенаправить можно не только стандартный ввод и вывод, но и другие потоки. Для этого надо указать перед символом перенаправления номер перенаправляемого потока. Стандартный ввод stdin имеет номер 0, стандартный вывод stdout - номер 1, стандартный поток сообщений об ошибках stderr - номер 2. То есть полный формат команды перенаправления имеет вид (напомним, что пробелы возле › не обязательны):

где N и M - номера стандартных потоков (0,1,2) или имена файлов. Употребление в некоторых случаях символов ‹, › и ›› без указания номера канала или имени файла возможно только потому, что вместо отсутствующего номера по умолчанию подставляется 1, т. е. стандартный вывод. Так, оператор › без указания номера интерпретируется как 1 ›.

Кроме простого перенаправления стандартных потоков существует еще возможность не просто перенаправить поток в тот или иной канал, а сделать копию содержимого стандартного потока. Для этого служит специальный символ &, который ставится перед номером канала, на который перенаправляется поток: