这一节要解决什么
重定向和管道是 shell 里最像”魔法”的部分：> log 2>&1 & 这一串符号为什么能同时决定输出去哪、错误去哪、进程在哪。它们的答案都在文件描述符上——而且有一个真实事故级别的顺序问题：2>&1 > file 和 > file 2>&1 完全不是一个意思。
一、先承认一件事：程序只有三个出口
每个进程启动时，内核都会给它三个已打开的”文件”：
| fd | 名字 | 默认指向 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 0 | stdin | 你的键盘（pty） | 输入 |
| 1 | stdout | 终端 | 正常输出 |
| 2 | stderr | 终端 | 错误与日志 |
重定向的本质是 dup2()：shell 在 fork 出子进程、exec 之前，把 fd 1（或 2）换成你指定的文件。所以”重定向是 shell 做的”这句话决定了后面所有的坑。
ls /etc > out.txt # stdout → out.txt，错误仍然打在终端
ls /nope 2> err.txt # stderr → err.txt
ls /etc /nope > out.txt 2>&1 # 两个都进 out.txt ← 注意顺序二、2>&1 的顺序：一个真实事故级别的细节
2>&1 的含义是”把 stderr 复制到当前 stdout 指向的地方”，所以它的效果取决于它出现的位置：
ls /etc /nope > all.txt 2>&1 # ✅ 先改 1 → all.txt，再把 2 也指到同一处：都进 all.txt
ls /etc /nope 2>&1 > all.txt # ❌ 先把 2 指到"当时的 1"（还是终端），再改 1 → all.txt批注：第二种写法里，错误会打在终端、正常输出进文件——很多”日志里怎么少了报错”的疑难都是这一行。记法：从左到右、即时生效。bash 还提供了简写 &>（等价 > file 2>&1），zsh 里是 >&。
有意思的是 > 的行为：它是”打开 + 截断”，所以
echo hi > f; echo there > f; cat f # there（旧的 hi 被截掉）
set -o noclobber; echo x > f 2>&1 | head -1 # 拒绝覆盖已存在文件
echo x >| f # 强制覆盖（noclobber 下的例外语法）三、管道：shell 搭的两根管子
ls -l /etc | grep passwd # 两个进程 + 一个 pipe(2)
# 等价于: ls 的 stdout 接到 pipe 写端，grep 的 stdin 接到 pipe 读端管道是并发的：a | b 里 a、b 同时在跑，不是”a 跑完再跑 b”。这也是为什么 yes | head -1 不会无限运行——head 读够就退出，yes 收到 SIGPIPE 后死掉。
退出码的陷阱：$? 取的是管道最后一个命令的退出码。
false | true; echo $? # 0 ← 前面的失败被吞掉了
set -o pipefail; false | true; echo $? # 1 ✅ 管道中任一环节失败即失败
echo "${PIPESTATUS[@]}" # 每个环节的退出码（bash 专有）四、tee、进程替换与 here-doc
make 2>&1 | tee build.log # 屏幕一份、文件一份
make 2>&1 | tee -a build.log | grep -i error # 追加 + 继续往下传diff <(sort a) <(sort b) # 把命令的输出当文件用（bash/zsh）
cat <<'EOF' > cfg.sh
echo "$HOME" # 单引号 EOF：变量不会被展开（写配置模板的常用手法）
EOF
wc -c <<< 'hello' # here-string：等价于 printf 'hello\n' | wc -c五、真实故障：sudo echo x > /root/f 为什么会 Permission denied
sudo echo hello > /root/f
# bash: /root/f: Permission denied ← 明明用了 sudo！原因：重定向是 shell 做的事，不是 sudo 做的事。 shell 用你自己的身份打开 /root/f 失败，sudo echo 根本没轮到执行。
三种正解：
sudo sh -c 'echo hello > /root/f' # 让 root 的 shell 去做重定向
echo hello | sudo tee /root/f # tee 以 root 打开文件
sudo dd of=/root/f <<< hello 2>/dev/null # 少见但可行同理，sudo cat /etc/shadow > shadow.bak 也拿不到内容——重定向发生在当前身份下。
六、动手清单
ls /etc /nope > a.txt 2>&1; wc -l a.txt # 1. 顺序正确的合并
ls /etc /nope 2>&1 > b.txt; wc -l b.txt # 2. 顺序错误的对照（stderr 去了终端）
set -o pipefail; false | true; echo $? # 3. 管道失败可见
yes | head -3 # 4. 并发管道与 SIGPIPE
printf 'x\n' | tee c.txt | wc -l # 5. tee 分支
diff <(seq 3) <(seq 4) # 6. 进程替换
sudo sh -c 'echo ok > /tmp/rootfile'; ls -l /tmp/rootfile # 7. root 侧重定向小结
- 重定向 = 在 exec 前用
dup2改掉 fd 1/2，由 shell 执行——所以2>&1的位置决定结果，sudo cmd > f也救不了权限。 >是打开并截断；noclobber可以禁止覆盖，>|强制覆盖。- 管道是并发的两根管子；
$?只反映最后一个命令，set -o pipefail才看整条链。 tee用于”一边看一边存”，<(...)把命令输出当文件，<<'EOF'写模板时长这样用。
下一节预告
下一节：进程与信号——ps 的状态码怎么读、TERM 与 KILL 的根本差别、前台/后台与 Ctrl+Z 的真实信号、僵尸与孤儿进程，以及”为什么关掉终端进程就死了”。
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