¿Qué son stdin, stdout y stderr en Linux?

stdin, stdout y stderr son tres flujos de datos creados cuando ejecuta un comando de Linux. Puede usarlos para saber si sus scripts están siendo canalizados o redirigidos. Te mostramos cómo.

Las corrientes unen dos puntos

Tan pronto como comience a aprender acerca de los sistemas operativos Linux y similares a Unix, se encontrará con los términos stdin, stdout y stederr. . Estos son tres flujos estándar que se establecen cuando se ejecuta un comando de Linux. En informática, un flujo es algo que puede transferir datos. En el caso de estos flujos, esos datos son texto.

Los flujos de datos, como los flujos de agua, tienen dos extremos. Tienen una fuente y una salida. Cualquiera que sea el comando de Linux que esté utilizando, proporciona un extremo de cada flujo. El otro extremo está determinado por el shell que lanzó el comando. Ese extremo se conectará a la ventana de terminal, se conectará a una canalización o se redirigirá a un archivo u otro comando, según la línea de comando que inició el comando.

Los flujos estándar de Linux

En Linux, stdin es el flujo de entrada estándar. Esto acepta texto como su entrada. La salida de texto del comando al shell se envía a través de la secuencia stdout (salida estándar). Los mensajes de error del comando se envían a través de la secuencia stderr (error estándar).

Entonces puede ver que hay dos flujos de salida, stdout y stderr, y un flujo de entrada, stdin. Debido a que los mensajes de error y la salida normal tienen cada uno su propio conducto para llevarlos a la ventana del terminal, se pueden manejar de forma independiente.

Las transmisiones se manejan como archivos

Los flujos en Linux, como casi todo lo demás, se tratan como si fueran archivos. Puede leer texto de un archivo y puede escribir texto en un archivo. Ambas acciones implican un flujo de datos. Entonces, el concepto de manejar un flujo de datos como un archivo no es tan exagerado.

A cada archivo asociado con un proceso se le asigna un número único para identificarlo. Esto se conoce como el descriptor de archivo. Siempre que se requiere realizar una acción en un archivo, el descriptor de archivo se utiliza para identificar el archivo.

Estos valores siempre se utilizan para stdin, stdout, y stderr:

• 0: entrada estándar
• 1: salida estándar
• 2: stderr

Reacción a canalizaciones y redireccionamientos

Para facilitar la introducción de alguien a un tema, una técnica común es enseñar una versión simplificada del tema. Por ejemplo, con la gramática, se nos dice que la regla es I antes de E, excepto después de C. Pero en realidad, hay más excepciones a esta regla que casos que la obedecen.

De manera similar, cuando se habla de stdin, stdout y stderr es conveniente sacar a relucir el axioma aceptado de que un proceso ni conoce ni le importa dónde terminan sus tres flujos estándar. ¿Debería importarle a un proceso si su salida va a la terminal o se redirige a un archivo? ¿Puede incluso decir si su entrada proviene del teclado o se está canalizando desde otro proceso?

En realidad, un proceso sabe, o al menos puede averiguarlo, si decide verificarlo, y puede cambiar su comportamiento en consecuencia si el autor del software decide agregar esa funcionalidad.

Podemos ver este cambio en el comportamiento muy fácilmente. Prueba estos dos comandos:

ls

ls | cat

El comando ls se comporta de manera diferente si su salida (stdout) se canaliza a otro comando. Es ls el que cambia a una salida de una sola columna, no es una conversión realizada por cat. Y ls hace lo mismo si se redirige su salida:

ls > capture.txt

cat capture.txt

Redirigir stdout y stderr

Hay una ventaja en tener mensajes de error entregados por una transmisión dedicada. Significa que podemos redirigir la salida de un comando (stdout) a un archivo y seguir viendo los mensajes de error (stderr) en la ventana de la terminal. Puede reaccionar a los errores si es necesario, a medida que ocurren. También evita que los mensajes de error contaminen el archivo al que se ha redirigido stdout.

Escriba el siguiente texto en un editor y guárdelo en un archivo llamado error.sh.

#!/bin/bash

echo "About to try to access a file that doesn't exist"
cat bad-filename.txt

Haga que el script sea ejecutable con este comando:

chmod +x error.sh

La primera línea de la secuencia de comandos repite el texto en la ventana del terminal, a través de la transmisión stdout. La segunda línea intenta acceder a un archivo que no existe. Esto generará un mensaje de error que se envía a través de stderr.

Ejecute el script con este comando:

./error.sh

Podemos ver que ambos flujos de salida, stdout y stderr, se han mostrado en las ventanas de la terminal.

Intentemos redirigir la salida a un archivo:

./error.sh > capture.txt

El mensaje de error que se entrega a través de stderr todavía se envía a la ventana de la terminal. Podemos verificar el contenido del archivo para ver si la salida stdout fue al archivo.

cat capture.txt

La salida de stdin se redirigió al archivo como se esperaba.

El símbolo de redirección > funciona con stdout de forma predeterminada. Puede utilizar uno de los descriptores de archivo numéricos para indicar qué flujo de salida estándar desea redirigir.

Para redirigir explícitamente stdout, utilice esta instrucción de redirección:

1>

Para redirigir explícitamente stderr, utilice esta instrucción de redirección:

2>

Intentemos nuestra prueba nuevamente, y esta vez usaremos 2>:

./error.sh 2> capture.txt

El mensaje de error se redirige y el mensaje stdout echo se envía a la ventana del terminal:

Veamos qué hay en el archivo capture.txt.

cat capture.txt

El mensaje stderr está en capture.txt como se esperaba.

Redirigir tanto stdout como stderr

Seguramente, si podemos redirigir stdout o stderr a un archivo de forma independiente, deberíamos poder redirigir ambos al mismo tiempo, a dos archivos diferentes. ?

Si podemos. Este comando dirigirá stdout a un archivo llamado capture.txt y stderr a un archivo llamado error.txt.

./error.sh 1> capture.txt 2> error.txt

Debido a que ambos flujos de salida (salida estándar y error estándar) se redireccionan a archivos, no hay salida visible en la ventana del terminal. Volvemos a la línea de comandos como si nada hubiera ocurrido.

Revisemos el contenido de cada archivo:

cat capture.txt

cat error.txt

Redirigir stdout y stderr al mismo archivo

Eso está bien, tenemos cada uno de los flujos de salida estándar yendo a su propio archivo dedicado. La única otra combinación que podemos hacer es enviar tanto stdout como stderr al mismo archivo.

Esto lo podemos lograr con el siguiente comando:

./error.sh > capture.txt 2>&1

Analicemos eso.

• ./error.sh: inicia el archivo de script error.sh.
• > capture.txt: redirige el flujo stdout al archivo capture.txt. > es la abreviatura de 1>.
• 2>&1: utiliza la instrucción de redirección &>. Esta instrucción le permite decirle al shell que haga que un flujo llegue al mismo destino que otro flujo. En este caso, decimos redirigir el flujo 2, stderr, al mismo destino al que se está redirigiendo el flujo 1, stdout.

No hay salida visible. Eso es alentador.

Revisemos el archivo capture.txt y veamos qué contiene.

cat capture.txt

Los flujos stdout y stderr se han redirigido a un único archivo de destino.

Para que la salida de una transmisión se redirija y se elimine silenciosamente, dirija la salida a /dev/null.

Detección de redirección dentro de un script

Discutimos cómo un comando puede detectar si alguno de los flujos se está redirigiendo y puede elegir modificar su comportamiento en consecuencia. ¿Podemos lograr esto en nuestros propios guiones? Si podemos. Y es una técnica muy fácil de entender y emplear.

Escriba el siguiente texto en un editor y guárdelo como input.sh.

#!/bin/bash

if [ -t 0 ]; then

  echo stdin coming from keyboard
 
else

  echo stdin coming from a pipe or a file
 
fi

Use el siguiente comando para hacerlo ejecutable:

chmod +x input.sh

La parte inteligente es la prueba entre corchetes. La opción -t (terminal) devuelve verdadero (0) si el archivo asociado con el descriptor de archivo termina en la ventana de la terminal. Usamos el descriptor de archivo 0 como argumento para la prueba, que representa stdin.

Si stdin está conectado a una ventana de terminal, la prueba resultará verdadera. Si stdin está conectado a un archivo oa una canalización, la prueba fallará.

Podemos usar cualquier archivo de texto conveniente para generar entradas para el script. Aquí estamos usando uno llamado dummy.txt.

./input.sh < dummy.txt

El resultado muestra que el script reconoce que la entrada no proviene de un teclado, sino de un archivo. Si lo desea, puede variar el comportamiento de su secuencia de comandos en consecuencia.

Eso fue con una redirección de archivos, intentémoslo con una tubería.

cat dummy.txt | ./input.sh

El script reconoce que su entrada se está canalizando hacia él. O más precisamente, reconoce una vez más que el flujo stdin no está conectado a una ventana de terminal.

Ejecutemos el script sin canalizaciones ni redireccionamientos.

./input.sh

El flujo stdin está conectado a la ventana del terminal, y el script lo informa en consecuencia.

Para verificar lo mismo con el flujo de salida, necesitamos un nuevo script. Escriba lo siguiente en un editor y guárdelo como output.sh.

#!/bin/bash

if [ -t 1 ]; then

echo stdout is going to the terminal window
 
else

echo stdout is being redirected or piped
 
fi

Use el siguiente comando para hacerlo ejecutable:

chmod +x input.sh

El único cambio significativo en este script está en la prueba entre corchetes. Estamos usando el dígito 1 para representar el descriptor de archivo para stdout.

Probémoslo. Canalizaremos la salida a través de cat.

./output | cat

El script reconoce que su salida no va directamente a una ventana de terminal.

También podemos probar el script redirigiendo la salida a un archivo.

./output.sh > capture.txt

No hay salida a la ventana del terminal, regresamos silenciosamente al símbolo del sistema. Como esperábamos.

Podemos mirar dentro del archivo capture.txt para ver qué se capturó. Use el siguiente comando para hacerlo.

cat capture.sh

Nuevamente, la prueba simple en nuestro script detecta que el flujo stdout no se envía directamente a una ventana de terminal.

Si ejecutamos el script sin conductos ni redirecciones, debería detectar que stdout se envía directamente a la ventana del terminal.

./output.sh

Y eso es exactamente lo que vemos.

corrientes de conciencia

Saber cómo saber si sus scripts están conectados a la ventana del terminal, a una tubería, o si están siendo redirigidos, le permite ajustar su comportamiento en consecuencia.

La salida de registro y diagnóstico puede ser más o menos detallada, dependiendo de si va a la pantalla oa un archivo. Los mensajes de error se pueden registrar en un archivo diferente al resultado normal del programa.

Como suele ser el caso, más conocimiento trae más opciones.