103.4 Lektion 2

Im Gegensatz zu Umleitungen fließen bei Pipes die Daten in der Befehlszeile von links nach rechts, und das Ziel ist ein anderer Prozess und nicht ein Dateisystempfad, ein Dateideskriptor oder ein Here-Dokument. Das Pipe-Symbol | weist die Shell an, alle verschiedenen Befehle gleichzeitig zu starten und die Ausgabe des vorhergehenden Befehls mit der Eingabe des folgenden Befehls von links nach rechts zu verbinden. Anstatt beispielsweise Umleitungen zu verwenden, kann der Inhalt der Datei /proc/cpuinfo, die von cat an die Standardausgabe gesendet wird, mit dem folgenden Befehl an stdin von wc gepiped werden:

Fehlt ein Pfad zu einer Datei, zählt wc die Anzahl der Zeilen, Wörter und Zeichen, die es auf seiner stdin erhält, wie es im obigen Beispiel der Fall ist. In einem zusammengesetzten Befehl können viele Pipes vorhanden sein. Im folgenden Beispiel werden zwei Pipes verwendet:

Der Inhalt der Datei /proc/cpuinfo, die von cat /proc/cpuinfo erzeugt wird, wird an den Befehl grep 'model name' weitergeleitet, der dann nur die Zeilen ausgibt, welche den Begriff model name enthalten. Die Maschine, auf der das Beispiel läuft, hat viele CPUs, daher gibt es mehrfach Zeilen mit dem String model name. Die letzte Pipe verbindet grep 'model name' mit dem Befehl uniq, der dafür verantwortlich ist jede Zeile, die gleich der vorherigen ist, zu überspringen.

Pipes können mit Umleitungen in derselben Befehlszeile kombiniert werden. Das vorherige Beispiel kann in folgende vereinfachte Form umgeschrieben werden:

Die Eingabeumleitung für grep ist nicht unbedingt notwendig, da grep einen Dateipfad als Argument akzeptiert, aber das Beispiel zeigt, wie solche kombinierten Befehle erstellt werden können.

Pipes und Weiterleitungen sind exklusiv, d.h. eine Quelle kann nur einem Ziel zugeordnet werden. Es ist jedoch möglich, eine Ausgabe in eine Datei umzuleiten und diese trotzdem mit dem Programm tee auf dem Bildschirm anzuzeigen. Dazu sendet das erste Programm seine Ausgabe an stdin von tee. Zum Speichern der Daten wird tee zusätzlich noch ein Dateiname übergeben:

Die Ausgabe des letzten Programms in der Kette, die von uniq erzeugt wurde, wird angezeigt und in der Datei cpu_model.txt gespeichert. Um den Inhalt der bereitgestellten Datei nicht zu überschreiben, sondern Daten an diese anzuhängen, muß tee mit der Option -a kombiniert werden.

Nur die Standardausgabe eines Prozesses wird durch eine Pipe erfasst. Nehmen wir an, Sie müssen einen langwierigen Kompilierungsprozess auf dem Bildschirm durchlaufen und gleichzeitig sowohl die Standardausgabe als auch den Standardfehler in einer Datei zur späteren Überprüfung speichern. Angenommen Ihr aktuelles Verzeichnis hat kein Makefile, dann wird der folgende Befehl einen Fehler verursachen:

Obwohl auf dem Bildschirm angezeigt, wurde die von make erzeugte Fehlermeldung nicht von tee erfasst und die Datei log.txt wurde zwar erstellt, blieb aber leer. Es muss eine Umleitung durchgeführt werden, bevor eine Pipe stderr erfassen kann:

In diesem Beispiel wurde stderr von make auf stdout umgeleitet, so dass tee in der Lage war, ihn mit der Pipe zu erfassen, auf dem Bildschirm anzuzeigen und in der Datei log.txt zu speichern. In Fällen wie diesem kann es nützlich sein, die Fehlermeldungen für eine spätere Überprüfung zu speichern.

Eine andere Methode zur Erfassung der Ausgabe eines Befehls ist die Befehlssubstitution. Indem ein Befehl in Anführungszeichen gesetzt wird, ersetzt die Bash ihn durch seine Standardausgabe. Das folgende Beispiel zeigt, wie stdout eines Programms als Argument für ein anderes Programm verwendet werden kann:

Die Ausgabe des Programms date, das aktuelle Datum formatiert als Jahr-Monat-Tag, wurde als Argument benutzt, um ein Verzeichnis mittels mkdir zu erstellen. Ein identisches Ergebnis erhält man durch die Verwendung von $() anstelle von Backquotes:

Dieselbe Methode kann verwendet werden, um die Ausgabe eines Befehls als Variable zu speichern:

Der Befehl uname -o gibt den generischen Namen des aktuellen Betriebssystems aus, der in der Sessionvariablen OS gespeichert ist. Die Zuweisung der Ausgabe eines Befehls an eine Variable ist in Skripten sehr nützlich und ermöglicht es, die Daten auf viele verschiedene Arten zu speichern und auszuwerten.

Abhängig von der Ausgabe, die durch den ersetzten Befehl erzeugt wird, ist die eingebaute Befehlssubstitution möglicherweise nicht geeignet. Eine ausgefeiltere Methode, die Ausgabe eines Programms als Argument eines anderen Programms zu verwenden, benutzt eine Zwischenstufe namens xargs. Das Programm xargs verwendet den Inhalt, den es über stdin erhält, um einen bestimmten Befehl mit dem Inhalt als Argument auszuführen. Das folgende Beispiel zeigt, wie xargs das Programm identify mit den vom Programm find gelieferten Argumenten ausführt:

Das Programm identify ist Teil von ImageMagick, einem Satz von Kommandozeilentools zum Prüfen, Konvertieren und Bearbeiten der meisten Bilddateitypen. Im Beispiel nimmt xargs alle Pfade, die von find aufgelistet wurden, und setzt diese als Argumente für identify ein, das dann die Informationen für jede Datei anzeigt, die entsprechend der Option -format formatiert wurden. Die von find im Beispiel gefundenen Dateien sind Bilder, die das Logo der Distribution in einem Debiandateisystem enthalten. -format ist ein Parameter von identify, nicht von xargs.

Die Option -n 1 veranlasst xargs, den gegebenen Befehl mit nur einem Argument gleichzeitig auszuführen. Anstatt alle von find gefundenen Pfade als Liste von Argumenten für identify zu übergeben, würde im Fall des Beispiels die Verwendung von xargs -n 1 den Befehl identify für jeden Pfad einzeln ausführen. Die Verwendung von -n 2 würde den Befehl identify mit zwei Pfaden als Argument ausführen, -n 3 mit drei Pfaden als Argument und so weiter. In ähnlicher Weise kann bei der Verarbeitung mehrzeiliger Inhalte durch xargs — wie es bei der Eingabe durch find der Fall ist — die Option -L verwendet werden, um zu begrenzen, wie viele Zeilen als Argumente pro Befehlsausführung verwendet werden.

Wenn die Pfade Leerzeichen enthalten, ist es wichtig, find mit der Option -print0 auszuführen. Diese Option weist find an, ein Null-Zeichen zwischen jedem Eintrag zu verwenden, damit die Liste von xargs korrekt geparst werden kann (die Ausgabe wurde unterdrückt):

Die Option -0 weist xargs an, dass das Null-Zeichen als Trennzeichen verwendet werden soll. Auf diese Weise werden die von find angegebenen Dateipfade korrekt geparst, auch wenn diese Leer- oder andere Sonderzeichen enthalten. Das vorherige Beispiel zeigt, wie man den Befehl du benutzt, um die Plattennutzung jeder gefundenen Datei herauszufinden und dann die Ergebnisse nach Größe zu sortieren. Die Ausgabe wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit vernachlässigt. Beachten Sie, dass es für jedes Suchkriterium notwendig ist, die Option -print0 für find zu benutzen.

Standardmäßig setzt xargs die Argumente des ausgeführten Befehls an die letzte Stelle. Um dieses Verhalten zu ändern, kann die Option -I verwendet werden:

Im letzten Beispiel wird jede von find gefundene Datei in das aktuelle Verzeichnis verschoben. Da der/die Quellpfad(e) mv vor dem Zielpfad mitgeteilt werden muß/müssen, wird der Option -I von xargs ein Ersatzbegriff übergeben, der dann entsprechend neben mv gesetzt wird. Durch die Verwendung des Null-Zeichens als Trennzeichen ist es nicht notwendig, den Substitutionsterm in Anführungszeichen zu setzen.