Linux tee 命令教程：捕获标准错误 (stderr) 输出

介绍

本教程将指导你使用 Linux 标准流，重点关注理解和管理标准错误（stderr）流。你将学习如何使用强大的 tee 命令来捕获和处理 stderr 输出，这是一项在 Linux 系统中进行错误处理和日志记录的宝贵技能。

理解 Linux 标准流

Linux 使用三个基本流来处理输入和输出操作。这些流构成了程序在 Linux 环境中进行通信的基础。

什么是标准流？

在你的 Linux 环境中打开一个终端。我们将通过实际例子来探索标准流的概念。

标准流是连接程序与其环境的通信通道。Linux 有三个标准流：

标准输入（stdin） - 文件描述符 0
标准输出（stdout） - 文件描述符 1
标准错误（stderr） - 文件描述符 2

让我们通过一些简单的命令来了解这些流的实际应用。

演示标准输入（stdin）

标准输入是程序接收数据的方式，通常来自键盘输入。

在你的终端中输入以下命令：

cat

现在输入任何文本并按 Enter 键。cat 命令从 stdin 读取并将其输出到 stdout。再输入几行文本。

要退出 cat 命令，请按 Ctrl+D（这表示文件结束）。

演示标准输出（stdout）

标准输出是程序发送其正常输出的地方。

运行此命令：

echo "This message goes to standard output"

你应该看到：

This message goes to standard output

echo 命令将文本发送到 stdout，stdout 显示在你的终端上。

演示标准错误（stderr）

标准错误是程序发送错误消息和警告的地方。

运行此命令以生成一个错误：

ls /nonexistent_directory

你应该看到类似于以下内容的错误消息：

ls: cannot access '/nonexistent_directory': No such file or directory

此错误消息被发送到 stderr，但它像 stdout 一样显示在你的终端上。

区分 stdout 和 stderr

为了了解 stdout 和 stderr 之间的区别，让我们将它们分别重定向：

ls /home /nonexistent_directory > output.txt 2> error.txt

现在检查每个文件的内容：

cat output.txt
cat error.txt

你应该看到 output.txt 包含 /home 目录的列表，而 error.txt 包含不存在目录的错误消息。

理解这些流的工作方式对于控制 Linux 中的程序输入和输出至关重要。

介绍 tee 命令

现在你已经了解了标准流，让我们来学习 tee 命令，它提供了一种管理这些流的强大方法。

什么是 tee 命令？

Linux 中的 tee 命令接收输入，并同时将其发送到标准输出和一个或多个文件。它的名字来源于管道中使用的 T 型分流器，该分流器将水流分成两个方向。

让我们通过一个基本示例来探索 tee 的工作原理：

echo "Hello, tee command" | tee hello.txt

你应该看到：

Hello, tee command

此文本显示在你的终端上，并且也被保存到 hello.txt 中。通过检查文件来确认这一点：

cat hello.txt

将 tee 与标准输出结合使用

让我们看看如何将 tee 与程序输出一起使用：

ls -la ~ | tee home_contents.txt

此命令列出你主目录的内容，将其显示在屏幕上，并将其保存到 home_contents.txt。

使用 tee 进行基本错误处理

默认情况下，tee 仅捕获标准输出。为了同时捕获标准错误，我们需要首先将 stderr 重定向到 stdout。

尝试此示例：

ls /home /nonexistent_directory 2>&1 | tee mixed_output.txt

2>&1 部分将 stderr（文件描述符 2）重定向到 stdout（文件描述符 1），从而合并了这两个流。然后，tee 命令捕获此合并的输出。

检查文件的内容：

cat mixed_output.txt

你应该在文件中看到目录列表和错误消息。

追加输出而不是覆盖

如果你想追加到文件而不是覆盖它，请使用 -a 选项：

echo "First line" | tee log.txt
echo "Second line" | tee -a log.txt

检查内容：

cat log.txt

你应该在文件中看到这两行，因为第二个命令追加到了文件，而不是覆盖它。

使用 tee 进行高级错误处理

现在你已经了解了 tee 的基础知识，让我们探索更多用于错误处理和日志记录的高级用法。

分离标准输出和标准错误

有时你希望分别捕获 stdout 和 stderr，同时仍然在终端上显示两者。让我们创建一个生成这两种类型输出的脚本：

nano test_script.sh

将以下内容添加到脚本中：

#!/bin/bash
echo "This is standard output"
echo "This is standard error" >&2
ls /home
ls /nonexistent_directory

保存文件（按 Ctrl+O，然后按 Enter）并退出（按 Ctrl+X）。

使脚本可执行：

chmod +x test_script.sh

现在运行脚本，分别捕获 stdout 和 stderr：

./test_script.sh > >(tee stdout.log) 2> >(tee stderr.log >&2)

这个复杂的命令：

运行你的脚本
将 stdout 重定向到 tee stdout.log，这会在屏幕上显示它并保存到文件中
将 stderr 重定向到 tee stderr.log >&2，这会在屏幕上显示它并保存到文件中

检查结果：

cat stdout.log
cat stderr.log

你应该在 stdout.log 中看到常规输出，在 stderr.log 中看到错误消息。

创建一个完整的错误日志

为了进行全面的日志记录，你可能希望：

将正常输出发送到屏幕
将错误发送到屏幕和日志文件
为错误添加时间戳，以便于跟踪

让我们创建一个脚本来演示这一点：

nano logging_script.sh

添加以下内容：

#!/bin/bash

## Function to generate a timestamp
timestamp() {
  date +"%Y-%m-%d %H:%M:%S"
}

## Echo with timestamp to stderr
echo_error() {
  echo "$(timestamp) - ERROR: $1" >&2
}

## Normal output
echo "Starting the script"

## Error output
echo_error "Something went wrong"

## More normal output
echo "Script continuing despite the error"

## Another error
echo_error "Another issue occurred"

## Final output
echo "Script completed"

保存并使脚本可执行：

chmod +x logging_script.sh

现在使用错误日志记录运行它：

./logging_script.sh 2> >(tee -a error_log.txt >&2)

这将：

在屏幕上显示所有输出（stdout 和 stderr）
另外在 error_log.txt 文件中捕获 stderr

检查错误日志：

cat error_log.txt

你应该只看到带有时间戳的错误消息，这使得它们易于跟踪。

实际应用：带有进度和错误处理的命令

让我们创建一个实际的例子，下载一个文件，在屏幕上显示进度，同时记录错误：

wget https://example.com/nonexistent_file.txt 2> >(tee -a download_errors.log >&2)

此命令：

尝试下载一个不存在的文件
在屏幕上显示所有输出，包括进度和错误
另外将任何错误记录到 download_errors.log