Pipeline e Redirezionamenti in Linux

Utilizzando la shell di Linux, puoi gestire in modo efficace l’input e l’output dei tuoi programmi, sfruttando a pieno le potenzialità offerte da questi strumenti. In questa lezione esploreremo dettagliatamente i tre canali standard gestiti dalla shell di Linux e come utilizzare le pipeline e i redirezionamenti per semplificare il tuo lavoro e migliorare l’efficienza del tuo codice.

I canali standard della Shell di Linux

La shell di Linux gestisce tutti i programmi avviati attraverso 3 canali standard. Questi tre canali sono:

• stdin (standard input – file descriptor 0) – è il canale attraverso il quale il programma riceve i dati di ingresso (generalmente questo canale è la tastiera del terminale);
• stdout (standard output – file descriptor 1) – è il canale attraverso il quale “esce” il risultato dell’elaborazione del programma (di solito è il video del terminale);
• stderr (standard error – file descriptor 2) – è il canale attraverso il quale vengono mostrati gli eventuali errori in fase di elaborazione (di solito è il video del terminale);

Normalmente i programmi UNIX prevedono che l’ingresso dei dati avvenga mediante lo standard input e l’elaborazione venga mostrata con lo standard output; tuttavia è possibile intervenire ed “alterare” i canali di entrata e di uscita. Per farlo si fa ricorso alla pipeline ed ai cosiddetti redirezionamenti (redirection) attraverso i quali è possibile “incanalare” l’output di un programma verso un altro programma, verso un file o un dispositivo. Questo approccio ci offre la flessibilità di combinare strumenti e gestire il flusso di dati in modo più efficiente.

Concatenare programmi: la pipeline

Come detto, è possibile fare in modo che l’output del programma1 divenga l’input del programma2. Vediamo come:

programma1 | programma2

Per concatenare due programmi si usa, quindi, il carattere |, cioè la barra verticale anche detta pipe. Si dice pipeline la sequenza di due o più comandi separati dal simbolo pipe. Questa funzionalità è particolarmente utile quando si desidera, per esempio, filtrare i dati di output di un programma attraverso un altro comando che ne modifica o suddivide il contenuto.

Redirezionamenti

È anche possibile redirezionare l’output verso un file (in questo caso l’output del programma verrà scritto all’interno del file indicato):

programma > nome_file

Allo stesso modo è possibile prendere il contenuto di un file ed utilizzarlo come standard input di un programma:

programma < nome_file

Come potete notare, la sintassi è la medesima; ciò che cambia è la “direzione”:

• > (in uscita)
• < (in entrata)

Qualora si voglia redirigere lo stderr, si userà 2> in questo modo:

programma 2> nome_file

Qualora si desideri redirezionare sia stdout che stderr di un programma si utilizzerà la seguente sintassi:

programma > nome_file 2>&1

La sintassi 2>&1, infatti, sta ad indicare che lo standard error dovrà essere redirezionato allo standard output (il quale, nel nostro esempio, è a sua volta redirezionato verso un file). Questo teorema risulta estremamente utile per il debugging, poiché consente di registrare errori e output in un solo file di log.

È anche possibile scegliere di “appendere” (invece di sovrascrivere) il contenuto in uscita (standard output) a quello di un file già esistente. Per farlo si userà la seguente sintassi:

programma >> nome_file

In questo caso lo stdout di programma verrà aggiunto all’eventuale contenuto del file nome_file e qualora questo non esista verrà creato. Questo è un ottimo modo per registrare output successivi senza perdere dati precedenti, utile in situazioni di logging o output continuo.