Note06
 
เก็บตกจากปฏิบัติการเรื่อง i/o redirection
-----------------------------------
คำชี้แจง: 
     1. กำหนดการใช้คำภาษาไทยดังนี้ :- ผลลัพธ์ ใช้แทน output, และ ข่าวสารความผิดพลาด ใช้แทน error message 
     2. กำหนดให้ในไดเรกทอรีปัจจุบัน (.) มีแฟ้ม yy.txt  แต่ไม่มีแฟ้ม xx.txt
     3. คำสั่ง cat ตัดมาจากคำว่า concatenation แปลว่า การเชื่อมเข้าด้วยกัน หรือ การต่อกัน

จากการทดลอง คำสั่ง cat มีการแสดงผลตามลำดับดังนี้
 
     $ cat yy.txt				# แสดงข้อมูลในแฟ้ม yy.txt
     This is yy.txt				# ออกทาง stdout --> จอภาพ

     $ cat  xx.txt				# ไม่มีแฟ้มหรือไดเรกทอรีชื่อ xx.txt
     cat:  xx.txt: No such file or directory	# แสดงคำเตือน (ความผิดพลาด) ทาง stderr --> จอภาพ

     $ cat  yy.txt  xx.txt 			# โดยปริยาย stdout และ stderr เชื่อมเข้าหากัน และต่อกับจอภาพ
     This is yy.txt				# แสดงผลผลลัพธ์ทางทางจอภาพ และ				
     cat:  xx.txt: No such file or directory	# แสดงข่าวสารความผิดพลาดทางจอภาพ

(1). บรรทัดคำสั่ง

     $ cat  yy.txt  xx.txt  1> log1  2> log2

กำหนดให้มีการเปลี่ยนทิศทางของผลลัพธ์มาตรฐาน (stdout: file descriptor = 1) ไปยังแฟ้มชื่อ log1
และกำหนดให้มีการเปลี่ยนทิศทางของข่าวสารความผิดพลาด (stderr: file descriptor = 2) ไปยังแฟ้ม log2

(2). บรรทัดคำสั่ง

     $ cat  yy.txt  xx.txt  1> log  2> log

กำหนดให้มีการเปลี่ยนทิศทางของ stdout ไปยังแฟ้ม log และเปลี่ยนทิศทางของ stderr ไปยังแฟ้ม log เช่นเดียวกัน

เมื่อคำสั่ง cat ทำงาน จะเริ่มทำงานกับแฟ้ม yy.txt ก่อน โดยเขียนข้อมูลในแฟ้ม yy.txt ลงในแฟ้ม log 
เมื่อแล้วเสร็จจะดำเนินการต่อกับแฟ้ม xx.txt ซึ่งไม่สามารถทำงานได้ เพราะแฟ้มนี้ไม่มีอยู่จริง จึงส่งข่าวสารความผิดพลาดลงในแฟ้ม log โดยเริ่มจากต้นแฟ้ม (> จะเขียนข้อมูลโดยเริ่มจากต้นแฟ้มเสมอ) จึงเป็นเขียนทับผลลัพธ์เดิมที่มีอยู่ในแฟ้ม เมื่อเขียนเสร็จ จะทำการปิดแฟ้ม ดังนั้น 
     → ข้อมูลในแฟ้ม log จึงมีเฉพาะข่าวสารความผิดพลาด  

ในทำนองเดียวกัน หากสลับที่ชื่อแฟ้มในคำสั่งเป็น

     $ cat  xx.txt  yy.txt  1> log  2> log
      → ข้อมูลในแฟ้ม log จะมีเฉพาะผลลัพธ์

เพื่อป้องกันการเขียนทับโดยไม่เจตนา ผู้ใช้สามารถกำหนดให้คำสั่งที่จะมีการเขียนทับหยุดการทำงาน และแสดงคำเตือนได้ โดยใช้คำสั่ง set -o noclobber (clobber - กระหน่ำตีซ้ำ, noclobber - ไม่ตีซ้ำ)

     $ set  -o  noclobber
     $ cat  yy.txt  xx.txt  1>log  2>log                                           
     -bash: log: cannot overwrite existing file	# bash ไม่สามารถเขียนข้อมูลทับแฟ้มที่มีอยู่แล้วได้

และแฟ้ม log ที่มีการสร้างขึ้นจะเป็นแฟ้มว่าง (มีขนาดเป็น 0 ไบต์)


(3). บรรทัดคำสั่ง

     $ cat  yy.txt  xx.txt  1> log  2>&1

กำหนดให้มีการเปลี่ยนทิศทางของ stdout ไปยังแฟ้ม log และเปลี่ยนทิศทางของ stderr ไปยังที่เดียวกับ stdout เป็นการ "ควบรวม" stdout และ stderr ให้ไปยังแฟ้มเดียวกัน เป็นการเขียนข้อมูลลงในแฟ้ม log ต่อกัน ข้อมูลไม่ทับกัน 
      → ข้อมูลในแฟ้ม log จึงมีทั้งผลลัพธ์ และ ข่าวสารความผิดพลาด

การวางตำแหน่งของ redirection operator จะอ้างอิง stdout หรือ stderr ก่อนก็ได้ ดังนั้นคำสั่ง

     $ cat  yy.txt  xx.txt  1> log  2>&1	จึงสมนัยกับ    $ cat  yy.txt  xx.txt  2> log  1>&2

แต่ต้องอ้างชื่อแฟ้มก่อนการ "ควบรวม", หากกำหนดการควบรวมก่อน จะปรากฏผล เช่น 

     $ cat  yy.txt  xx.txt  2>&1  1>log
     cat: xx.txt: No such file or directory

ผลลัพธ์ (ข้อมูลจาก yy.txt) เขียนลงในแฟ้ม log (ตาม 1>log) แต่กำหนดทิศทางของข่าวสารความผิดพลาดไว่ไม่ถูกต้อง เชลล์จึงส่งออกทางหน้าจอ (ซึ่งเป็น default) หรือเรียกให้เป็นภาษาวิชาการได้ว่า "ไม่สามารถทำ forward reference ได้"


การเปลี่ยนทิศทางในบรรทัดคำสั่ง
------------------------
เมื่อเพิ่ม redirection operator เข้าในบรรทัดคำสั่ง ในบางสถานการณ์อาจทำให้ดูซับซ้อนและยากต่อการทำความเข้าใจ จำเป็นต้องอ่านคู่มือ  เพื่อดูรูปแบบการใช้งานจากหัวข้อ  Synopsis (สาระสำคัญ) และหัวข้อคำอธิบาย (Description) เช่น คำสั่ง cat 

CAT(1)                     User Commands                     CAT(1)

NAME
       cat - concatenate files and print on the standard output 
             (นำข้อมูลในแฟ้มที่กำหนดมาต่อกัน แล้วส่งผลลัพธ์ออกทางstandard output)

SYNOPSIS
       cat   [OPTION]...   [FILE]...

DESCRIPTION
       Concatenate FILE(s), or standard input, to standard output.
       นำข้อมูลในแฟ้ม หรือ ข้อมูลจาก standard input มาต่อกัน ส้งผลลัพธ์ออกทาง standard output

ตัวอย่างที่ ๑
----------
     $ cat  yy.txt 

วิเคราะห์บรรทัดคำสั่ง:

     cat  <ชื่อแฟ้ม>

คำสั่ง cat ตามด้วยชื่อแฟ้ม หมายความว่าให้แสดงข้อมูลในแฟ้มทาง stdout


ตัวอย่างที่ ๒
----------
     $ cat  <  yy.txt

วิเคราะห์บรรทัดคำสั่ง:

     cat              <              yy.txt
    คำสั่ง          redirection        ชื่อแฟ้ม
                    operator

คำสั่ง cat ไม่มีชื่อแฟ้ม หมายความว่า ให้อ่านข้อมูลจาก standard input  
<  yy.txt กำหนดให้เปลี่ยนทิศทางรับข้อข้อมูลเข้าจากแฟ้ม yy.txt


ตัวอย่างที่ ๓
----------
     $ cat  >  yy.txt

วิเคราะห์บรรทัดคำสั่ง:

     cat              >              yy.txt
     คำสั่ง       redirection          ชื่อแฟ้ม
                   operator

คำสั่ง cat ไม่มีชื่อแฟ้ม หมายความว่า ให้อ่านข้อมูลจาก standard input 
>  yy.txt กำหนดให้เปลี่ยนทิศทางผลลัพธ์ไปยังแฟ้ม yy.txt
ซึ่งเท่ากับ เป็นการคัดลอกของที่ผู้ใช้พิมพ์ทางแป้นพิมพ์ลงในแฟ้ม yy.txt

เนื่องจาก standard input (รวมทั้ง standard output และ standard error) เป็น stream หรือข้อมูลไม่จำกัด โปรแกรม cat จึงไม่มีทางรู้ว่าข้อมูลจะหมดสิ้นเมื่อไร ผู้ใช้จึงต้องเป็นผู้บอก โดยส่งรหัสแสดงการสิ้นสุดของ stream รหัสนี้นิยมเรียกว่ารหัสปิดแฟ้ม (end-of-file, eof) ในระบบปฏิบัติการ Unix กำหนดให้กดแป้น Ctrl-D เพื่อสร้างรหัส EOT (End Of Transmission) โปรแกรม cat จะได้ทำการปิดแฟ้มและเลิกทำงาน