パイプとリダイレクトの受け渡しの仕組みが理解できない

Question

Linuxを使っていると、パイプやリダイレクトでシェルスクリプトを組んだりしているのをよく見かけます。
自分も使っているのですが、いまいちパイプやリダイレクトの仕組みがわかっていないまま使っています。

① パイプって全部のプログラム(コマンド)で使えるんですか？
例えば、何気なくyum でインストールコマンドは、全てパイプに対応しているのでしょうか

② パイプの正体は標準出力 + 標準入力なのでしょうか？
これまで

% rpm -qa | grep -i packageName

とした時、rpm は結果をstdoutに出力、grepではstdinから文字を取得していると思っていました。
しかし、googleで「Linux C言語 パイプ」と検索したらば、pipe()関数というものがある事がわかりました。

そのサイトを見ていると、「パイプへ出力」「パイプからの入力」というコメントがありました。
ということは「パイプ != 標準出力 + 標準入力」ということでしょうか？

それとも、「パイプ == 標準出力 + 標準入力」なんだけど、実は標準入力/標準出力は文字以外も書き込めるというオチなのでしょうか？

Answer 1

|によるパイプや> <等によるリダイレクトは、シェル(Bash等)の機能です。
シェルのコマンドライン、シェルスクリプト、あるいはプログラミング言語で良くあるsystem関数のようにシェル経由でプログラムを起動する場合につかえます。

質問(1)
パイプやリダイレクトの対象となるプログラムはシェルから直接起動できるコマンドであれば、何でもつかえます。もちろん、標準入力や標準出力を使わないプログラムだと意味ないですが。

質問(2)
このあたりを理解するためには、ファイルディスクリプタという物を理解する必要があります。
そこを飛ばして概要だけ説明すると、パイプは入り口と出口があり、入り口に書いたデータが出口から読めます。
前段コマンドの標準出力をパイプの入り口につなぎ、後段コマンドの標準入力をパイプの出口につなぐことで、シェルはパイプ処理を行っています。
ちょうど、リダイレクトが、コマンドの標準出力をファイルにつなぐのと同じようなものです。

ちゃんと理解するためには、pipe/dup2などのシステムコールを使って、Cで上記を行うプログラムを自分で書いてみる必要があるでしょうね。シェルの一部の機能を自分で作ってみると言うことです。

Comments

[redhat98]

回答ありがとうございます。

パイプは標準出力またはpipe()関数に出力されたデータを、次のコマンドに渡しているということなのでしょうか？

[otn]

> パイプは標準出力またはpipe()関数に出力されたデータを、次のコマンドに渡している
文章の意味がよく分からないので、YESともNOとも言い難いですが、
「パイプは入り口と出口があり、入り口に書いたデータが出口から読めます。
前段コマンドの標準出力をパイプの入り口につなぎ、後段コマンドの標準入力をパイプの出口につなぐことで、シェルはパイプ処理を行っています。」
をもう一度よく読んでください。

[redhat98]

わかりました。ありがとうございます。

Answer 2

1. 標準入力や標準出力を使うプログラムなら、何でも使えます。
2. 意図的に両端を持ったパイプを作って、それを入出力とすることもできます。それをシェルが行うのが、標準入出力のパイプです。そして、 mysqldump | gzip > hoge.gzのように、パイプやリダイレクトするものは別にテキストでなくても構いません。

Comments

[redhat98]

回答有り難うございます。