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使用 shell 重定向读取/写入同一文件描述符

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使用 shell 重定向读取/写入同一文件描述符

我试图在 shell 重定向的上下文中理解文件描述符。

为什么我无法读取由的 STDOUTcat写入的 FD 3 ？ls

{ err=$(exec 2>&1 >&3; ls -ld /x /bin); exec 0<&3; out=$(cat); } 3>&1;

当尝试这个时，cat仍然想从我的键盘上读取。

如果这不能做到，为什么不呢？

区分：这个问题是关于读/写同一个文件描述符，使用提出的问题将 STDERR 和 STDOUT 重定向到没有临时文件的不同变量 举个例子。

答案1

在

{ err=$(exec 2>&1 >&3; ls -ld /x /bin); exec 0<&3; out=$(cat); } 3>&1

将 fd 1克隆{ ... } 3>&1到 fd 3。这仅意味着 fd 3 现在指向相同的资源（相同的资源）打开文件描述）正如 fd 1 所指向的那样。如果您从终端运行它，那可能是一个以读+写模式打开到终端设备的 fd。

之后exec 0<&3，fds 0、1、3都指向同一个打开文件描述（当您的终端模拟器打开它在执行 shell 之前创建的伪终端对的从属端（在上面的终端情况下运行命令的情况下）时创建）。

然后在 中，对于执行更改的out=$(cat)进程，fd 1 为管道的写入端，而 0 仍然是 tty 设备。因此将从终端设备读取，因此您在键盘上输入的内容（如果它不是终端设备，您可能会收到错误，因为 fd 可能以只写模式打开）。cat$(...)cat

为了cat读取ls其 stdout 上写入的内容，您需要将lsstdout 和catstdin 作为 IPC 机制（如管道、套接字对或伪终端对）的两端。例如，lsstdout 是管道的写入端，catstdin 是管道的读取端。

但您还需要同时运行ls和cat，而不是一个接一个地运行，因为这是一种 IPC（进程间通信）机制。

由于管道可以抓住一些数据（当前版本的 Linux 上默认为 64 KiB），如果您设法创建第二个管道，您将获得短输出，但对于较大的输出，您会遇到死锁，ls当管道已满时会挂起，并且会挂起直到有东西清空管道，但cat只能在返回时清空管道ls。

此外，只有yash一个原始接口，pipe()您需要创建第二个管道以从lsstdout 读取（由构造创建的 stderr 的另一个管道$(...)）。

在 yash 中，你会这样做：

{ out=$(ls -d / /x 2>&3); exec 3>&-; err=$(exec cat <&4); } 3>>|4

其中3>>|4（yash 特定功能）创建第二个管道，写入端位于 fd 3 上，读取端位于 fd 4 上。

但同样，如果 stderr 输出大于管道的大小，则会挂起。我们有效地将管道用作内存中的临时文件，而不是管道。

要真正使用管道，我们需要首先ls将 stdout 作为一个管道的写入端，将 stderr 作为另一个管道的写入端，然后 shell 在数据到来时同时读取这些管道的另一端（不是一个管道）。在另一个或再次你会遇到死锁）存储到两个变量中。

为了能够在数据到来时读取这两个 fd，您需要一个带有select()/poll()支持的 shell。zsh就是这样一个shell，但是它没有yash的管道重定向功能 1，因此您需要使用命名管道（因此管理它们的创建、权限和清理）并使用带有zselect/ sysread... 的复杂循环

¹ 如果在 Linux 上，您将能够使用/proc/self/fd/x管道上的行为类似于命名管道的事实，因此您可以执行以下操作：

#! /bin/zsh -
zmodload zsh/zselect
zmodload zsh/system

(){exec {wo}>$1 {ro}<$1} <(:) # like yash's wo>>|ro (but on Linux only)
(){exec {we}>$1 {re}<$1} <(:)

ls -d / /x >&$wo 2>&$we &
exec {wo}>&- {we}>&-
out= err=
o_done=0 e_done=0

while ((! (o_done && e_done))) && zselect -A ready $ro $re; do
  if ((${#ready[$ro]})); then
    sysread -i $ro && out+=$REPLY || o_done=1
  fi
  if ((${#ready[$re]})); then
    sysread -i $re && err+=$REPLY || e_done=1
  fi
done

答案2

这似乎是变量赋值语法的基本限制，以及 shell 生成子 shell 的副作用。您可以捕获 stderr 或 stdout，但不能同时捕获两者：另一个流需要重定向到文件（可能是 FIFO）。

# a function for testing
your_command() { sh -c 'echo "this is stdout"; echo "this is stderr" >&2'; }

errfile=$(mktemp)
out=$( your_command 2>|"$errfile" )
err=$(< "$errfile")
rm "$errfile"

echo "out: $out"
echo "err: $err"

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