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了解 dash 中的管道和重定向

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了解 dash 中的管道和重定向

有人问如何将两个命令的输出作为文件传递给另一个命令，他们得到了回答以下。

( cmd1 | ( cmd2 | ( main_command /dev/fd/3 /dev/fd/4 ) 4<&0 ) 3<&0 )

我需要把这个拆开。

假设我有一个文本文件some_file，我希望将其作为输入传递给main_command.main_command采用两个文件作为输入。如果我想main_command与some_file命令的输出一起使用cmd2，一种方法是

( cmd2 | ( main_command some_file /dev/fd/4 ) 4<&0 )
  • 其中“最深”的部分（即一切达到顶峰的地方）是 main_command some_file /dev/fd/4。这只是将文件 some_file和/dev/fd/4作为参数传递给main_command.
  • 该4<&0部分表示stdin将指向文件描述符4。
  • cmd2 |将 的输出cmd2与后续的输入连接起来。
  • 我实在不知道括号的作用是什么。它们的存在仅仅是为了解析目的还是还有其他目的？

我的问题是：

  1. 如何解压问题开头的命令？
  2. 括号有什么作用？
  3. 我对更简单命令的解释正确吗？

编辑：我应该说如果我的逻辑是正确的，那么就没有必要回答1。

答案1

这是一个相当复杂的命令。我在最后直接回答了您的问题，但在此之前所有这些都是解压命令本身。我已经尽力做到全面，因此有些地方可能比您需要的更详细。

这括号创建一个子 shell:

( x y z )

表示从当前 shell 中派生一个新 shell，并x y z在其中执行（然后返回到当前 shell）。子 shell 继承了当前 shell 的所有内容，但它是一个单独的进程：这意味着它可以通过管道输入输入，并且可以在内部进行自己的环境更改，而不会影响父级。

每个打开的文件都有一个数字“文件描述符”与之相关。本文中的“文件”包括任何类型的输入或输出流，包括实际文件、套接字和标准 I/O 流。这些数字是可以直接与Cread函数来识别您正在谈论的流，并使用操作系统提供的相应系统调用以及所有其他 IO 函数。

4<&0 执行重定向将标准输入文件描述符 (0) 克隆为文件描述符 4。这意味着FD 0 复制到 4，而不是相反。在本例中，它会修改重定向之前子 shell 的打开文件。目前，这只是为输入流创建另一个“名称”。但关键部分是，此后这两个名称彼此独立：FD 4 将始终引用同一个流，即使 FD 0 更改为引用其他内容并且两者有所不同。

/dev/fd/4是程序访问其自己打开的文件描述符的一种（非标准）方式。在 Linux 上，它是 的符号链接/proc/self/fd，它具体化了当前进程的文件描述符表。程序可以获得open("/dev/fd/4", O_RDONLY)一个文件句柄，该文件句柄引用该程序在 FD 4 上拥有的流（例如4其本身）。就程序而言，这只是一个常规文件，可以像其他文件一样打开、关闭和读取。因为打开的文件描述符是由子进程继承的，所以main_command与它所在的子 shell 具有相同的文件描述符 4，因此/dev/fd/4也可以在那里工作。

cmd2 | x运行cmd2，并将其标准输出连接到 的标准输入（或 FD 0）x。在你的命令中，x是子shell表达式。

我们的总体指挥

cmd2 | ( main_command /dev/fd/4 ) 4<&0

然后有三个主要部分：

  1. 运行cmd2并将其输出传输到( main_command /dev/fd/4 ) 4<&0.
  2. 为由(标准输入) of4标识的流指定另一个名称。0( main_command /dev/fd/4 )
  3. main_command作为参数运行/dev/fd/4，它将（大概）作为文件打开并从中读取，获取cmd2.

最终效果是main_command获取一个路径名参数，它可以打开并读取 from 的输出cmd2，与 Bash 进程替换完全一样main_command <(cmd2)：事实上，这可能会/dev/fd/63作为参数给出，否则在内部的处理过程非常相似。

对于完整的命令

( cmd1 | ( cmd2 | ( main_command /dev/fd/3 /dev/fd/4 ) 4<&0 ) 3<&0 )

我们有嵌套的子shell：那是因为我们想要制作标准输入的两个副本，但它是两个不同的标准输入：一个是 的输出cmd1，在通过管道输送到较大的子 shell 后放入 FD 3，另一个是 的输出cmd2，在通过管道输送到最里面的子 shell 后放入 FD 4。这两个0命令都引用标准输入，但每个命令的标准输入是不同的，因为我们通过管道输入了不同的内容。

我认为这是这个问题中最令人困惑的部分。每个命令 - 这里是每个子 shell - 都有它自己的cmd1标准输入，从或管道输入cmd2，并且该唯一的标准输入流被别名为3或4。这些打开的文件描述符由下一层子 shell 和子命令继承，因此/dev/fd/3在最里面的命令中指的是它在外部执行的相同操作，即使标准输入现在指向其他内容。

外括号并不是严格必需的，尽管它们对于某些命令来说稍微更健壮，并且可能是一个很好的做法。内部的是：它们用于创建一个新的子进程，该子进程可以在其中拥有自己的一组重定向，以及通过管道输入自己的标准输入流。

最里面的重定向实际上是多余的：cmd2 | main_command /dev/fd/3 /dev/stdin也可以工作，因为没有对标准输入进行进一步的更改。

直接解决您的问题：

  1. 如何解压问题开头的命令？

    拆包就是到目前为止的整个帖子。

  2. 括号有什么作用？

    括号创建一个子 shell，这是一个独立的 shell 进程，可以像任何其他命令一样使用，包括将输入通过管道传输到其中，但可以在内部执行普通的 shell 操作，例如重定向。

  3. 我对更简单命令的解释正确吗？

    部分地。4<&0说文件描述符 4 将指向 stdin，重要的是现在称为 stdin- 不是标准输入的概念。/dev/fd/4是“一切都是文件意义上的”中的“文件”，但更具体地说，它是一个路径名，打开时会将您带回 FD 4。

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