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bash：具有管道、Tee 和进程替换的竞争条件

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bash：具有管道、Tee 和进程替换的竞争条件

我想看到twice输出两次，但这个脚本只会输出一次：

dump() {
    (sleep 1; cat) > "$1"
}
(sleep 0; echo "twice") | tee >(dump "./a.txt")
echo "$(< "a.txt")"

为了看两次，我必须调整睡眠时间：

dump() {
    (sleep 0; cat) > "$1"
}
(sleep 1; echo "twice") | tee >(dump "./a.txt")
echo "$(< "a.txt")"

是什么导致了这里的竞争条件？

答案1

进程替换中的调用dump作为异步进程运行。这意味着将tee其输出写入其中，然后管道完成。管道完成是因为输出tee被缓冲；如果你写了数据量多于管道缓冲区的大小，tee必须等待dump使用它，并且您的原始代码很可能会工作。

假设您只写入少量数据，就像在问题中所做的那样，然后您会a.txt在管道终止后立即读取数据，然后才有dump机会将任何内容写入文件（它仍在后台休眠，数据挂起）在管道缓冲区周围）。

如果您在运行错误代码后查看该a.txt文件，您会注意到它包含字符串twice。因此，sleep 1在函数中提供的轻微延迟之后，它最终确实到达了那里。

要阻止管道过早终止，请cat在末尾添加：

dump() {
    (sleep 1; cat) > "$1"
}

(sleep 0; echo "twice") | tee >(dump "./a.txt") | cat
echo "$(< "a.txt")"

这使得它可以工作，因为现在该cat进程需要等待 的输出dump通过管道到达（不会有，但它不知道）。这会延迟管道的终止，直到dump调用返回。此时，数据已被写入，a.txt并且可以通过脚本中的最后一个命令来获取。

管道中唯一同步进程的是 I/O，即从前一个进程读取数据并写入下一个进程。如果一个进程希望在某个时刻从上一步读取数据，它将阻塞，直到有数据可供读取，或者直到上一步关闭了管道的末端。

cat默认从标准输入读取。添加的标准输入cat连接到管道上一步中的标准输出tee和过程替换。dump该cat实用程序将一直读取，直到没有其他内容可读取为止。直到tee和都dump完成执行后才会发生这种情况。

代码的清理版本：

dump() {
    sleep 1
    cat >"$1"
}

echo twice | tee >(dump ./a.txt) | cat

cat a.txt

答案2

(sleep 0; echo "twice") | tee >(dump "./a.txt")
echo "$(< "a.txt")"

IIUC，问题是如何等待里面的进程>(...)完成后再执行$(...)下一行的命令替换。

答案是没有好的方法可以做到这一点。如果您的系统支持该/dev/fd/机制，您可以使用一个exec fd> >(...)技巧：

dump() {
    (sleep 1; cat) > "$1"
}
echo twice | { exec 7> >(dump a.txt); tee /dev/fd/7; exec 7>&-; wait; }
echo "$(< "a.txt")"

是的，这很丑陋，但你可以做得更糟：

echo twice | { a=>(dump a.txt); tee "$a"; eval "exec ${a##*/}>&-"; wait; }

因为它可以为此收集，A）使用较新版本的 bash (>= 5.0)，您可以在wait内部运行进程>(...)b)这些进程可能不会终止，直到它们在其标准输入上获得 EOF，直到您关闭管道的另一端（/dev/fd/63或类似的>(...)已扩展到的管道），这才会发生。后者很难正确执行。

答案3

某些版本的 Bash 有一个错误，导致它们无法正确等待进程替换生成的进程。

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