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管道后的多个命令和子 shell 执行

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管道后的多个命令和子 shell 执行

好吧，我知道在 Bash 中（默认情况下，没有启用“lastpipe”bash 选项）管道后分配的每个变量实际上都是在子 shell 中执行的，并且变量本身在子 shell 执行后消失。它不再可供父进程使用。但做了一些测试，我发现了这种行为：

A) 第二条命令 (a=2) 赋值并返回：

[root@centos01]# a=1; a=2; a=10 | echo $a
2

B) 第三条命令（a=10）赋值并返回：

[root@centos01]# a=1; a=2; a=10; a=20 | echo $a
10

C) 第四条命令（a=20）赋值并返回：

[root@centos01]# a=1; a=2; a=10; a=20; touch fileA.txt | echo $a
20

所以：

  • 为什么命令序列中的最后一个变量赋值总是没有实际执行？ （或者如果是，为什么它没有被子 shell 捕获并由 echo 命令返回？）

  • 在测试 C 中，“touch”命令实际上在目录中创建了文件“fileA.txt”。那么，为什么步骤 A 和集合 B 中执行的变量赋值序列中的最后一个命令不起作用？有谁知道这方面的技术解释吗？

答案1

首先，为了就一些名称达成一致，以下是 shell 解释您的输入的方式：

$ a=1; a=2; a=10 | echo $a
  ^^^  ^^^  ^^^^^^^^^^^^^^
    \    \         \_ Pipeline
     \    \_ Simple command
      \_ Simple command

该管道由两个简单的命令组成：

$ a=10 | echo $a
  ^^^^   ^^^^^^^
     \       \_ Simple command
      \_ Simple command

（请注意，虽然 Bash 手册中可能没有明确说明，但POSIX shell 语法允许一个简单的命令仅由变量赋值构成）。

a=1;并且a=2;不属于任何管道的一部分。 A;将终止管道，除非作为 a 的一部分出现复合命令。例如：

{ a=1; a=2; a=10; } | echo $a

在您的示例中，a=10和echo $a执行于两个不同的、 独立的子 shell 环境1，均作为主环境的副本创建。子 shell 不得更改其父执行环境2。引用相关内容POSIX 部分：

子 shell 环境应创建为 shell 环境的副本 [...] 对子 shell 环境所做的更改不应影响 shell 环境。

和

此外，多命令管道中的每个命令都位于子shell环境中；然而，作为扩展，管道中的任何或所有命令都可以在当前环境中执行。所有其他命令应在当前 shell 环境中执行。

因此，虽然示例中的所有命令都被实际执行，但管道左侧部分的分配没有可见的效果：它们仅更改a各自子 shell 环境中的副本，一旦子 shell 终止，这些副本就会丢失。

管道两端的子 shell 可以直接相互交互的唯一方式是通过管道本身 - 左侧的标准输出连接到右侧的标准输入。由于a=10不通过管道发送任何内容，因此它不可能影响echo $a.

1 如果lastpipe设置了该选项（默认情况下关闭，可以使用shopt内置命令启用），Bash 可能会执行当前 shell 中管道的最后一个命令。看管道在 Bash 手册中。但是，这与您的问题无关。

2 您可以从实践/历史的角度找到有关 U&L 的更多详细信息，例如，这个答案到为什么 POSIX shell 脚本管道中执行的最后一个函数不保留变量值？

答案2

请原谅我的英语，我还在学习。我也是一个Bash初学者，所以请纠正我的回答中的错误，谢谢。

首先我要指出一个错误。

  • 在a=10 | echo $a您通过管道（使用管道运算符; |）a=10来回显命令时。管道会将stdouta 命令连接到stdincommand2，即command | command2。

  • a=10是一个变量赋值，我假设没有stdout它，因为它不是一个命令。如果您在变量赋值中执行命令替换，则它将不起作用。如果我尝试以下操作：

    user@host$ a=$(b=10); echo $a

    不echo $a返回值10。当我修改为

    user@host$ a=$(b=10; echo $b)

    的一个电话

    $ echo $a

    回10。所以，我可能正确地假设变量赋值不是一个命令（即使通过 bash 手动定义它也不是一个命令）。

其次，该echo命令不从 获取输入stdin，而是打印其参数。

user@host$ echo "I love linux" | echo

不会返回任何内容。您可以使用xargs命令来克服这个问题：

user@host$ echo "I love linux" | xargs echo

将返回I love linux。因此，管道不能直接在echo命令上工作，因为它打印其参数而不是stdin.

现在，进行测试

  • 在你的指挥下

    user@host$ a=1; a=2; a=10 | echo $a

    变量最初a被赋值1，然后变量的值更改为2，两者都在当前 shell 环境中。命令通常在子 shell 中运行。a=10 | echo $a是一个列表，即相当于(a=10 | echo $a)在子 shell 中运行的列表，但它不起作用，因为echodoes not take stdin，但只打印它的参数。这里，参数是，子 shell 中$a变量的值为。a2

  • 此外，a=10不会产生任何输出，因为它是变量赋值。因此，实际上echo $a是打印其参数的值，2而不是从 中获取任何内容a=10 | < ... >。所以，这里不应该使用管道运算符；相反，您可以使用终止符（分号）分隔命令名称和变量赋值，并且它会正常工作，如(a=10; echo $a).

为了更好地理解这一点，您可以在启用 bash 调试选项的情况下尝试以下示例：

user@host$ a=1; a=2; a=10; echo $a;

  • 在上面的命令行中，echo $a生成10.

  • 如果我把它改成

    user@host$ a=1; a=2; (a=10; echo $a)

    第一个和第二个变量赋值是在当前 shell 中设置的，第三个变量赋值和echo命令是在子 shell 中执行的。因此， 的值a也在执行10该命令的子 shell 中echo，因此返回10。收到提示后，如果发出命令echo $a，它将返回，2因为子 shell 中的变量分配不会带回父 shell。

  • 还要注意的一件事是，;命令分隔符按顺序执行命令。

在测试用例“A”和“B”中，实际上执行了最后一个变量赋值（a=10在测试 A 和a=20测试 B 中），但它是在命令之后执行的，echo $a因此您得到的是变量先前值的结果a子 shell 环境，之后执行最后的变量赋值。在管道中，两个命令的stdin和stdout是在命令执行之前连接的，变量赋值也不会在标准输出上产生任何内容。

太长了；博士： 不应在管道中使用变量赋值。echo不直接在管道中工作。

答案3

这里，

a=20 | echo $a

管道只会增加混乱。左侧的赋值不会将任何内容打印到标准输出，也不echo从标准输入读取任何内容，因此没有数据通过管道移动。的参数echo只是从之前设置的内容扩展而来。

正如您所说，管道的各个部分在不同的子 shell 中运行，因此左侧的分配a不会影响右侧的扩展，并且在相反的情况下也不会发生这种通信。

相反，如果你这样做：

{ a=999; echo a=$a; } | cat

管子会更有意义，绳子a=999会穿过它。

最后一个示例中的代码touch fileA.txt之所以有效，是因为它会影响 shell 外部的系统。同样，您可以从管道中的命令写入 stderr 并查看终端上显示的结果：

$ echo a >&2 | echo b >&2 | echo c >&2
b
c
a

（这确实是我在系统上使用 Bash 得到的输出顺序。）

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