Bash 进程替换：如何可移植地引用标准输入？

Question 1

diff如果命令行上给出的文件名之一是-（破折号），则实用程序将从标准输入中读取其位置。

$ echo hello | diff -u <( echo ok ) -
--- /dev/fd/12  Fri Nov 12 21:25:18 2021
+++ -   Fri Nov 12 21:25:18 2021
@@ -1 +1 @@
-ok
+hello

来自 GNUdiff手册：

如果 aFILE是-，则读取标准输入。

来自 OpenBSD 手册：

如果或file1是file2，则-使用标准输入代替它。

来自 POSIX 标准：

file1,file2
要比较的文件的路径名。如果file1或file2操作数是-，则应使用标准输入代替它。

Answer

diff如果命令行上给出的文件名之一是-（破折号），则实用程序将从标准输入中读取其位置。

$ echo hello | diff -u <( echo ok ) -
--- /dev/fd/12  Fri Nov 12 21:25:18 2021
+++ -   Fri Nov 12 21:25:18 2021
@@ -1 +1 @@
-ok
+hello

来自 GNUdiff手册：

如果 aFILE是-，则读取标准输入。

来自 OpenBSD 手册：

如果或file1是file2，则-使用标准输入代替它。

来自 POSIX 标准：

file1,file2
要比较的文件的路径名。如果file1或file2操作数是-，则应使用标准输入代替它。

Question 2

diff -u <(echo foo) <(cat)在交互中不起作用，bash因为进程替换中的命令不会放在前台，因此无法从终端设备读取。与在后台运行的cat &wherecat一样（不在终端设备的前台进程组中），一旦尝试从其控制终端读取数据，运行的进程cat就会被一个信号挂起。SIGTTIN

echo hello | diff -u <(echo ok) <(cat)之所以有效，是因为由两个子壳组成的整个管道位于前台，并且无论如何都是cat从管道而不是终端读取。进程替换最终位于前台，因为它们是由前台的子 shell（该管道的第二个组件）启动的。

bash-5.0$ diff -u <(echo ok) <(ps -o pid,ppid,pgid,args)
--- /dev/fd/63  2021-11-12 22:39:41.985207894 +0000
+++ /dev/fd/62  2021-11-12 22:39:41.985207894 +0000
@@ -1 +1,6 @@
-ok
+    PID    PPID    PGID COMMAND
+   9779    9772    9779 /bin/zsh
+1957388    9779 1957388 bash --norc
+1958861 1957388 1957388 bash --norc
+1958862 1957388 1958862 diff -u /dev/fd/63 /dev/fd/62
+1958863 1958861 1957388 ps -o pid,ppid,pgid,args

--- /dev/fd/63  2021-11-12 22:39:01.017237420 +0000
+++ /dev/fd/62  2021-11-12 22:39:01.017237420 +0000
@@ -1 +1,7 @@
-ok
+    PID    PPID    PGID COMMAND
+   9779    9772    9779 /bin/zsh
+1957388    9779 1957388 bash --norc
+1958325 1957388 1958324 diff -u /dev/fd/63 /dev/fd/62
+1958326 1958325 1958324 [bash] <defunct>
+1958327 1958325 1958324 bash --norc
+1958328 1958327 1958324 ps -o pid,ppid,pgid,args

查看ps上面第一种情况下如何在不同的进程组中运行，以及第二种情况下如何在与其余进程相同的进程组中运行。

如果你运行：

bash-5.0$ (diff -u <(echo ok) <(ps -o pid,ppid,pgid,args))
--- /dev/fd/63  2021-11-12 22:42:04.761112701 +0000
+++ /dev/fd/62  2021-11-12 22:42:04.761112701 +0000
@@ -1 +1,6 @@
-ok
+    PID    PPID    PGID COMMAND
+1960605    9772 1960605 /bin/zsh
+1960612 1960605 1960612 bash --norc
+1960757 1960612 1960757 diff -u /dev/fd/63 /dev/fd/62
+1960759 1960757 1960757 bash --norc
+1960760 1960759 1960757 ps -o pid,ppid,pgid,args

当我们在前台启动一个完整的子 shell 时，一切又恢复正常了。

因此，这里最简单的解决方法是在子 shell 中运行管道。

无论如何，这仅适用于交互式 shell（正在执行终端作业控制）以及 stdin 是会话的控制终端时。

在脚本中（您通常只关心脚本中的可移植性），即使 stdin 是终端也没有问题，diff -u <(echo ok) <(cat)因为 shell 是非交互式的并且不进行作业控制。

然而，这cat没有任何用处，它与以下中的 UUOC 相同：

cat | diff -u <(echo ok) -

或者

cat | diff -u <(echo ok) /dev/stdin

在不支持/dev/fd/x//dev/stdin的系统上，对于与不同的命令diff，不支持-指定 stdin，<(cat)在 bash 或 zsh 中（但不是在该功能来自的 ksh93u 之前的 ksh 版本中）使用临时命名管道，因此diff -u <(echo ok) <(cat)仍将在这些系统上工作。

由于我们提到了可移植性，请注意，在中zsh，您需要：

echo hello | { diff <(echo ok) <(cat); }

对于 to 的标准输入cat也是来自的管道echo。

另请注意：

echo hello | cmd /dev/stdin # or /dev/fd/0, /proc/self/fd/0²

不适用于 Linux 上的 ksh93，因为ksh93's|使用套接字对而不是管道³，并且在 Linux（和 Cygwin）上，与其他系统相反，打开/dev/stdin不像dup(0)，它打开与在标准输入上打开相同的文件，并且您可以不是open()插座。

更多阅读相关问答：

^{bash¹ 如今已经很少了，而且没有的系统可能比没有的系统多得多/dev/fd/x}

^{² 除了那些命令，例如gawk那些命令本身视为或可以视为/dev/stdin含义标准输入，而无需实际打开文件，与-.}

^{³ 因为 Linux 的管道实现不允许您查看 ksh93 需要执行某些（可疑）优化的内容。}

Answer