POSIX sh：复合命令如何与管道一起使用？ [关闭]答案

【问题标题】：POSIX sh: how do compound commands work with pipes? [closed]POSIX sh：复合命令如何与管道一起使用？ [关闭]
【发布时间】：2020-12-14 12:20:43
【问题描述】：

我试图了解顺序命令组（在 GNU bash 手册中称为“列表”）如何与 POSIX sh 定义或其实现中的管道一起使用。例如以下代码：

if test-expr1; then
  cmd1; cmd2; cmd3; ...
fi | { cmd4; cmd5; ...; } | cmd6

这里，管道有两个连续的“列表”和一个命令，其中cmd2 在cmd1 完成之后执行，cmd5 在cmd4 之后执行。但是，这三个都是并行运行的，因此管道不会阻塞。

我的第一个猜测是，对于这些“列表”中的每一个，都会创建一个带有单独 PID 的子 shell，它按顺序执行所有命令，但不会阻止 shell 生成其他进程——如果 shell开始等待cmd1 完成。但这是不正确的，因为即使在管道命令列表中，echo $$ 仍会报告相同的 PID。

问题是：fork()/waitpid() 究竟是如何实现正确行为的？

【问题讨论】：

对于{ list; } 没有创建子shell。对于( list )，创建了一个子shell：Command grouping
Wrt 这是不正确的，因为 echo $$ 仍然报告相同的 PID，不，你错了。 $ 的值在子 shell 中不会改变。
尽管立即获得了一些支持，但这个问题的范围并不合理。 POSIX sh 针对各种操作系统开发的实现有很多，如何在一个答案中解释每个 shell 如何实现管道？
我明白了，但我仍然不明白这里需要什么样的答案。比如，等待cmd1 完成的是子shell，而不是父shell。除非在后台启动，否则管道确实会阻塞父 shell。除了对您的预测进行此类更正外，我看不出在回答这个问题时还能提供什么。整个问题似乎是基于对我的一连串误解。
您是否尝试过使用set -x 跟踪执行或检查系统调用跟踪工具（如strace 或truss）生成的输出？这应该让您对正在发生的事情有所了解。

标签： bash shell sh posix

【解决方案1】：

但这是不正确的，因为即使在管道命令列表中，echo $$ 仍会报告相同的 PID。

这是正确的，而您的检查方法不正确。来自bash manual：

($$) 扩展为 shell 的进程 ID。在 () 子shell中，它扩展为调用shell的进程ID，而不是子shell。

所以您检查了调用 shell 在所有子 shell 中是否相同。是的。

【讨论】：

【解决方案2】：

if test-expr1; then
  cmd1; cmd2; cmd3; ...
fi | { cmd4; cmd5; ...; } | cmd6

将在解析树中呈现为：

                                 _______________|
                                /                \
               ________________|___               \
              /                    \               \
          IF__________________      \               \
         /  \                 \      \               \
test-expr1   cmd1; cmd2; cmd3  (nil)  cmd4; cmd5;     cmd6

看树叶：

test-expr1：如果涉及运行命令，可能会分叉，否则不需要。
cmd1; ...：可能是叉子，除非它们是内部的。一个分叉的 shell 可以按顺序运行这些
cmd4; cmd5：可能分叉，除非内部。一个分叉的 shell 可以运行这些序列。
cmd6：可能是分叉，除非是内部的。一个分叉的 shell 可以执行此操作。

IF statemnet (1, 2) 通过管道传送到 (3)。 (3) 被输送到 4. 所以，如果你的命令是：

if /bin/echo You; then /bin/echo say; /bin/echo hi; fi | { cat -; echo I; echo say; echo Lo;  } | cat -;

你得到输出：

You
say
hi
I
say
Lo

【讨论】：

ps echo 通常是内置的，但 /bin/echo 不是。