Bash 将所有输出重定向到命名管道

Question

我一直在寻找一种方法来使用 Bash 间接将所有输出（1 (STDOUT)、2 (STDERR)、3 等）重新路由到命名管道。这是我为测试该理论而编写的脚本：

#!/bin/bash

pipe1="/tmp/pipe1"
pipe2="/tmp/pipe2"
pipe3="/tmp/pipe3"

mkfifo "${pipe1}"
mkfifo "${pipe2}"
mkfifo "${pipe3}"

trap "rm -rf ${pipe1} ${pipe2} ${pipe3}" EXIT

printer() {
  echo "OUT" >&1
  echo "ERR" >&2
  echo "WRN" >&3
}

# Usage: mux
mux() {
  cat "${pipe1}"
  cat "${pipe2}"
  cat "${pipe3}"
}

printer 1>"${pipe1}" 2>"${pipe2}" 3>"${pipe3}"
mux

这段代码似乎没问题，但终端无限期挂起，直到它被终止。据我了解，管道就像文件一样，它们有一个 inode，但它们不是写入磁盘，而是写入内存。

话虽如此，它应该像任何其他文件一样可以访问。我知道脚本挂在调用打印机函数的行上。我还测试了几种子shell 组合和更高级的重定向（即重定向到STDOUT 以处理其他每个管道）。也许我在命名管道中缺少一个终止符（因此它被锁定并且不能被 mux 函数访问）。如果是这样，这是如何实现的？

编辑 经过更多测试后，该问题似乎仅在尝试使用多个管道重定向时发生。例如：

#!/bin/bash

pipe1="/tmp/pipe1"
mkfifo "${pipe1}"
trap "rm -rf ${pipe1}" EXIT

(exec >"${pipe1}"; echo "Test") &
cat < "${pipe1}"

将按预期工作。但是，添加 STDOUT（例如）会破坏它，迫使它挂起：

#!/bin/bash

pipe1="/tmp/pipe1"
mkfifo "${pipe1}"
trap "rm -rf ${pipe1}" EXIT

(exec >"${pipe1}" 2>"${pipe2}"; echo "Test"; echo "Test2" >&2) &
cat < "${pipe1}"
cat < "${pipe2}"

更具体地说，一旦exec >"${pipe1}" 2>"${pipe2} 语句执行，代码就会挂起。我想在某些地方添加更多子shell会有所帮助，但这可能会变得混乱/笨拙。但是，我确实了解到，命名管道是为了在 shell 之间桥接数据（因此添加了子 shell 和后台运算符 &）。

Answer 1

如果你想在文件描述符关闭后能够读取内容，你只需要使用文件即可。管道的想法是，读取命令需要在写入命令之前先运行。

在这样的设置中：

cmd1 | cmd2 | cmd3

首先运行cmd3，然后是cmd2，然后是cmd1。所以如果你想使用管道设置它，你需要打开每个fifo并行读取，然后调用printer：

printer() {
  echo "OUT" >&1
  echo "ERR" >&2
  echo "WRN" >&3
}

# Usage: mux
mux() {
  cat "${pipe1}" &
  cat "${pipe2}" &
  cat "${pipe3}"
}

mux &
printer 1>${pipe1} 2>"${pipe2}" 3>"${pipe3}"

shell 会在这个片段上阻塞：

(exec >"${pipe1}" 2>"${pipe2}"; echo "Test"; echo "Test2" >&2) &
cat < "${pipe1}"
cat < "${pipe2}"

在cat < "$pipe1" 上，因为您需要从两个管道中读取数据才能继续执行：

(exec >"${pipe1}" 2>"${pipe2}"; echo "Test"; echo "Test2" >&2) &
cat < "${pipe1}" &
cat < "${pipe2}"

如果你想要一个命令的缓冲输出，即。在命令写入或退出后读取命令的输出，仅使用文件，它们实际上称为日志。

作为一种解决方法，您可以使用 bash 管道内部缓冲来缓冲您的消息：

printer() {
  echo "OUT" >&3
  echo "ERR" >&4
  echo "WRN" >&5
}

# Usage: mux
mux() {
  timeout 1 cat "${pipe1}"
  timeout 1 cat "${pipe2}"
  timeout 1 cat "${pipe3}"
}

printer 3> >(cat >$pipe1) 4> >(cat >$pipe2) 5> >(cat >$pipe3)
mux

这里发生的情况是，管道始终为写入打开，即使在打印机功能存在之后也会保持打开状态，直到进程替换运行。您可以通过exec 5>&- 手动关闭它们，这会将EOF 写入管道，让cat $pipe3 正常返回。如果函数不关闭文件描述符，cat "$pipe1" 将永远不会退出，这就是使用超时函数的原因，这样我们就可以在不阻塞管道的情况下排出管道。