第22章. 进程替换

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2023-12-01

进程替换与命令替换（command substitution）很相似. 命令替换把一个命令的结果赋给一个变量，例如dir_contents=`ls -al`或xref=$( grep word datafile). 进程替换则是把一个进程的输出回馈给另一个进程 (换句话说，它把一个命令的结果发送给另一个命令).

命令替换的一般形式

由圆括号括起的命令

>(command)

<(command)

启动进程替换. 它是用/dev/fd/<n>文件把在圆括号内的进程的处理结果发送给另外一个进程. [1](译者注：实际上现代的UNIX类操作系统提供的/dev/fd/n文件是与文件描述相关的，整数n指的就是在进程运行时对应数字的文件描述符)

在"<"或or ">"与圆括号之间是没有空格的. 如果加了空格将会引起错误信息.

 
bash$ 


echo >(true)

 
/dev/fd/63

bash$ echo <(true)/dev/fd/63

Bash在两个文件描述符（file descriptors）之间创建了一个管道, --fIn和 fOut--. true命令的标准输入被连接到fOut(dup2(fOut, 0)), 然后Bash把/dev/fd/fIn作为参数传给echo.如果系统的/dev/fd/<n>文件不够时，Bash会使用临时文件. (Thanks, S.C.)

进程替换能比较两个不同命令之间的输出，或者甚至相同命令不同选项的输出.

 
bash$ 


comm <(ls -l) <(ls -al)

 
total 12
-rw-rw-r--    1 bozo bozo       78 Mar 10 12:58 File0
-rw-rw-r--    1 bozo bozo       42 Mar 10 12:58 File2
-rw-rw-r--    1 bozo bozo      103 Mar 10 12:58 t2.sh
        total 20
        drwxrwxrwx    2 bozo bozo     4096 Mar 10 18:10 .
        drwx------   72 bozo bozo     4096 Mar 10 17:58 ..
        -rw-rw-r--    1 bozo bozo       78 Mar 10 12:58 File0
        -rw-rw-r--    1 bozo bozo       42 Mar 10 12:58 File2
        -rw-rw-r--    1 bozo bozo      103 Mar 10 12:58 t2.sh

用进程替换来比较两个不同目录的内容(考察哪些文件名是相同的，哪些是不同的):

   1 diff <(ls $first_directory) <(ls $second_directory)

其他一些进程替换的用法和技巧:

   1 cat <(ls -l)
   2 # 等同于     ls -l | cat
   3
   4 sort -k 9 <(ls -l /bin) <(ls -l /usr/bin) <(ls -l /usr/X11R6/bin)
   5 # 列出系统中3个主要的'bin'目录的所有文件，并且按文件名排序.
   6 # 注意是三个明显不同的命令输出回馈给'sort'.
   7
   8
   9 diff <(command1) <(command2)    # 给出两个命令输出的不同之处.
  10
  11 tar cf >(bzip2 -c > file.tar.bz2) $directory_name
  12 # 调用"tar cf /dev/fd/?? $directory_name",和"bzip2 -c > file.tar.bz2".
  13 #
  14 # 因为/dev/fd/<n>的系统属性,
  15 # 所以两个命令之间的管道不必是命名的.
  16 #
  17 # 这种效果可以模仿出来.
  18 #
  19 bzip2 -c < pipe > file.tar.bz2&
  20 tar cf pipe $directory_name
  21 rm pipe
  22 #        或者
  23 exec 3>&1
  24 tar cf /dev/fd/4 $directory_name 4>&1 >&3 3>&- | bzip2 -c > file.tar.bz2 3>&-
  25 exec 3>&-
  26
  27
  28 # Thanks, St磒hane Chazelas

有个读者给我发来下面关于进程替换的有趣例子A.

   1 # 摘自SuSE发行版中的代码片断:
   2
   3 while read  des what mask iface; do
   4 # 这里省略了一些命令 ...
   5 done < <(route -n)
   6
   7
   8 # 为了测试它，我们来做些动作.
   9 while read  des what mask iface; do
  10   echo $des $what $mask $iface
  11 done < <(route -n)
  12
  13 # 输出:
  14 # Kernel IP routing table
  15 # Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
  16 # 127.0.0.0 0.0.0.0 255.0.0.0 U 0 0 0 lo
  17
  18
  19
  20 # 由 St閜hane Chazelas给出的,一个更容易理解的等价代码是:
  21 route -n |
  22   while read des what mask iface; do   # 管道的输出被赋给了变量.
  23     echo $des $what $mask $iface
  24   done  #  这样就取回了和上面一样的输出.
  25         #  但是, Ulrich Gayer指出 . . .
  26         #+ 这个简单版本的等价代码在while循环中使用了一个子shell,
  27         #+ 因此当管道结束后变量会被毁掉.
  28
  29
  30
  31 #  更进一步, Filip Moritz解释了上面两个例子之间有一个细微的不同之处
  32 #+ 如下所示.
  33
  34 (
  35 route -n | while read x; do ((y++)); done
  36 echo $y # $y 仍然没有被声明或设置
  37
  38 while read x; do ((y++)); done < <(route -n)
  39 echo $y # $y的值为 route -n 输出的行数
  40 )
  41
  42 # 一般来说
  43 (
  44 : | x=x
  45 # 看上去是启动了一个子shell
  46 : | ( x=x )
  47 # 但
  48 x=x < <(:)
  49 # 实际上不是
  50 )
  51
  52 # 当解析csv或类似的东西时非常有用.
  53 # 事实上，这就是SuSE原本的代码片断所要实现的功能.

注

[1]

这与命名管道（named pipe）(临时文件)有相同的作用, 事实上命名管道同样在进程替换中被使用.