Vamos reestruturar require_lineum pouco seu script para ajudá-lo.

Primeiro, podemos nos livrar do inútil cat | grep. Em segundo lugar, podemos usar grepo comportamento intrínseco de 's para indicar o sucesso ou fracasso da busca por KEY, bem como imprimir a chave, se encontrada, para stdout.

require_line(){
  local KEY="$1"
  local FILE="/tmp/myfile"

  if grep "$KEY" "$FILE"
  then
    return 0
  else
    printf 'Key not found in:\n\n"%s"\n\nKey: "%s"\n' "$(cat "$FILE")" "$KEY" >&2
    return 1
  fi
}

Isso aproveita o comportamento interno do grep. Se a chave for encontrada, grepimprime a linha correspondente e retorna sucesso. Caso contrário, a elseramificação é tomada e uma mensagem é impressa indicando que a chave não foi encontrada. Além disso, no caso grepde falha, a mensagem de erro é impressa para stderrque a mensagem de erro não seja confundida com uma correspondência válida encontrada em $FILE.

Você pode modificar ainda mais require_linepara aceitar um nome de arquivo como $2 parâmetro alterando a linha para ler local FILE="$2"e, em seguida, passando o nome de arquivo desejado cada vez que invocar require_line.

Agora, com isso no lugar....

Você realmente precisa armazenar cada VALUEn para KEYn ou só precisa garantir que todos estejam presentes?

Agora que você tem uma require_linefunção que retorna claramente um valor de sucesso ou falha, você pode simplesmente ANDjuntar todos os seus testes. Assim que qualquer um deles falhar, o teste geral falhará.

Supondo que você precise dos valores de correspondência reais, a maneira prolixa de fazer isso seria:

if value1=$(require_line "key1") &&
   value2=$(require_line "key2") &&
   value3=$(require_line "key3")
then
   printf "%s\n" "$value1" "$value2" "$value3"
else
   printf "One or more keys failed.\n" >&2
fi

Isso será tedioso se você tiver várias chaves para verificar. Usar uma matriz pode ser melhor:

#!/usr/bin/env bash

require_line(){
  local KEY="$1"
  local FILE="/tmp/myfile" # or perhaps "$2"

  if grep "$KEY" "$FILE"
  then
    return 0
  else
    printf 'Key not found in:\n\n"%s"\n\nKey: "%s"\n' "$(cat "$FILE")" "$KEY" >&2
    return 1
  fi
}

declare keys=("this" "is" "a" "test" "\." "keyN")
N=${#keys[@]}

declare values=()

j=0
while [ $j -lt $N ] && values[$j]="$(require_line "${keys[j]}")"
do
  j=$(($j+1))
done

if [ $j -lt $N ]
then
  printf 'error: found only %d keys out of %d:\n' $j $N
  printf '  "%s"\n' "${values[@]}"
fi

Executando esse código com alguns dados de exemplo:

$ cat /tmp/myfile
this is a test.
$ ./test.sh 
Key not found in:

"this is a test."

Key: "keyN"
error: found only 5 keys out of 6:
  "this is a test."
  "this is a test."
  "this is a test."
  "this is a test."
  "this is a test."
  ""

Por fim, se você realmente só precisa verificar se todas as chaves estão presentes sem precisar saber quais são os valores de correspondência, o código orientado a matriz acima pode ser simplificado para simplesmente fazer um loop até que todas as chaves sejam encontradas ou abortar na primeira chave que está faltando.

Sair do subshell não sairá do script principal como você o experimentou.

Penso em 3 (e meia) soluções:

1. use set -epara que qualquer comando com falha ("não testado") (ou subshell) saia imediatamente do script principal (isso pode ser um exagero ou causar outros problemas),
2. enviar um sinal da função e capturá-lo com umtrap
3. use || exit $?depois de cada VALUEn=$(...)assim VALUE=$(require_line "myKey") || exit $?,
4. combine (3.) com um loop (não tão elegante) usando eval.

Esse terceiro não exatamente "requer um if em torno de cada um" e ainda seria uma sintaxe bastante compacta IMHO.

Aliás , essa linha

echo "Key not found in $DATA, key: $KEY"

...é realmente inútil se você sair de todo o script logo após isso porque a frase será armazenada na $VALUEnvariável que não será exibida.

Sugiro imprimir stderrassim:

echo "my error" 1>&2

Exemplos

Exemplo para a solução 1

#!/bin/sh
set -e

myfunc(){
        echo $1
        if [ "$1" != "OK" ] ; then exit 1 ; fi
}

VALUE1=$(myfunc "OK") 
echo $VALUE1
VALUE2=$(myfunc "NO WAY") 
echo $VALUE2

echo "main script did not exit"

$ ./test.sh
OK
zsh: exit 1     ./test.sh

Mas se eu remover set -edesde o início, recebo:

$ ./test.sh
OK
NO WAY
main script did not exit

Exemplo para a solução 2

#!/bin/sh

trap "exit $?" USR1

myfunc(){
        echo $1
        if [ "$1" != "OK" ] ; then kill -USR1 $$ ; fi 
}

VALUE1=$(myfunc "OK") 
echo $VALUE1
VALUE2=$(myfunc "NO WAY")
echo $VALUE2

echo "main script did not exit"

$ ./test.sh
OK

Exemplo para a solução 3

#!/bin/sh

myfunc(){
        echo $1
        if [ "$1" != "OK" ] ; then exit 1 ; fi
}

VALUE1=$(myfunc "OK") || exit $?
echo $VALUE1
VALUE2=$(myfunc "NO WAY") || exit $?
echo $VALUE2

echo "main script did not exit"

$ ./test.sh
OK
zsh: exit 1     ./test.sh

Exemplo para solução 4

#!/bin/sh

myfunc(){
        echo $1
        if [ "$1" != "OK" ] ; then exit 1 ; fi
}

I=1
for key in "OK" "OK" "NO WAY": ; do
        eval "VALUE$I=\$(myfunc \"$key\")" || exit $?
        eval "echo \$VALUE$I"
        I=$(($I+1))
done
echo "main script did not exit"

$ ./test.sh
OK
OK
zsh: exit 1     ./test.sh