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The Quark
Asked: 2021-11-12 13:54:28 +0800 CST

没有子shell进程的子shell示例

  • 772

我最近才了解到“子shell”与“子shell进程”不同（例如参见“子shell”和“子进程”之间的确切区别是什么？以及子shell和子进程的POSIX定义）。

为了让自己相信这一点，我正在寻找一个命令来说明（证明）子shell 是在没有产生子shell 的情况下创建的。

现在，我尝试的一切似乎都会在创建子shell时产生一个子shell：

$ echo $BASHPID; (pwd; cd ..; echo $BASHPID; pwd); pwd      # `( ...)` executed in a subshell
                                                            # and in a child-shell process

$ >&2 ps | ps       # Theoretically executed in two subshells and apparently without child-shells
                    # but I cannot be sure due to the outcome of the next example

$ $ >&2 echo $BASHPID | ps      # `ps` doesn't display a child-shell for the execution of `echo`
953790                          # but `echo $BASHPID` shows a new process that is necessarily
    PID TTY         TIME CMD    # a child-shell since echo is a built-in 
 948538 pts/2   00:00:00 bash
 953791 pts/2   00:00:00 ps

我正在寻找一种方法来证明拥有子外壳并不一定意味着拥有子外壳......

重击 5.0.17

bash shell

2 个回答

  1. Best Answer

    在 bash shell 中，子 shell 是通过派生一个子进程来实现的，因此您不会看到子 shell 没有在该 shell 的子进程中运行的情况。

    ksh93 是我所知道的唯一一个在子shell 可能时跳过分叉的shell（这种优化仍然有很多错误，并且在AT&T 解散编写它的团队后试图维护它的后续人员已经考虑删除）。

    例如，如果您这样做：

     strace ksh93 -c 'pwd; (cd /; umask 0; pwd; exit 2); pwd'

    您会看到 ksh93 没有分叉任何进程，而是执行以下操作：

    openat(AT_FDCWD, ".", O_RDONLY|O_PATH)  = 3
fcntl(3, F_DUPFD, 10)                   = 10
close(3)                                = 0
fcntl(10, F_SETFD, FD_CLOEXEC)          = 0
[...]

    它将当前目录保存在 fd 10 上。然后：

    chdir("/")                              = 0
umask(000)                              = 002

    这会更改子 shell 中的当前目录和 umask。并且在子shell终止时（exit 2不调用_exit()系统调用）：

    fchdir(10)                              = 0
close(10)                               = 0

    恢复当前工作目录并：

    umask(002)                              = 000

    恢复umask。

    一些像 FreeBSD 的 shellsh在非常特殊的情况下可以跳过分叉，比如：

    var=$(printf %04d "$n")

    （这里有一个printf内置的，并且没有对环境进行任何更改）。

    在管道中，所有组件必须同时运行，因此它们必须在单独的进程中运行，即使在 ksh93 中也是如此。

    在bash中，它们都在子进程中运行。在 AT&T ksh 或 zsh 中，或 with bash -O lastpipe（非交互式时），最右边的不是（当然，您仍然需要 fork 一个子进程来运行外部命令，例如ps）。

    您看不到额外的bash进程，ps >&2 | ps或者(ps)因为ps直接在该子进程中执行，在执行之前ps是 bash 解释管道组件：子外壳。例如，在：

    n=0; /bin/true "$((n=1))" | /bin/echo "$((n=2))"; echo "$n"

    您将在 bash 和zsh /ksh93 中看到2and 。并在子进程中执行，直接在之前完成的子shell进程中执行，在 bash 中对于(and ) 相同，但在/ /中，是在主 shell 进程中完成的，并且子进程仅用于执行该外部实用程序，就像您不作为管道的一部分运行时一样。022/bin/true/bin/echo/bin/truen=1/bin/echon=2zshkshbash -O lastpipen=2/bin/echo "$((n=2))"

    在bash（与zsh/相反ksh）中，您确实在 中看到了一个额外的bash过程(: anything; ps)，仅当子shell 只有一个外部命令时才进行优化，您需要在exec那里手动进行优化：(: anything; exec ps).

    也一样{ ps; } | cat。

    • 4

  2. 我相信您误解了“subshel​​l”和“subprocess”（又名子进程），而 bash 手册页在消除混淆方面并没有多大帮助。

    当当前 shell 调用fork(). Fork 创建子进程；所以 subshel​​l是一个子进程。

    bash 手册页说 bash “在子 shell 中执行命令”，但不清楚的是，要运行外部进程（如ps），它然后调用exec()子 shell，用新命令的可执行文件替换正在运行的 bash 子shell。在某些情况下，例如()在 bash 中使用时，子shell 由 启动(并退出)，并且其间的命令可能在它们自己的子shell/子进程中启动。

    子shell和子进程不同的唯一方法是子进程可能（也可能不再）是同一可执行文件的另一个实例。

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