Linux Shell 了解进程替换

进程替换和命令替换非常相似。

命令替换：把一个命令的输出结果赋值给另一个变量，例如dir_files=`ls -l`或date_time=$(date)；

进程替换：则是把一个命令的输出结果传递给另一个（组）命令。

为了说明进程替换的必要性，我们先来看一个使用管道的例子：

echo "http://www.baidu.com" | read
echo $REPLY

以上代码输出结果总是为空，因为 echo 命令在父 Shell 中执行，而 read 命令在子 Shell 中执行，当 read 执行结束时，子 Shell 被销毁，REPLY 变量也就消失了。管道中的命令总是在子 Shell 中执行的，任何给变量赋值的命令都会遭遇到这个问题。

使用 read 读取数据时，如果没有提供变量名，那么读取到的数据将存放到环境变量 REPLY 中。

幸运的是，Shell 提供了一种“特异功能”，叫做进程替换，它可以用来解决这种麻烦。

Shell 进程替换有两种写法，一种用来产生标准输出，借助输入重定向，它的输出结果可以作为另一个命令的输入：

<(commands)

另一种用来接受标准输入，借助输出重定向，它可以接收另一个命令的输出结果：

>(commands)

commands 是一组命令列表，多个命令之间以分号;分隔。注意，<或>与圆括号之间是没有空格的。

例如，为了解决上面遇到的问题，我们可以像下面这样使用进程替换：

read < <(echo "http://www.baidu.com")
echo $REPLY

输出结果：

http://www.baidu.com

整体上来看，Shell 把echo "http://www.baidu.com"的输出结果作为 read 的输入。<()用来捕获 echo 命令的输出结果，<用来将该结果重定向到 read。

注意，两个<之间是有空格的，第一个<表示输入重定向，第二个<和()连在一起表示进程替换。

本例中的 read 命令和第二个 echo 命令都在当前 Shell 进程中运行，读取的数据也会保存到当前进程的 REPLY 变量，大家都在一个进程中，所以使用 echo 能够成功输出。

而在前面的例子中我们使用了管道，echo 命令在父进程中运行，read 命令在子进程中运行，读取的数据也保存在子进程的 REPLY 变量中，echo 命令和 REPLY 变量不在一个进程中，而子进程的环境变量对父进程是不可见的，所以读取失败。

再来看一个进程替换用作「接受标准输入」的例子：

echo "Hello World" > >(read; echo "你好，$REPLY")

运行结果：

你好，Hello World

因为使用了重定向，read 命令从echo "Hello World"的输出结果中读取数据。

Shell进程替换的本质

为了能够在不同进程之间传递数据，实际上进程替换会跟系统中的文件关联起来，这个文件的名字为/dev/fd/n（n 是一个整数）。该文件会作为参数传递给()中的命令，()中的命令对该文件是读取还是写入取决于进程替换格式是<还是>：

如果是>()，那么该文件会给()中的命令提供输入；借助输出重定向，要输入的内容可以从其它命令而来。

如果是<()，那么该文件会接收()中命令的输出结果；借助输入重定向，可以将该文件的内容作为其它命令的输入。

使用 echo 命令可以查看进程替换对应的文件名：

[pretech]$ echo >(true)
/dev/fd/63
[pretech]$ echo <(true)
/dev/fd/63
[pretech]$ echo >(true) <(true)
/dev/fd/63 /dev/fd/62

/dev/fd/目录下有很多序号文件，进程替换一般用的是 63 号文件，该文件是系统内部文件，我们一般查看不到。

我们通过下面的语句进行实例分析：

echo "shellscript" > >(read; echo "hello, $REPLY")

第一个>表示输出重定向，它把第一个 echo 命令的输出结果重定向到/dev/fd/63文件中。

>()中的第一个命令是 read，它需要从标准输入中读取数据，此时就用/dev/fd/63作为输入文件，把该文件的内容交给 read 命令，接着使用 echo 命令输出 read 读取到的内容。

可以看到，/dev/fd/63文件起到了数据中转或者数据桥梁的作用，借助重定向，它将>()内部的命令和外部的命令联系起来，使得数据能够在这些命令之间流通。