Shell 命令執行順序分析[圖]

2020-07-27 19:26:46

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供稿：網友

Shell 從標準輸入或腳本中讀取的每一行稱為管道（pipeline）;它包含了一個或多個命令（command），這些命令被一個或多個管道字符（|）隔開。

事實上還有很多特殊符號可用來分隔單個的命令：分號（;）、管道（|）、&、邏輯AND （&&），還有邏輯OR （||）。對于每一個讀取的管道，Shell都回將命令分割，為管道設置I/O，并且對每一個命令依次執行下面的操作：

整個步驟順序如上圖所示，看起來有些復雜。當命令行被處理時，每一個步驟都是在Shell的內存里發生的;Shell不會真的把每個步驟的發生顯示給你看。所以，你可以假想這事我們偷窺Shell內存里的情況，從而知道每個階段的命令行是如何被轉換的。我們從這個例子開始說：

復制代碼代碼如下:

 
$ mkidr /tmp/x 建立臨時性目錄 
$ cd /tmp/x 切換到該目錄 
$ touch f1 f2 建立文件 
$ f=f y="a b" 賦值兩個變量 
$ echo ~+/${f}[12] $y $(echo cmd subst )$ (( 3 + 2 )) > out 將結果重定向到out 

上述的執行步驟概要如下：

1.命令一開始回根據Shell語法而分割為token。最重要的一點是：I/O重定向 >out 在這里是被識別的，并存儲供稍后使用。流程繼續處理下面這行，其中每個token的范圍顯示于命令下面的行上：

echo ~+/${f}[12] $y $(echo cmd subst) $((3 + 2))
| 1 | |----- 2 ----| |3 | |-------- 4----------| |----5-----|

2.檢查第一個單詞（echo）是否為關鍵字，例如 if 或 for 。這里不是，所以命令行不變繼續處理。
3.檢查第一個單詞（echo）是否為別名。這里不是。所以命令行不變，繼續處理。
4.掃描所以單詞是否需要波浪號展開。在本例中，~+ 為ksh93 與 bash 的擴展，等同于$PWD，也就是當前的目錄。token 2將被修改，處理如下：

echo /tmp/x/${f}[12] $y $(echo cmd subst) $((3 + 2))
| 1 | |------- 2 -------| |3 | |-------- 4----------| |----5-----|

5.下一步是變量展開：token 2 與 3 都被修改。這樣會產生：

echo /tmp/x/${f}[12] a b $(echo cmd subst) $((3 + 2))
| 1 | |------- 2 -------| | 3 | |-------- 4----------| |----5-----|

6.再來要處理的是命令替換。注意，這里可用遞歸應用列表里的所有步驟！在這里，命令替換修改了 token 4：

echo /tmp/x/${f}[12] a b cmd subst $((3 + 2))
| 1 | |------- 2 -------| | 3 | |--- 4 ----| |----5-----|

7.現在執行算數替換。修改的是 token 5,結果：

echo /tmp/x/${f}[12] a b cmd subst 5
| 1 | |------- 2 -------| | 3 | |--- 4 ----| |5|

8.前面所有的展開產生的結果，都將再一次被掃描，看看是否有 $IFS 字符。如果有，則他們是作為分隔符（separator），產生額外的單詞，例如，兩個字符$y 原來是組成一個單詞，單展開式“a- 空格-b”，在此階段被切分為兩個單詞：a 與 b。相同方式也應用于命令$（echo cmd subst）的結果上。先前的 token 3 變成了 token 3 與
token 4.先前的 token 4則成了 token 5 與 token 6。結果：

echo /tmp/x/${f}[12] a b cmd subst 5
| 1 | |------- 2 -------| 3 4 |-5-| |- 6 -| 7

9.最后的替換階段是通配符展開。token 2 變成了 token 2 與 token 3：

echo /tmp/x/$f1 /tmp/x/$f2 a b cmd subst 5
| 1 | |---- 2 ----| |---- 3 ----| 4 5 |-6-| |- 7 -| 8

10.這時，Shell已經準備好了要執行最后的命令了。它會去尋找 echo。正好 ksh93 與 bash 的 echo 都內建到Shell 中了。

11.Shell實際執行命令。首先執行 > out 的 I/O重定向，再調用內部的 echo 版本，顯示最后的參數。

最后的結果：

復制代碼代碼如下:

 
$cat out 
/tmp/x/f1 /tmp/x/f2 a b cmd subst 5 

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