父 shell,子 shell ,export 与 变量传递

本文详细解析了在Shell脚本中如何利用子shell执行多个任务及变量传递的过程,包括子shell的执行原理、局部变量特性、export命令的作用与限制,以及变量在父子shell间传递的方法。
当我们在一个 shell 里运行一个脚本程序时,该 shell 就会 fork 出一个新进程,从而启动了另一个命令解释器(由脚本中第一行的 #!/bin/xxx 指定,如 bash shell)来解释运行我们这个脚本。也就是说,这个新进程是一个子 shell,而之前的 shell 是个父 shell 。

在我们所运行的脚本里,我们还可以启动新的子 shell 进程,这些子 shell 进程使脚本并行地运行着多个子任务。一般而言,在一个脚本里执行一个外部命令(普通的可执行文件)时,shell 会 fork 出一个子进程,然后再用 exec 来执行这个程序;但是,bash shell 的内置命令(builtin)却不会这样,它们是直接执行的。所以,等价的内置命令的执行速度会比执行外部命令要来的快。

在一对括号 (...) 里可以放置一组指令,这些指令是在一个子 shell 里执行的。在子 shell 里的变量不能被这段子 shell 外的代码直接访问,也就是说子 shell 里的变量不能被父 shell 所存取,实际上它们是局部变量。这里可以参考:Link (( ))和 [[ ]]Link shell 与 命令的执行 这两篇文章。

下面用一段代码进行测试:

#!/bin/bash

echo "Subshell level = $BASH_SUBSHELL"

outer_variable=Outer
outer_variable2=Outer2

(
 echo "Subshell level INSIDE subshell = $BASH_SUBSHELL"
 inner_variable=Inner
 outer_variable2=Outer_var_changein_subshell
 echo "From Subshell,\"inner_variable\"=$inner_variable"
 echo "From parent shell,\"outer\"=$outer_variable"
 echo "From parent shell, \"outer\"=$outer_variable2"
)

echo "In parent shell, check \"outer_variable\" value:$outer_variable"
echo "In parent shell, check \"outer_variable2\" value:$outer_variable2"

echo
echo "Subshell level OUTSIDE subshell = $BASH_SUBSHELL"
echo

if [ -z "$inner_variable" ]
then
    echo "inner_variable undefined in main body of shell"
else
    echo "From main body of shell,\"inner_variable\"=$inner_variable"
fi

exit 0

运行输出:

beyes@debian:~/shell$ ./subshell.sh
Subshell level = 0
Subshell level INSIDE subshell = 1
From Subshell,"inner_variable"=Inner
From parent shell,"outer"=Outer
From parent shell, "outer"=Outer_var_changein_subshell
In parent shell, check "outer_variable" value:Outer
In parent shell, check "outer_variable2" value:Outer2
Subshell level OUTSIDE subshell = 0
inner_variable undefined in main body of shell

在上面的代码中,BASH_SUBSHELL 是一个环境变量,它表示进入子 shell 的层级,比如处于当前 shell 时,该变量值为 0;当在当前 shell 派生的子 shell 里时,该变量值为 1;如果该子 shell 又派生出一个子 shell,那么该变量在此间的值就为 3,以此类推。

在代码中,( ) 里的代码段是在子 shell 里执行的,而 inner_variable 作为局部变量,它的值可以在 ( ) 这段代码里 echo 出来,但是一旦返回到父shell 时,它就是未定义的,所以会输出“ inner_variable undefined in main body of shell”。也就是说,局部变量不能被外部代码所访问。

从输出可以看到,在子 shell 中和父 shell 中变量 outer_variable 的输出值是一样的;相对应的 outer_variable2 变量即使在子 shell 中进行了修改,但是当返回到父 shell 对其输出时,它却还是父 shell 中原来所赋的值。从这里可以看出,子 shell 可以 “感知” 父 shell 中的变量,但它不能修改它。其本质的原因和 fork() 函数的原理有关。在 UNIX/LINUX 中,fork 出来的子进程实际上是对父进程的一种拷贝,而子 shell 就是父shell fork 出来的一个子进程,所以它理所当然的有了父shell 中的一片拷贝。所以,子 shell 里的 outer_variable 和 outer_variable2 变量虽然和父 shell 的同名,但它们并不是同一个变量,而是父 shell 里的一个副本。

说到父shell 和 子 shell,那么会想到 export 这个命令。export 也是 bash 的一个内置命令。它主要是用来将父 shell 里的变量导出供子 shell 使用。它有如下特征:1. 用 export 导出的变量放在“导出变量列表”中,它可以被子 shell (子 shell 的子 shell 也是如此)拷贝并使用。2. 被 export 出来的变量虽然可以被子 shell 使用,但它也只是一个拷贝,而不会影响到父 shell 中的值以及其它子 shell 中的值。

看下面示例;

  1. 先在当前 shell 里 export 一个变量:

    beyes@debian:~/shell$ export exp8temp="hello world"
    beyes@debian:~/shell$ echo $exp8temp
    hello world
    
  2. 运行一个脚本 echo 此变量(该脚本只有一句话即 echo $exp8temp ):

    $ ./exp8.sh
    hello world
    

由上可见,父 shell 里 export 的变量可以被子 shell 读取。

  1. 测试一下子 shell 更改此变量是否会影响父 shell 里的值,子 shell 代码如下:

    #!/bin/bash
    
    exp8temp="hello shell"
    
    echo $exp8temp
    

检验上面的情景:

beyes@debian:~/shell$ ./exp8.sh
hello shell
beyes@debian:~/shell$ echo $exp8temp
hello world

可见子 shell 对父 shell 里 export 出来的变量进行修改并不能影响到父 shell。这说明了,子 shell 只是在“导出变量列表“里对该变量进行了一个拷贝。但反过来,父shell再次更改此变量时,子 shell 再去读时,读到的是新值,而不是原来的值。

4. 如果在子 shell 里 export 出的变量,父 shell 是否能读到呢?先将下面一段代码放在后台运行:

#!/bin/bash

export exp9temp="hello world"

sleep 30

exit 0

然后在在 30 秒内在父 shell 里读取一下 $exp9temp 的值,发现输出为空。所以我们得出结论,export 出来的变量不能导出到父进程或者是父进程的环境里。一个自己称可以继承父进程的东西,而不能反过来去影响父进程。

那么子 shell 有什么办法可以向父 shell 传递自己的变量吗?下面方法可以考虑:

  1. 通过一个中间文件进行:

    #!/bin/bash
    
    (
     subvar="hello shell"
     echo "$subvar" > temp.txt
    )
    
    read pvar < temp.txt
    
    echo $pvar
    
    运行输出:
    $ sh subandp.sh
    hello shell
    
  2. 通过命令替换:

    #!/bin/bash
    
    pvar=`subvar="hello shell";echo $subvar`
    
    echo $pvar
    
运行输出: ::
$ ./subandp.shhello shell

执行命令替换符(两个反单引号)之间的命令也是在子 shell 来完成的。

  1. 使用命名管道:

    #!/bin/bash
    
    mkfifo -m 777 npipe
    
    (
      subsend="hello world"
      echo "$subsend" > npipe &
     )
    
    read pread < npipe
    
    echo "$pread"
    
    exit 0
    

运行输出:

beyes@debian:~/shell$ ./var.sh
hello world

关于有名管道创建命令 mkfifo 可参考:http://www.groad.net/bbs/read.php?tid-3707.html

  1. 使用 here 文档:

    #!/bin/bash
    
    read pvar << HERE
    `subvar="hello shell"
    echo $subvar`
    HERE
    
    echo $pvar
    

运行输出:

$ ./subandp.sh
hello shell

方法应该还有很多,这些方法的本质原理基于进程间的通信。


转载自:

父 shell,子 shell ,export 与 变量传递


<think>我们正在讨论的是 BusyBox ash shell 环境。 在shell中修改全局变量:因为shellshell的一个副本,shell中对变量的修改只会影响shell自身的环境,不会影响shell。 因此,在shell中无法直接修改shell定义的全局变量。 但是,有一些间接方法可以实现类似效果,比如通过文件、命名管道或者让shell读取shell的输出并重新赋值。 回答结构: 1. 明确结论:不能直接修改。 2. 解释原因。 3. 提供间接修改的方法(可选,因为问题只问“能否”,但为了完整性可以简要提及)。 注意:根据用户要求,最后必须输出§§相关问题§§,且问题数量3-5个。 </think>在 BusyBox ash shell 环境中,** shell 无法直接修改 shell 定义的全局变量**。以下是详细解析: ### 根本原因 1. **环境隔离机制** shell 是通过 `fork()` 创建的进程,会**复制** shell变量环境(包括全局变量),但修改仅作用于自身进程空间: ```sh global_var="parent" ( # shell 环境 global_var="child" echo "shell: $global_var" # 输出 child ) echo "shell: $global_var" # 输出 parent(未被修改) ``` 2. **数据流向限制** - shell shell:只能通过标准输出(stdout)传递数据 - shell shell:可通过环境变量传递数据(但 shell 的修改不会反向传递) ### 间接修改方法 若需在 shell 操作后更新 shell 变量: 1. **输出捕获法** ```sh update_var() { echo "new_value" # 输出新值 } global_var=$(update_var) # 通过$()捕获输出 ``` 2. **临时文件法** ```sh temp_file=$(mktemp) ( # 在 shell 中计算 result="calculated_data" echo "$result" > "$temp_file" ) global_var=$(cat "$temp_file") # shell 读取 ``` 3. **命名管道法(高级)** ```sh mkfifo my_pipe exec 3<>my_pipe # shell 打开管道 ( echo "data" >&3 # shell 写入 ) & read global_var <&3 # shell 读取 ``` ### 特殊注意事项 - 使用 `export` 定义的变量 shell 中可修改,但**仍不影响 shell** - `source` 或 `.` 命令执行脚本时**不会创建 shell**,可直接修改变量
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