我怎样才能给管道计时？

Question

我想要time一个命令，它由两个单独的命令组成，一个管道输出到另一个。例如，考虑以下两个脚本：

$ cat foo.sh
#!/bin/sh
sleep 4

$ cat bar.sh
#!/bin/sh
sleep 2

现在，我怎样才能time报告所花费的时间foo.sh | bar.sh（是的，我知道管道在这里没有意义，但这只是一个例子）？如果我在没有管道的子shell中按顺序运行它们，它确实按预期工作：

$ time ( foo.sh; bar.sh )

real    0m6.020s
user    0m0.010s
sys     0m0.003s

但是我在管道时无法让它工作：

$ time ( foo.sh | bar.sh )

real    0m4.009s
user    0m0.007s
sys     0m0.003s

$ time ( { foo.sh | bar.sh; } )

real    0m4.008s
user    0m0.007s
sys     0m0.000s

$ time sh -c "foo.sh | bar.sh "

real    0m4.006s
user    0m0.000s
sys     0m0.000s

我已经阅读了一个类似的问题（How to run time on multiple commands AND write the time output to file?）并尝试了独立的time可执行文件：

$ /usr/bin/time -p sh -c "foo.sh | bar.sh"
real 4.01
user 0.00
sys 0.00

如果我创建仅运行管道的第三个脚本，它甚至不起作用：

$ cat baz.sh
#!/bin/sh
foo.sh | bar.sh

然后时间：

$ time baz.sh

real    0m4.009s
user    0m0.003s
sys     0m0.000s

有趣的是，time第一个命令完成后似乎不会立即退出。如果我bar.sh改为：

#!/bin/sh
sleep 2
seq 1 5

然后time再次，我期待在time之前进行打印输出seq，但它不是：

$ time ( { foo.sh | bar.sh; } )
1
2
3
4
5

real    0m4.005s
user    0m0.003s
sys     0m0.000s

尽管在打印报告¹之前等待它完成，但看起来time并没有计算执行所需的时间。bar.sh

所有测试都在 Arch 系统上运行并使用 bash 4.4.12(1)-release。我只能在项目中使用 bash，这是其中的一部分，因此即使zsh或其他一些强大的 shell 可以绕过它，这对我来说也不是一个可行的解决方案。

那么，我怎样才能获得一组管道命令的运行时间呢？而且，当我们这样做时，为什么它不起作用？time第一个命令完成后，它看起来立即退出。为什么？

我知道我可以通过这样的方式获得个人时间：

( time foo.sh ) 2>foo.time | ( time bar.sh ) 2> bar.time

但我仍然想知道是否有可能将整个过程作为单个操作进行计时。

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¹ _{这似乎不是缓冲区问题，我尝试使用unbuffered和运行脚本，并且stdbuf -i0 -o0 -e0在time输出之前仍然打印数字。}

Answer 1

它正在工作。

管道的不同部分是并发执行的。唯一同步/序列化管道中的进程的是 IO，即一个进程写入管道中的下一个进程，下一个进程读取第一个进程写入的内容。除此之外，它们彼此独立执行。

由于管道中的进程之间没有读取或写入发生，因此执行管道所需的时间是最长sleep调用的时间。

你还不如写

time ( foo.sh & bar.sh &; wait )

Terdon在聊天中发布了几个稍微修改过的示例脚本：

#!/bin/sh
# This is "foo.sh"
echo 1; sleep 1
echo 2; sleep 1
echo 3; sleep 1
echo 4

和

#!/bin/sh
# This is "bar.sh"
sleep 2
while read line; do
  echo "LL $line"
done
sleep 1

查询是“为什么time ( sh foo.sh | sh bar.sh )返回 4 秒而不是 3+3 = 6 秒？”

要查看发生了什么，包括执行每个命令的大致时间，可以这样做（输出包含我的注释）：

$ time ( env PS4='$SECONDS foo: ' sh -x foo.sh | PS4='$SECONDS bar: ' sh -x bar.sh )
0 bar: sleep 2
0 foo: echo 1     ; The output is buffered
0 foo: sleep 1
1 foo: echo 2     ; The output is buffered
1 foo: sleep 1
2 bar: read line  ; "bar" wakes up and reads the two first echoes
2 bar: echo LL 1
LL 1
2 bar: read line
2 bar: echo LL 2
LL 2
2 bar: read line  ; "bar" waits for more
2 foo: echo 3     ; "foo" wakes up from its second sleep
2 bar: echo LL 3
LL 3
2 bar: read line
2 foo: sleep 1
3 foo: echo 4     ; "foo" does the last echo and exits
3 bar: echo LL 4
LL 4
3 bar: read line  ; "bar" fails to read more
3 bar: sleep 1    ; ... and goes to sleep for one second

real    0m4.14s
user    0m0.00s
sys     0m0.10s

因此，总而言之，由于前两次调用echoin的输出缓冲，管道需要 4 秒，而不是 6 秒foo.sh。

Answer 2

这会是一个更好的例子吗？

$ time perl -e 'alarm(3); 1 while 1;' | perl -e 'alarm(4); 1 while 1;'
Alarm clock

real    0m4.004s
user    0m6.992s
sys     0m0.004s

脚本busyloop 3 和4 秒（分别），由于并行执行总共需要4 秒的实时时间，以及7 秒的CPU 时间。（至少大约。）

或这个：

$ time ( sleep 2; echo) | ( read x; sleep 3 )

real    0m5.004s
user    0m0.000s
sys     0m0.000s

它们不是并行运行的，因此总时间为 5 秒。这一切都花在睡眠上，所以没有使用 CPU 时间。