是 while 循环还是管道导致全局变量表现异常

Question

请有人解释一下COUNTER以下代码中变量的奇怪行为（从我的观点来看）？

#!/bin/bash

COUNTER=0

function increment {
    ((COUNTER++))
}

function report {
    echo "COUNTER: $COUNTER ($1)"
}

function reset_counter {
    COUNTER=0
}

function increment_if_yes {
    answer=$1
    if [ "$answer" == "yes" ]
    then
        increment
    fi
}

function break_it {
    echo -e "maybe\nyes\nno" | \
    while read LL
    do
        increment_if_yes $LL
    done    
}

report start # counter should be 0
increment
report one
increment_if_yes yes
report two
increment_if_yes no
report "still two"

reset_counter
report reset

break_it
report "I'd expect one"

我希望COUNTER位于1脚本的末尾，但它是0：

$ ./broken_variable.sh 
COUNTER: 0 (start)
COUNTER: 1 (one)
COUNTER: 2 (two)
COUNTER: 2 (still two)
COUNTER: 0 (reset)
COUNTER: 0 (I'd expect one)

Answer 1

OP的当前代码在 中按预期工作ksh，并且它也可能在其他 shell 中工作，但不是bash......

导致循环breakit()在子进程内触发，这又意味着 while 循环的所有函数调用也在子进程内触发。echo ... | while ...while

子进程（while在本例中为循环）接收变量的副本COUNTER，因此子进程所做的任何更改COUNTER仅适用于变量的副本。当子进程退出时，对副本的任何更改COUNTER都会丢失。当控制权返回到父进程时，（原始）COUNTER变量的值与启动子进程之前的值相同。

要实现所需的行为，您需要确保while循环在父进程中运行。一种使用进程替换的方法：

while read LL
do
    increment_if_yes "$LL"
done < <( echo -e "maybe\nyes\nno" )

Answer 2

这个更简单的例子可能会有所帮助：

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$ c=0\n$ printf \'a\\nb\\nc\\n\' | while read i; do (( c++ )); echo "c is now $c"; done\nc is now 1\nc is now 2\nc is now 3\n$ echo "$c"\n0\n

\n

正如您所看到的，这再现了您在脚本中观察到的行为。原因是，因为您将数据通过管道传输到while，这意味着它将启动一个子 shell，该子 shell 继承所有父变量的副本，但是当循环退出时，它不会导出这些副本回到父级。换句话说，您没有增加COUNTER变量，而是增加了变量的副本，该副本在循环结束后立即被销毁。

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如果您尝试脚本的修改版本，您可以看到它的实际效果：

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#!/bin/bash\n\nCOUNTER=0\n\nfunction increment {\n  echo "increment called"\n    ((COUNTER++))\n}\n\nfunction report {\n    echo "COUNTER: $COUNTER ($1)"\n}\n\nfunction reset_counter {\n    COUNTER=0\n}\n\nfunction increment_if_yes {\n    answer=$1\n    if [ "$answer" == "yes" ]\n    then\n        increment\n    fi\n}\n\nfunction break_it {\n  echo "aa COUNTER at start of break_it: $COUNTER"\n    echo -e "maybe\\nyes\\nno" | \\\n    while read LL\n    do\n        echo "bb COUNTER in loop top: $COUNTER"\n        increment_if_yes $LL\n        echo "bb COUNTER in loop bottom: $COUNTER"\n    done\n    echo "aa COUNTER at end of break_it: $COUNTER"\n}\n\nreport start # counter should be 0\nincrement\nreport one\nincrement_if_yes yes\nreport two\nincrement_if_yes no\nreport "still two"\n\nreset_counter\nreport reset\n\nbreak_it\nreport "I\'d expect one"\n

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运行此打印：

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COUNTER: 0 (start)\nincrement called\nCOUNTER: 1 (one)\nincrement called\nCOUNTER: 2 (two)\nCOUNTER: 2 (still two)\nCOUNTER: 0 (reset)\naa COUNTER at start of break_it: 0\nbb COUNTER in loop top: 0\nbb COUNTER in loop bottom: 0\nbb COUNTER in loop top: 0\nincrement called\nbb COUNTER in loop bottom: 1\nbb COUNTER in loop top: 1\nbb COUNTER in loop bottom: 1\naa COUNTER at end of break_it: 0\nCOUNTER: 0 (I\'d expect one)\n

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请注意这些值如何bb COUNTER显示名为的变量$COUNTER在函数中递增break_it，只是这实际上是该变量的副本，而不是脚本其余部分中可用的变量。

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最后，您可能需要通读 bash 手册的命令执行环境部分，特别是（强调我的）：

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当要执行除内置函数或 shell 函数之外的简单命令时，将在由以下内容组成的单独执行环境中调用该命令。除非另有说明，否则这些值是从 shell 继承的。

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• shell\xe2\x80\x99s 打开文件，以及通过重定向到命令指定的任何修改和添加
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• 当前工作目录
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• 文件创建模式掩码
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• 标记为导出的 shell 变量和函数，以及为命令导出的变量，传递到环境中（请参阅\n环境）
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• shell 捕获的陷阱将重置为从 shell\xe2\x80\x99s 父级继承的值，并且 shell 忽略的陷阱将被忽略
\n

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在此单独环境中调用的命令不能影响\n shell\xe2\x80\x99s 执行环境。

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最后一句话是问题的关键：在单独的环境中调用的命令不能影响父环境，这就是为什么您不能按照您想要的方式增加变量。

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但是，由于您的 shell (bash) 支持进程替换，您可以将您的函数更改为此，它将起作用：

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 function break_it {\n    while read LL\n    do\n        increment_if_yes $LL\n    done < <(printf \'maybe\\nyes\\nno\\n\')\n}\n

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如果我现在运行您的原始脚本，但对break_it函数进行了如上所示的修改，我会得到：

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$ foo.sh \nCOUNTER: 0 (start)\nCOUNTER: 1 (one)\nCOUNTER: 2 (two)\nCOUNTER: 2 (still two)\nCOUNTER: 0 (reset)\nCOUNTER: 1 (I\'d expect one)\n

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