Hiểu thay thế lệnh đọc-a-file của Bash

Tôi đang cố gắng hiểu chính xác cách Bash đối xử với dòng sau:

$(< "$FILE")

Theo trang người đàn ông Bash, điều này tương đương với:

$(cat "$FILE")

và tôi có thể theo dòng lý luận cho dòng thứ hai này. Thực hiện Bash mở rộng biến trên $FILE, vào thay thế lệnh, vượt qua giá trị của $FILEđể cat, con mèo đầu ra các nội dung của $FILEđầu ra tiêu chuẩn, kết thúc thay thế lệnh bằng cách thay thế toàn bộ phù hợp với đầu ra tiêu chuẩn kết quả từ bên trong lệnh, và những nỗ lực bash để thực hiện điều đó như một lệnh đơn giản.

Tuy nhiên, đối với dòng đầu tiên tôi đã đề cập ở trên, tôi hiểu nó như sau: Bash thực hiện thay thế biến $FILE, Bash mở $FILEđể đọc trên đầu vào tiêu chuẩn, bằng cách nào đó đầu vào tiêu chuẩn được sao chép sang đầu ra tiêu chuẩn , kết thúc thay thế lệnh và Bash cố gắng thực hiện tiêu chuẩn kết quả đầu ra.

Ai đó có thể vui lòng giải thích cho tôi làm thế nào nội dung $FILEđi từ stdin đến stdout?

Đây <không phải là một khía cạnh của sự thay thế lệnh bash . Nó là một toán tử chuyển hướng (như một đường ống), mà một số shell cho phép mà không có lệnh (POSIX không chỉ định hành vi này).

Có lẽ nó sẽ rõ ràng hơn với nhiều không gian hơn:

echo $( < $FILE )

điều này có hiệu quả * giống như POSIX an toàn hơn

echo $( cat $FILE )

... cũng hiệu quả *

echo $( cat < $FILE )

Hãy bắt đầu với phiên bản cuối cùng đó. Điều này chạy catkhông có đối số, có nghĩa là nó sẽ đọc từ đầu vào tiêu chuẩn. $FILEđược chuyển hướng vào đầu vào tiêu chuẩn do <, do đó, catđặt nội dung của nó được đưa vào đầu ra tiêu chuẩn. Các $(command)subsitution sau đó đẩy catra 's vào lập luận ủng hộ echo.

Trong bash(nhưng không phải trong tiêu chuẩn POSIX), bạn có thể sử dụng <mà không cần lệnh. bash(và zshvà kshkhông dash) sẽ diễn giải rằng như thể cat <, mặc dù không cần gọi một quy trình con mới. Vì đây là nguồn gốc của shell, nó nhanh hơn so với việc chạy lệnh bên ngoài cat. * Đây là lý do tại sao tôi nói "hiệu quả giống như."

$(<file)(cũng hoạt động với `<file`) là một toán tử đặc biệt của vỏ Korn được sao chép bởi zshvà bash. Nó trông rất giống như thay thế lệnh nhưng nó không thực sự.

Trong shell POSIX, một lệnh đơn giản là:

< file var1=value1 > file2 cmd 2> file3 args 3> file4

Tất cả các phần là tùy chọn, bạn chỉ có thể có chuyển hướng, chỉ lệnh, chỉ gán hoặc kết hợp.

Nếu có các chuyển hướng nhưng không có lệnh, các chuyển hướng được thực hiện (vì vậy a > filesẽ mở và cắt ngắn file), nhưng sau đó không có gì xảy ra. Vì thế

< file

Mở fileđể đọc, nhưng sau đó không có gì xảy ra vì không có lệnh. Vì vậy, filesau đó được đóng lại và đó là nó. Nếu $(< file)là một thay thế lệnh đơn giản , thì nó sẽ mở rộng thành không có gì.

Trong đặc tả POSIX , trong $(script), nếu scriptchỉ bao gồm các chuyển hướng, sẽ tạo ra kết quả không xác định . Đó là cho phép hành vi đặc biệt của vỏ Korn.

Trong ksh (ở đây đã được thử nghiệm ksh93u+), nếu tập lệnh bao gồm một và chỉ một lệnh đơn giản (mặc dù các bình luận được cho phép trước và sau) chỉ bao gồm các chuyển hướng (không có lệnh, không có chuyển nhượng) và nếu chuyển hướng đầu tiên là stdin (fd 0) chỉ chuyển hướng ( <, <<hoặc <<<) chuyển hướng, vì vậy:

• $(< file)
• $(0< file)
• $(<&3)(cũng $(0>&3)thực sự là điều đó có hiệu lực cùng một nhà điều hành)
• $(< file > foo 2> $(whatever))

nhưng không:

• $(> foo < file)
• cũng không $(0<> file)
• cũng không $(< file; sleep 1)
• cũng không $(< file; < file2)

sau đó

• tất cả trừ chuyển hướng đầu tiên đều bị bỏ qua (chúng được phân tích cú pháp)
• và nó mở rộng đến nội dung của tệp / heredoc / herestring (hoặc bất cứ điều gì có thể được đọc từ bộ mô tả tệp nếu sử dụng những thứ như <&3) trừ các ký tự dòng mới.

như thể sử dụng $(cat < file)ngoại trừ đó

• việc đọc được thực hiện bên trong bởi vỏ chứ không phải bởi cat
• không có đường ống cũng không có quá trình bổ sung
• như một hệ quả của điều trên, vì mã bên trong không được chạy trong một lớp con, nên mọi sửa đổi vẫn còn sau đó (như trong $(<${file=foo.txt})hoặc $(<file$((++n))))
• đọc lỗi (mặc dù không phải lỗi trong khi mở tệp hoặc sao chép mô tả tệp) bị bỏ qua trong âm thầm.

Trong zsh, nó giống ngoại trừ rằng hành vi đặc biệt chỉ được kích hoạt khi chỉ có một tập tin chuyển hướng đầu vào ( <filehoặc 0< file, không <&3, <<<here, < a < b...)

Tuy nhiên, ngoại trừ khi mô phỏng các vỏ khác, trong:

< file
<&3
<<< here...

đó là khi chỉ có các chuyển hướng đầu vào mà không có lệnh, bên ngoài thay thế lệnh, zshchạy $READNULLCMD(máy nhắn tin theo mặc định) và khi có cả chuyển hướng đầu vào và đầu ra, $NULLCMD( cattheo mặc định), do đó ngay cả khi $(<&3)không được nhận dạng là đặc biệt Toán tử, nó vẫn sẽ hoạt động như kshmặc dù bằng cách gọi một máy nhắn tin để làm điều đó (máy nhắn tin đó hoạt động như thế catvì thiết bị xuất chuẩn của nó sẽ là một đường ống).

Tuy nhiên, trong khi ksh, $(< a < b)sẽ mở rộng sang nội dung của a, trong zshđó, nó sẽ mở rộng sang nội dung của avà b(hoặc chỉ bkhi multiostùy chọn bị tắt), $(< a > b)sẽ sao chép avào bvà mở rộng thành không có gì, v.v.

bash có một toán tử tương tự nhưng với một vài khác biệt:

• ý kiến ​​được cho phép trước nhưng không sau:

  echo "$(
     # getting the content of file
     < file)"

  hoạt động nhưng:

  echo "$(< file
     # getting the content of file
  )"

  mở rộng ra không có gì.

• giống như trong zsh, chỉ có một tệp chuyển hướng stdin, mặc dù không có quay lại a $READNULLCMD, vì vậy $(<&3), $(< a < b)thực hiện chuyển hướng nhưng mở rộng thành không có gì.

• vì một số lý do, trong khi bashkhông gọi cat, nó vẫn tạo ra một quy trình cung cấp nội dung của tệp thông qua một đường ống làm cho nó tối ưu hóa hơn nhiều so với các trình bao khác. Nó có hiệu lực giống như một $(cat < file)nơi catsẽ là một căn hộ cat.
• do hậu quả của những điều trên, bất kỳ thay đổi nào được thực hiện bên trong đều bị mất sau đó ( $(<${file=foo.txt})ví dụ, trong phần được đề cập ở trên, $filenhiệm vụ đó sẽ bị mất sau đó).

Trong bash, IFS= read -rd '' var < file (cũng hoạt động trong zsh) là một cách hiệu quả hơn để đọc nội dung của tệp văn bản thành một biến. Nó cũng có lợi ích của việc bảo tồn các ký tự dòng mới. Xem thêm $mapfile[file]trong zsh(trong zsh/mapfilemô-đun và chỉ cho các tệp thông thường) cũng hoạt động với các tệp nhị phân.

Lưu ý rằng các biến thể dựa trên pdksh kshcó một vài biến thể so với ksh93. Quan tâm, trong mksh(một trong những vỏ có nguồn gốc pdksh), trong

var=$(<<'EOF'
That's multi-line
test with *all* sorts of "special"
characters
EOF
)

được tối ưu hóa ở chỗ nội dung của tài liệu ở đây (không có các ký tự dấu) được mở rộng mà không sử dụng tệp tạm thời hoặc đường ống như trường hợp của các tài liệu ở đây, làm cho nó trở thành một cú pháp trích dẫn nhiều dòng hiệu quả.

Để có thể di động cho tất cả các phiên bản của ksh, zshvà bash, tốt nhất là giới hạn chỉ $(<file)tránh các bình luận và lưu ý rằng việc sửa đổi các biến được thực hiện trong phạm vi có thể hoặc không được bảo tồn.

Bởi vì bashnó bên trong cho bạn, đã mở rộng tên tệp và chuyển tệp thành đầu ra tiêu chuẩn, giống như nếu bạn phải làm $(cat < filename). Đây là một tính năng bash, có lẽ bạn cần xem bashmã nguồn để biết chính xác nó hoạt động như thế nào.

Đây là chức năng xử lý tính năng này (Từ bashmã nguồn, tệp builtins/evalstring.c):

/* Handle a $( < file ) command substitution.  This expands the filename,
   returning errors as appropriate, then just cats the file to the standard
   output. */
static int
cat_file (r)
     REDIRECT *r;
{
  char *fn;
  int fd, rval;

  if (r->instruction != r_input_direction)
    return -1;

  /* Get the filename. */
  if (posixly_correct && !interactive_shell)
    disallow_filename_globbing++;
  fn = redirection_expand (r->redirectee.filename);
  if (posixly_correct && !interactive_shell)
    disallow_filename_globbing--;

  if (fn == 0)
    {
      redirection_error (r, AMBIGUOUS_REDIRECT);
      return -1;
    }

  fd = open(fn, O_RDONLY);
  if (fd < 0)
    {
      file_error (fn);
      free (fn);
      return -1;
    }

  rval = zcatfd (fd, 1, fn);

  free (fn);
  close (fd);

  return (rval);
}

Một lưu ý $(<filename)không chính xác tương đương với $(cat filename); cái sau sẽ thất bại nếu tên tệp bắt đầu bằng dấu gạch ngang -.

$(<filename)ban đầu từ kshvà được thêm vào bashtừ Bash-2.02.

Hãy nghĩ về việc thay thế lệnh như chạy một lệnh như bình thường và bỏ đầu ra tại điểm mà bạn đang chạy lệnh.

Đầu ra của các lệnh có thể được sử dụng làm đối số cho một lệnh khác, để đặt một biến và thậm chí để tạo danh sách đối số trong một vòng lặp for.

foo=$(echo "bar")sẽ đặt giá trị của biến $foothành bar; đầu ra của lệnh echo bar.

Bộ chỉ huy thay thế