while循环中设置的Shell变量在外部不可见

Question

我正在尝试找到其中字符最多的文件路径名。可能有更好的方法来解决这个问题，但我想知道为什么会出现这个问题。

LONGEST_CNT=0
find samples/ | while read line
do
    line_length=$(echo $line | wc -m)
    if [[ $line_length -gt $LONGEST_CNT ]] 
    then
        LONGEST_CNT=$line_length
        LONGEST_STR=$line
    fi
done

echo $LONGEST_CNT : $LONGEST_STR

它总是返回：

0 :

如果我在 while 循环内部打印结果以进行调试，那么输出的值是正确的。所以为什么 Bash 没有将这些变量设置为全局变量呢？

- Mark

Answer 1

在Bash中，当你将内容通过管道符传递到一个while循环中时，会创建一个子shell。当子shell退出时，所有变量都会返回到它们之前的值（可能为null或unset）。可以通过使用进程替换来避免这种情况。

LONGEST_CNT=0
while read -r line
do
    line_length=${#line}
    if (( line_length > LONGEST_CNT ))
    then
        LONGEST_CNT=$line_length
        LONGEST_STR=$line
    fi
done < <(find samples/ )    # process substitution

echo $LONGEST_CNT : $LONGEST_STR

- Dennis Williamson

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Dennis提供的解决方案是有效的，但请注意，它违反了POSIX规范。尝试使用“set -o posix”命令，脚本将无法工作！ - RobSis

@Robert：这个问题被标记为[bash]。虽然进程替换没有被POSIX指定，但是除非可移植性到仅支持POSIX的shell是一个问题，否则没有理由不使用Bash特定的功能。顺便说一下，进程替换也被ksh和zsh支持。但是，它们不会创建一个导致变量丢失的子shell。还要注意，Bash 4.2有一个选项，shopt -s lastpipe，它“在当前shell上下文中运行管道的最后一个命令”（而不是子shell）-除非作业控制生效。 - Dennis Williamson

我使用这个，但是出现了语法错误：语法错误，附近的标记“done”意外。 - Aswin Murugesh

@AswinMurugesh：很可能你漏掉了 do。 - Dennis Williamson

“返回到它们之前的值”... 嗯，我认为更好的表述应该是更改发生在环境的临时副本中（甚至可能是不同的PID），并且随着while循环的结束而被销毁。原始全局变量根本没有被触及；没有理由“返回”。 - Alois Mahdal

Answer 2

“正确”的答案由Dennis提供。但是，如果循环中包含多行代码，则我发现进程替换技巧极其难以阅读。当阅读脚本时，我希望在看到处理过程之前先看到管道中的内容。

因此，我通常更喜欢使用在“{}”中封装while循环的技巧。

LONGEST_CNT=0
find /usr/share/zoneinfo | \
{ while read -r line
    do
        line_length=${#line}
        if (( line_length > LONGEST_CNT ))
        then
            LONGEST_CNT=$line_length
            LONGEST_STR=$line
        fi
    done
    echo $LONGEST_CNT : $LONGEST_STR
}

- mivk

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完全同意可读性的观点。+1。尽管如此，这是必须要走的路。 - 0xC0000022L

除了这个例子不修改全局变量之外。如果你在循环之后检查LONGEST_CNT，你会发现它仍然是零。 - Deim0s

@Deims0s：是的。这就是为什么echo语句在“{}”内部的原因。如果稍后需要再次使用变量，则可能更适合使用进程替换方式。 - mivk

Answer 3

关于查找最长路径名。这里有一个替代方案：

find /usr/share/zoneinfo | while read line; do
    echo ${#line} $line 
done | sort -nr | head -n 1

# Result:
58 /usr/share/zoneinfo/right/America/Argentina/ComodRivadavia

如果这被认为是离题的话，请原谅我，我希望它能帮助到某些人。

- grebneke

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使用 echo 命令来打印反引号输出通常是没有用的或者不必要的。请参考 useless use of echo。 - tripleee

@tripleee: 就我所知，这个例子中两个echo都很有用：wc需要从$line输入，并且在wc的输出之后需要显示$line。请随意提出改进意见，但不要添加更多行或变量。 - grebneke

@grebneke 我已经为你的回答（和评论）点赞了，但是在仔细思考后，我意识到你可以避免使用命令替换来运行 wc。相反，你可以使用 POSIX shell 参数扩展：echo ${#line} $line; - Anthony Geoghegan

@AnthonyGeoghegan 不错的建议。为了明确起见，您的示例使用# for String Length，而不是Number of positional parameters - 我认为您意外地发布了错误的链接。＃用于两者，这可能会让人感到困惑。 - grebneke

@grebneke 很好的发现。我在试图快速时发布了错误的链接。 :( - Anthony Geoghegan

@AnthonyGeoghegan 已更新您的解决方案，速度快得多，非常感谢。 - grebneke

Answer 4

请按照一贯的做法：

• 分离关注点，
• 避免全局变量，
• 记录你的代码，
• 易读性好，
• 可以采用POSIX风格。

(是的，我在这个“汤”中添加了比绝对必要更多的“最佳实践”成分;))

所以，我对于不可见子shell问题的最喜欢的“凭直觉反应”是使用函数：

#!/bin/sh

longest() {
    #
    # Print length and body of the longest line in STDIN
    #
    local cur_ln    # current line
    local cur_sz    # current size (line length)
    local max_sz    # greatest size so far
    local winner    # longest string so far
    max_sz=0
    while read -r cur_ln
    do
        cur_sz=${#cur_ln}
        if test "$cur_sz" -gt "$max_sz";
        then
            max_sz=$cur_sz
            winner=$cur_ln
        fi
    done
    echo "$max_sz" : "$winner"
}

find /usr/share/zoneinfo | longest

# ok, if you really wish to use globals, here you go ;)
LONGEST_CNT=0
LONGEST_CNT=$(
    find /usr/share/zoneinfo \
      | longest \
      | cut -d: -f1 \
      | xargs echo\
)
echo "LONGEST_CNT='$LONGEST_CNT'"

除了避免子shell的烦恼，使用函数让你有完美的文档编写位置，并且有点像添加命名空间：注意在函数内部，你可以使用更短、更简单的变量名而不会失去可读性。

- Alois Mahdal

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这段话的最后一部分其实是最好的答案，但是你可以把管道符号放在行末，避免使用行继续反斜杠。 - Priv Acyplease

@PrivAcyplease 这种风格的有意优势在于它使管道结构明显，尤其是对于中间的命令。我认为这非常值得额外的字符。 - Alois Mahdal