执行单个命令时 Bash 会“吞噬”子 shell 进程

Question

执行单个命令时 Bash 会“吞噬”子 shell 进程

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我意外遇到了一个 bash/sh 行为，想知道其中的道理和提供下面问题的解决方案。

在一个交互式的 bash shell 会话中，我执行： $ bash -c 'sleep 10 && echo' 在 Linux 上使用 ps 命令，看起来像这样：

\_ -bash
   \_ bash -c sleep 10 && echo
     \_ sleep 10

进程树是我所期望的：

- 我的交互式 bash shell 进程 ($) - 一个子 shell 进程 (bash -c ...) - 一个 sleep 子进程

然而，如果我 bash -c 的命令部分是一个single 命令，例如： $ bash -c 'sleep 10' 那么中间的子 shell 就被忽略了，我的交互式终端会话直接执行 sleep 作为子进程。进程树看起来像这样：

\_ -bash
   \_ sleep 10

因此，从进程树的角度来看，这两个命令产生相同的结果：

- $ bash -c 'sleep 10' - $ sleep 10

这里发生了什么？

现在来回答我的问题：有没有办法强制中间的 shell 进程存在，无论传递给 bash -c ... 的表达式的复杂性如何？

（我可以在实际命令后面添加类似于 ; echo; 这样的内容，这样做“有效”，但我宁愿不这样做。有没有更好的方法来强制中间进程的存在？）

（编辑：在 ps 输出中有一个打字错误；如评论中建议，删除了 sh 标记；还有一个打字错误）

- Marco

当有可能进行优化时，为什么你不想要它呢？ - Charles Duffy

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主要确保在用户可以传递任意命令的环境中处理子进程时保持一致的行为。我不确定绕过此优化是否是我的解决方案（我遇到的实际问题与sudo的更改有关：https://dev59.com/bZLea4cB1Zd3GeqPyyyZ#34376188）。但这种行为很有趣，我想了解更多相关信息。 - Marco

很棒的问题。您在第一行ps树的第2行中是不是想说\_ bash -c sleep 10 && echo而不是\_ bash -c sleep 10 && sleep 10？ - codeforester

@codeforester 确实，谢谢。 - Marco

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Charles Duffy · Accepted Answer

实际上，在bash源代码中有一个注释，描述了该功能的很多基本原理：

/* If this is a simple command, tell execute_disk_command that it
   might be able to get away without forking and simply exec.
   This means things like ( sleep 10 ) will only cause one fork.
   If we're timing the command or inverting its return value, however,
   we cannot do this optimization. */
if ((user_subshell || user_coproc) && (tcom->type == cm_simple || tcom->type == cm_subshell) &&
    ((tcom->flags & CMD_TIME_PIPELINE) == 0) &&
    ((tcom->flags & CMD_INVERT_RETURN) == 0))
  {
    tcom->flags |= CMD_NO_FORK;
    if (tcom->type == cm_simple)
      tcom->value.Simple->flags |= CMD_NO_FORK;
  }

在 bash -c '...' 的情况下，当由 builtins/evalstring.c 中的should_suppress_fork 函数判断时，会设置 CMD_NO_FORK 标志。让 shell 自己完成这个过程，总是有益的。但只在以下情况下执行：

输入来自硬编码字符串，并且 shell 在该字符串的最后一个命令处。
没有其他命令、陷阱、钩子等需要在命令完成后运行。
退出状态不需要被反转或以其他方式修改。
无需撤消重定向。

这样可以节省内存，使进程的启动时间略微更快（因为它不需要进行 fork），并确保传递到进程 ID 的信号直接转到您正在运行的进程，从而使 sh -c 'sleep 10' 的父进程能够确定哪个信号杀死了 sleep，如果它实际上被信号杀死的话。

但是，如果由于某种原因您想要禁止它，只需要设置任何陷阱即可：

# run the noop command (:) at exit
bash -c 'trap : EXIT; sleep 10'