使用进程替换和使用管道有何区别？

Question

我在 tee 信息页面中发现了一个关于使用 tee 实用程序的示例：

wget -O - http://example.com/dvd.iso | tee >(sha1sum > dvd.sha1) > dvd.iso

我查找了>(...)语法并发现了一种称为“进程替换”的东西。据我所知，它使一个进程看起来像是另一个进程可以将其输出写入/附加到的文件。（如果我在这一点上错了，请纠正我。）

那么这与管道（|）有什么不同呢？我看到上面的例子中使用了管道--这只是一个优先级问题吗？还是有其他的区别？

- Ashton Wiersdorf

Answer 1

这里没有任何好处，因为这行代码同样可以写成这样：

wget -O - http://example.com/dvd.iso | tee dvd.iso | sha1sum > dvd.sha1

当你需要对多个程序进行输入输出管道操作时，就会出现差异，因为这些操作不能仅通过|符号来表达。可以尝试：

# Calculate 2+ checksums while also writing the file
wget -O - http://example.com/dvd.iso | tee >(sha1sum > dvd.sha1) >(md5sum > dvd.md5) > dvd.iso

# Accept input from two 'sort' processes at the same time
comm -12 <(sort file1) <(sort file2)

在某些情况下，当您无法或不想使用管道时，它们也非常有用：

# Start logging all error messages to file as well as disk
# Pipes don't work because bash doesn't support it in this context
exec 2> >(tee log.txt)
ls doesntexist

# Sum a column of numbers
# Pipes don't work because they create a subshell
sum=0
while IFS= read -r num; do (( sum+=num )); done < <(curl http://example.com/list.txt)
echo "$sum"

# apt-get something with a generated config file
# Pipes don't work because we want stdin available for user input
apt-get install -c <(sed -e "s/%USER%/$USER/g" template.conf) mysql-server

- that other guy

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所以，这实际上就像是说> filename.ext或< filename.ext，但是它是一个进程而不是一个文件？ - Ashton Wiersdorf

是的。echo <(date) 和 cat <(date) 给出了这个如何工作的良好线索。 - that other guy

与重定向有一个重要的区别：它并不重定向任何内容，而是将管道的名称（实际上类似于"/dev/fd/63"）作为参数传递给命令，并期望该命令打开该“文件”并进行读/写操作。@thatotherguy 给出的 echo <(date) 示例应该可以说明这一点，因为它只是打印文件名而不是从文件中读取内容。 - Gordon Davisson

Answer 2

另一个主要区别是返回值/退出代码的传播（我将使用更简单的命令来说明）：

管道：

$ ls -l /notthere | tee listing.txt
ls: cannot access '/notthere': No such file or directory
$ echo $?
0

-> tee的退出码被传播

进程替换：

$ ls -l /notthere > >(tee listing.txt)
ls: cannot access '/notthere': No such file or directory
$ echo $?
2

-> ls的退出代码被传递

当然，有几种方法可以解决这个问题（例如set -o pipefail、变量PIPESTATUS），但我认为值得一提的是，这是默认行为。

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另一个相当微妙但可能令人烦恼的区别在于子进程终止（最好使用产生大量输出的命令进行说明）：

管道：

#!/usr/bin/env bash
tar --create --file /tmp/etc-backup.tar --verbose --directory /etc . 2>&1 | tee /tmp/etc-backup.log
retval=${PIPESTATUS[0]}
(( ${retval} == 0 )) && echo -e "\n*** SUCCESS ***\n" || echo -e "\n*** FAILURE (EXIT CODE: ${retval}) ***\n"

-> 在包含管道结构的行之后，所有管道命令已经终止（否则PIPESTATUS无法包含它们各自的退出代码）

进程替换：

#!/usr/bin/env bash
tar --create --file /tmp/etc-backup.tar --verbose --directory /etc . &> >(tee /tmp/etc-backup.log)
retval=$?
(( ${retval} == 0 )) && echo -e "\n*** SUCCESS ***\n" || echo -e "\n*** FAILURE (EXIT CODE: ${retval}) ***\n"

-> 在进程替换所在的行之后，即在>(...)内部的命令，在本例中是tee，可能仍在运行，可能会导致不同步的控制台输出（成功/失败消息与仍在流动的tar输出混合）。[*]

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[*] 可以在帧缓冲控制台上重现，但似乎不会影响像KDE的Konsole这样的GUI终端（可能是由于不同的缓冲策略）。

- Fonic