为什么将$RANDOM的输出导向管道会影响值？

Question

以下是一段脚本，我期望它会生成同一对数字三次:

#! /usr/bin/env bash
RANDOM=5
echo " first" $RANDOM
echo "second" $RANDOM

echo

RANDOM=5
echo " first" $RANDOM
echo "second" $RANDOM

echo

RANDOM=5
echo "??????" $RANDOM | cat
echo " first" $RANDOM

相反，将输出导入管道会导致随机种子失效。为什么呢？

 first 18499
second 9909

 first 18499
second 9909

?????? 843
 first 18499

最终，我想要能够做到这样：

#! /usr/bin/env bash
n=3
for i in $( seq $n) ; do
    RANDOM=5
    echo $RANDOM | md5sum | cut -d' ' -f1
done

我该如何修改后面的脚本，以便每次运行时输出相同的结果？

- MatrixManAtYrService

Answer 1

管道中的命令在子shell中执行，而子shell有自己独立的环境变量。 $RANDOM 在管道中更新，但此更新不会传播到父shell，这就是为什么从以下的echo输出18499的原因。

在这种情况下，您可以使用<<<重定向来避免使用管道。重定向不会创建子进程。

cat <<< "?????? $RANDOM"

或者

(md5sum | cut -d' ' -f1) <<< "$RANDOM"

- John Kugelman

---

@zee 这样做行不通，因为<( )确实会创建一个子shell。@JohnKugelman 我不明白为什么，但你的方法对我也不起作用（它的行为就像<<<字符串在子shell中被评估一样，尽管显然不应该这样）。我已经在bash v4.4.19、4.2.10和v3.2.57中进行了测试。 - Gordon Davisson

我尝试了许多Bash版本（https://gist.github.com/MatrixManAtYrService/2903762631599b2b7673c2cc1406140f），这个答案只适用于3.1和3.2.57。 - MatrixManAtYrService

为什么输出是可重复的，如果它应该是随机的？种子的含义是什么？ - LMC

@LuisMuñoz $RANDOM 的输出基于先前的 $RANDOM 值，因此如果让您的 shell 初始化它，那么很难预测。如果您在某个时候自己设置它，那么它之后每次的行为都将相同（除非您调用新的 shell，这会为该 shell 创建一个新的不可预测的值）。它仍然不是一个非常好的随机源，因为一旦您知道它在某个时间的值，就可以预测其在随后的时间的值。如果您需要真正的随机性，/dev/urandom 是更好的选择。 - MatrixManAtYrService

重定向不会创建子shell。但是here-docs（和here-strings）会。或者至少可能会。你会如何实现here-docs？你可以将here-doc的文本写入临时文件，并将stdin重定向到临时文件。或者你可以fork bash进程，并将stdin重定向到一个管道中，该管道是子进程正在写入here-doc的地方。Posix没有指定机制（bash手册也没有记录它，据我所知），但很容易看出使用第二个机制的诱惑。将i = 0; echo $((++i)); echo $i与i = 0; cat<<<$((++i)); echo $i进行对比。 - rici

Answer 2

由于@JohnKugelman的答案对我不起作用，这里提供另一种选择（它还有一个好处，即它将在不支持<<<的非bash shell中运行）。只需将临时变量分配给$RANDOM的结果，然后在子shell（或其他奇怪的上下文）中使用该临时变量：

#! /usr/bin/env bash
RANDOM=5
echo " first" $RANDOM
echo "second" $RANDOM

echo

RANDOM=5
tmprandom=$RANDOM
echo " first" $tmprandom | cat
echo "second" $RANDOM

输出（在bash v4下；v3使用不同的随机数生成器）：

 first 18499
second 9909

 first 18499
second 9909

- Gordon Davisson