何时将Bash变量导出到子shell和/或可由脚本访问？

Question

何时将Bash变量导出到子shell和/或可由脚本访问？

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我对于bash变量是否会被导出到子shell中并且何时能够被脚本访问感到困惑。到目前为止，我的经验使我相信bash变量会自动传递给子shell。例如:

> FOO=bar
> echo $FOO
bar
> (echo $FOO)
bar

以上内容似乎表明bash变量可以在子Shell中访问。

给定以下脚本：

#! /usr/bin/bash
# c.sh

func()
{
  echo before
  echo ${FOO}
  echo after
}

func

我理解在当前shell上下文中调用脚本会使其可以访问当前shell的变量：

> . ./c.sh 
before
bar
after

如果我不使用“点空格”前缀来调用脚本…

> ./c.sh 
before

after

脚本不是在子shell中调用的吗？如果是这样，并且当前shell的变量对子shell可用（正如我从第一个代码块推断出来的那样），那么为什么以这种方式运行时$FOO不可用于c.sh？

同样地，为什么在圆括号中运行c.sh时$FOO也不可用——我理解圆括号表示在子shell中运行表达式：

> (./c.sh)
before

after

如果这不会在这篇文章中引起太多问题：如果"./c.sh"和"(./c.sh)"都在当前shell的子shell中运行脚本，那么两种调用方式之间有什么区别呢？

- StoneThrow

3

一个子shell是从父进程中分叉出来的，因此变量不需要被导出才能在其中可见：子进程总是继承其父进程100%的状态（除了PID本身和使用标志显式打开的文件描述符，指示操作系统在fork时不复制它们）。 - Charles Duffy

6

所以./foo并不会在子shell中运行foo：它是一个完全不相关的子进程，在fork()和execve()边界之后。 - Charles Duffy

5

(./c.sh) 会派生一个子shell，然后在其中运行一个子进程，因此该子进程是原始shell的孙子而不是直接子代，并且在子代和孙子之间存在一个 execv 的边界（尽管在父代和子代之间不存在）。 - Charles Duffy

2

你标记了 shell，所以我想指出并非所有的 shell 都像 bash 一样处理子 shell。例如，Korn shell 避免为子 shell 创建一个子进程。 - cdarke

1

重新阅读标准，我确实可以看到一些支持您定义的内容，尽管不至于模棱两可以至于迫使我改变自己的术语选择。无论如何，我相信一起阅读我们的评论将会带领读者获得有用的理解。 :) - Charles Duffy

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1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Charles Duffy · Accepted Answer

(...) 在一个单独的环境中运行 ... ，这最容易通过子Shell实现（在bash、dash和大多数其他POSIX shell中使用）--也就是说，由旧Shell fork() 创建的子进程，但不调用任何execv类函数。因此，父Shell的整个内存状态都会被复制，包括非导出的Shell变量。对于一个子Shell而言，这通常是你想要的：父Shell的进程镜像副本，而不是替换为一个新的可执行图像，从而使所有状态保持不变。

考虑 (. shell-library.bash; function-from-that-library "$preexisting_non_exported_variable") 作为一个例子：由于有括号，它会fork()一个子shell，但随后直接在该shell内部来源于 shell-library.bash 的内容，而不是用一个单独的可执行文件替换由fork()创建的shell解释器。这意味着function-from-that-library可以看到来自父shell的非导出函数和变量（如果使用execve()将无法看到），并且启动速度较快（因为它不需要像execve()操作期间那样链接、加载和初始化新的shell解释器）；但同时也意味着对内存状态、shell配置和进程属性（如工作目录）所做的更改不会修改调用它的父解释器（如果没有子shell并且没有fork()将会这样），所以父shell受到保护，不会被库所做的配置更改影响其后续操作。

相比之下，./other-script 将运行other-script 作为一个完全独立的可执行文件；当子shell被调用后（它不是子shell！），它不会保留非导出变量。具体实现如下：

Shell调用fork()创建子进程。在此时，子进程仍然复制了所有非导出变量的状态。
子进程遵循任何重定向（如果是./other-script >>log.out，则子进程将会open("log.out", O_APPEND)，然后将描述符fdup()到1上，覆盖stdout）。
子进程调用execv("./other-script", {"./other-script", NULL})，指示操作系统将其替换为新的other-script实例。成功调用后，以子进程PID运行的进程是一个全新的程序，只有export的变量能够幸存。