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Shell 命令執行順序分析[圖]

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Shell 從標準輸入或腳本中讀取的每一行稱為管道(pipeline);它包含了一個或多個命令(command),這些命令被一個或多個管道字符(|)隔開。

事實上還有很多特殊符號可用來分隔單個的命令:分號(;)、管道(|)、、邏輯AND (),還有邏輯OR (||)。對于每一個讀取的管道,Shell都回將命令分割,為管道設置I/O,并且對每一個命令依次執行下面的操作:


整個步驟順序如上圖所示,看起來有些復雜。當命令行被處理時,每一個步驟都是在Shell的內存里發生的;Shell不會真的把每個步驟的發生顯示給你看。所以,你可以假想這事我們偷窺Shell內存里的情況,從而知道每個階段的命令行是如何被轉換的。我們從這個例子開始說:
復制代碼 代碼如下:

$ mkidr /tmp/x 建立臨時性目錄
$ cd /tmp/x 切換到該目錄
$ touch f1 f2 建立文件
$ f=f y="a b" 賦值兩個變量
$ echo ~+/${f}[12] $y $(echo cmd subst )$ (( 3 + 2 )) > out 將結果重定向到out


上述的執行步驟概要如下:

1.命令一開始回根據Shell語法而分割為token。最重要的一點是:I/O重定向 >out 在這里是被識別的,并存儲供稍后使用。流程繼續處理下面這行,其中每個token的范圍顯示于命令下面的行上:

echo ~+/${f}[12] $y $(echo cmd subst) $((3 + 2))
| 1 | |----- 2 ----| |3 | |-------- 4----------| |----5-----|

2.檢查第一個單詞(echo)是否為關鍵字,例如 if 或 for 。這里不是,所以命令行不變繼續處理。
3.檢查第一個單詞(echo)是否為別名。這里不是。所以命令行不變,繼續處理。
4.掃描所以單詞是否需要波浪號展開。在本例中,~+ 為ksh93 與 bash 的擴展,等同于$PWD,也就是當前的目錄。token 2將被修改,處理如下:

echo /tmp/x/${f}[12] $y $(echo cmd subst) $((3 + 2))
| 1 | |------- 2 -------| |3 | |-------- 4----------| |----5-----|

5.下一步是變量展開:token 2 與 3 都被修改。這樣會產生:

echo /tmp/x/${f}[12] a b $(echo cmd subst) $((3 + 2))
| 1 | |------- 2 -------| | 3 | |-------- 4----------| |----5-----|

6.再來要處理的是命令替換。注意,這里可用遞歸應用列表里的所有步驟!在這里,命令替換修改了 token 4:

echo /tmp/x/${f}[12] a b cmd subst $((3 + 2))
| 1 | |------- 2 -------| | 3 | |--- 4 ----| |----5-----|

7.現在執行算數替換。修改的是 token 5,結果:

echo /tmp/x/${f}[12] a b cmd subst 5
| 1 | |------- 2 -------| | 3 | |--- 4 ----| |5|

8.前面所有的展開產生的結果,都將再一次被掃描,看看是否有 $IFS 字符。如果有,則他們是作為分隔符(separator),產生額外的單詞,例如,兩個字符$y 原來是組成一個單詞,單展開式“a- 空格-b”,在此階段被切分為兩個單詞:a 與 b。相同方式也應用于命令$(echo cmd subst)的結果上。先前的 token 3 變成了 token 3 與
token 4.先前的 token 4則成了 token 5 與 token 6。結果:

echo /tmp/x/${f}[12] a b cmd subst 5
| 1 | |------- 2 -------| 3 4 |-5-| |- 6 -| 7

9.最后的替換階段是通配符展開。token 2 變成了 token 2 與 token 3:

echo /tmp/x/$f1 /tmp/x/$f2 a b cmd subst 5
| 1 | |---- 2 ----| |---- 3 ----| 4 5 |-6-| |- 7 -| 8

10.這時,Shell已經準備好了要執行最后的命令了。它會去尋找 echo。正好 ksh93 與 bash 的 echo 都內建到Shell 中了。

11.Shell實際執行命令。首先執行 > out 的 I/O重定向,再調用內部的 echo 版本,顯示最后的參數。

最后的結果:
復制代碼 代碼如下:

$cat out
/tmp/x/f1 /tmp/x/f2 a b cmd subst 5
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