在后台进程中使用命名管道时的不同行为

Question

我很难理解命名管道。我有以下脚本：

#!/bin/bash

function a_or_b {
   echo 'func begins'

   while true; do
      echo 'loop begins'

      read -s -n 1; echo $?
      case $REPLY in
         'a') return 0 ;;
         'b') return 1 ;;
      esac
   done

   echo 'func ends'
}

mkfifo pipe
a_or_b <pipe &

现在我期待这个脚本做的是：

输入a_or_b然后打印func begin
进入循环并打印loop begins
从 stdin 读取一个 EOF，因此从 pipe（因为我没有写任何东西到 pipe)，因此将 1 打印为 $?
两个 case 从句都不匹配，因此返回步骤 2

当运行这个脚本虽然我没有输出，我的终端只是打印它的下一个提示。

如果我在调用 a_or_b:

之前将 echo 重定向到 pipe

...

mkfifo pipe
echo 'x' > pipe
a_or_b <pipe &

...脚本不会停止运行，我可以继续在终端中输入字符（包括 a 和 'b'），但没有任何效果。所以我必须使用 ^C.

结束脚本

如果我将 echo 重定向到 pipe after 调用 a_or_b:

...

mkfifo pipe
a_or_b <pipe &
echo 'x' > pipe

...我得到以下输出：

func begins
loop begins
0
loop begins
0
loop begins
1
loop begins
1
loop begins
1

这基本上是我预期的行为，从回显任何东西到 pipe。函数开始，进入循环，从echo中读取x和\n字符（对应输出中的两个0），然后一直循环下去而无法读取任何字符。如果我 echo a 或 b 进入管道，函数结束。

是什么导致所有这些不同的行为？

Answer 1

a_or_b <pipe &

在启动命令之前处理重定向。 shell 块试图打开 pipe 进行阅读。来自 mkfifo(3) man page:

Opening a FIFO for reading normally blocks until some other process opens the same FIFO for writing, and vice versa.

在另一个进程打开 FIFO 进行写入之前，shell 无法继续。只有这样它才会完成重定向设置并实际调用 a_or_b.

echo 'x' > pipe
a_or_b <pipe &

不幸的是，这有相同但相反的问题。在另一个进程打开 FIFO 进行读取之前，shell 无法继续通过 > pipe 重定向。它永远不会到达 echo 或从管道读取的第二行。

a_or_b <pipe &
echo 'x' > pipe

希望您现在可以明白为什么这个版本有效。后台 shell 尝试从管道和块中读取。前台shell，一个单独的进程，写入它。啊哈！两个进程打开了管道，一个用于读取，一个用于写入。他们现在都可以继续了。鸟语花香，皆大欢喜。

在后台进程中使用命名管道时的不同行为

Varying behavior when using named pipe with background process

bash

background-process

named-pipes