为什么在分组命令中执行简单命令不会fork子shell进程，而复合命令会做

Question

我知道分组命令(command-list)会创建一个子shell环境，每个列出的命令都在那个子shell中执行。但是如果我在分组命令中执行一个简单的命令，（使用ps命令输出进程），那么没有输出任何子shell进程。但是如果我尝试在分组命令中执行一个命令列表（复合命令），那么一个子shell进程就会输出。为什么会产生这样的结果？

在分组命令中执行简单命令（仅ps命令）的测试：

[root@localhost ~]# (ps -f)

输出如下：

UID         PID   PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root       1625   1623  0 13:49 pts/0    00:00:00 -bash
root       1670   1625  0 15:05 pts/0    00:00:00 ps -f

另一个在分组命令中执行复合命令（命令列表）的测试：

[root@localhost ~]# (ps -f;cd)

输出如下：

UID         PID   PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root       1625   1623  0 13:49 pts/0    00:00:00 -bash
root       1671   1625  0 15:05 pts/0    00:00:00 -bash
root       1672   1671  0 15:05 pts/0    00:00:00 ps -f

我测试了很多其他命令（复合命令和简单命令），但结果都是一样的。我猜即使我在分组命令中执行一个简单的命令，bash也应该fork一个子shell进程，否则它无法执行命令。但是为什么我看不到呢？

Answer 1

Bash 优化执行。它检测到只有一个命令在 ( ) 组内并调用 fork + exec 而不是 fork + fork + exec.这就是为什么您在进程列表中看到一个 bash 进程少了。使用花费更多时间 ( sleep 5 ) 消除计时的命令时更容易检测。另外，您可能想阅读 unix.stackexchange 上的 this thread。

我认为优化是在 execute_in_subshell() 函数中 execute_cmd.c 的某个地方完成的（我添加的箭头 >）：

 /* If this is a simple command, tell execute_disk_command that it
     might be able to get away without forking and simply exec.
>>>> This means things like ( sleep 10 ) will only cause one fork
     If we're timing the command or inverting its return value, however,
     we cannot do this optimization. */

在execute_disk_command()函数中我们还可以读到：

/* If we can get away without forking and there are no pipes to deal with,
   don't bother to fork, just directly exec the command. */

Answer 2

它看起来像一个优化，dash 似乎也在做：

运行

bash -c '( sleep 3)' & sleep 0.2 && ps #or with dash

一样，更稳健：

strace -f -e trace=clone dash -c '(/bin/sleep)' 2>&1 |grep clone # 1 clone

显示子shell被跳过，但是如果在子shell之后的子shell中有post工作要做，则创建子shell :

strace -f -e trace=clone dash -c '(/bin/sleep; echo done)' 2>&1 |grep clone #2 clones

Zsh 和 ksh 甚至更进一步，因为（当他们看到它是脚本中的最后一个命令时）：

strace -f -e trace=clone ksh -c '(/bin/sleep; echo done)' 2>&1 |grep clone # 0 clones

他们根本不分叉（=克隆），直接在 shell 进程中执行。

为什么在分组命令中执行简单命令不会fork子shell进程，而复合命令会做

Why does executing a simple command in a grouping command does not fork a subshell process, and the compound command will do it

linux

bash

shell

subshell