为什么 xtrace 显示管道命令乱序执行？

Question

这是一个简单的复制器：

cat >sample_pipeline.sh << EOF                                                                                 
set -x
head /dev/urandom | awk '{$2=$3=""; print $0}' | column -t | grep 123 | wc -l >/dev/null
EOF
watch -g -d -n 0.1 'bash sample_pipeline.sh 2>&1 | tee -a /tmp/watchout'
wc -l /tmp/watchout
tail /tmp/watchout

正如预期的那样，通常命令按照它们写入的顺序执行：

+ head /dev/urandom
+ awk '{==""; print [=11=]}'
+ column -t
+ grep 123
+ wc -l

...但有时顺序不同，例如awk 在 head 之前：

+ awk '{==""; print [=12=]}'
+ head /dev/urandom
+ column -t
+ grep 123
+ wc -l

我能理解 shell 预生成进程是否等待输入，但为什么不按顺序生成它们？

将 bash 替换为 dash（默认 Ubuntu shell）似乎具有相同的行为。

Answer 1

当您编写这样的管道时，shell 将分叉一堆 child 进程到运行所有子命令。每个 child 进程将在调用 exec 之前打印它正在执行的命令。由于每个 child 都是一个独立的进程，OS 可能会以任何顺序安排它们，并且发生的各种事情（CPU 核心之间的缓存 misses/thrashing 可能会延迟一些 child人而不是人。所以消息发出的顺序是不可预测的。

Answer 2

发生这种情况是因为管道的实施方式。 shell 将首先派生 N 个 subshell，每个 subshell 将（在计划时）打印出其 xtrace 输出并调用其命令。因此输出的顺序是比赛的结果。

你可以看到与

类似的效果

for i in {1..5}; do echo "$i" & done

即使每个 echo 命令按顺序生成，输出仍可能是 3 4 5 2 1。

为什么 xtrace 显示管道命令乱序执行？

Why does xtrace show piped commands executing out of order?

linux

bash

pipe