使用带有后台进程的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：

1. 输入a_or_b，因此打印func begin
2. 进入循环，因此打印loop begins
3. 从stdin读取EOF，因此从pipe读取（因为我没有写任何东西到pipe）因此打印1作为$?
4. 两种情况都不匹配，因此请回到第2步

虽然我没有输出运行这个脚本，我的终端只是打印它的下一个提示。

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如果我在调用pipe之前将回路重定向到a_or_b：

...

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

...脚本不会停止运行，我可以继续在终端输入字符（包括a和'b'）无效。所以我必须使用^ C结束脚本。

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如果我在调用pipe后将回调重定向到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

这基本上是我期望从没有回应任何东西到pipe的行为。函数开始，进入循环，从x（对应于输出中的两个\ns）读取echo和0字符，然后在未读取任何字符时保持循环。如果我将a或b回到管道中，则该功能结束。

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造成所有这些不同行为的原因是什么？

Answer 1

a_or_b <pipe &

在启动命令之前处理重定向。 shell阻止尝试打开pipe进行阅读。来自mkfifo(3) man page：

打开FIFO以便正常读取块，直到某个其他进程打开相同的FIFO进行写入，反之亦然。

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

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echo 'x' > pipe
a_or_b <pipe &

不幸的是，这有相同但相反的问题。 shell无法继续经过> pipe重定向，直到另一个进程打开FIFO进行读取。它永远不会到达echo，也不会从管道读取第二行。

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a_or_b <pipe &
echo 'x' > pipe

希望你现在可以看到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是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。鸟儿们唱歌，每个人都很开心。