在子shell中执行函数的变量范围答案

【问题标题】：Scope of variables executing functions in a subshell在子shell中执行函数的变量范围
【发布时间】：2015-11-21 10:45:46
【问题描述】：

这就是在 subshell 环境中执行命令时发生的情况：

该命令将在当前shell execution environment的副本中运行
“影响 shell 环境的变量分配和内置命令在命令完成后不会保持有效” (quote)

例子：

#!/bin/sh

export TOTO=123
FOO=abc

(mycmd)

在这种情况下，mycmd 将能够读取 TOTO 而不是 FOO，并且 mycmd 对这两个变量的值所做的每一次更改都不会在当前 shell 中可见。

但是当我们对一个函数做同样的事情时会发生什么呢？

例子：

#!/bin/sh

export TOTO=123
FOO=abc

function (){
     echo $TOTO
     echo $FOO
     TOTO=${TOTO}456
     FOO=${FOO}def
}

(function)
echo $TOTO
echo $FOO

结果：

123
abc
123
abc

合理地，在子 shell 中执行的函数无法更改父 shell 中定义的变量的内容，另一方面，它能够不加选择地读取所有变量，即使它们没有被导出。

有人可以用更好的方式解释这种行为吗？非常感谢一些参考的链接，因为我找不到任何关于它的内容。

【问题讨论】：

谢谢。我知道这一点，但我想了解的是为什么在子 shell 中执行的函数能够读取所有变量，即使它们没有被导出。
当你在子shell中调用函数时，函数及其变量在子shell中执行，现在我看到你的问题——同样的规则——子shell可以访问TOTO和@ 987654327@ 是函数范围，如果在该子 shell 中执行，则不应影响脚本主体中声明的 TOTO 和 FOO 的现有值。即使没有重新声明，由于 subshell 继承了 parent 的环境，同样的结果也会适用。
所以每当一个函数在子shell中执行时，它会接收到其作用域的所有变量？有没有办法避免它并像普通命令一样执行它？
是的 - 连同父环境的副本（包括变量），但函数可以重新声明变量，就像您所做的那样。如果你没有在函数中重新声明变量，那么当不在子shell中运行时，它会修改主体中的变量，但是当在子shell中运行时，它会被阻止修改父环境中的任何东西——包括变量。（现在它仍然可以return 一个整数值）。
另请注意，子shell 对于它们继承的环境有自己的规则，与它们是否在新进程中执行无关（它们通常但不是必须这样做）：将echo $$ $BASHPID 与(echo $$ $BASHPID) 在 bash 4 或更高版本中。

标签： shell subshell

【解决方案1】：

您所观察到的与函数无关。子shell 获取所有环境，甚至包括未导出的变量。为了说明，让我们定义两个变量：

$ alpha=123
$ export beta=456

观察一个子shell可以访问两者：

$ (echo $alpha $beta)
123 456

如果我们启动一个新进程，它只会看到导出的变量：

$ bash -c 'echo $alpha $beta'
456

文档

man bash 记录子外壳如下：

(list)
list 在子shell环境中执行（见COMMAND 执行环境如下）。变量赋值和内置影响 shell 环境的命令不再有效命令完成后。返回状态是退出状态列表。

如果我们去查看“命令执行环境”，我们发现它包括

通过变量赋值或从环境中的外壳父级设置或继承的外壳参数。

换句话说，它包括变量是否它们已被导出。

如果我们进一步阅读，我们会发现这与“除了内置或 shell 函数之外的简单命令”形成对比。此类命令仅接收导出的变量。

【讨论】：

谢谢，很清楚。我认为 subshell 环境不包含所有变量（作为每个正常的非 bultin 子进程）。那么无论（非内置）命令“mycmd”（第一个示例）是什么，如果直接执行mycmd 或在子shell 中执行(mycmd)，结果将是相同的，对吗？
是的，mycmd，无论是直接作为mycmd 执行还是通过(mycmd) 在子shell 中执行，都会看到相同的环境。

【解决方案2】：

这是一个简短的答案，希望能解释这些差异。它有两个函数myfun 和myfunlocal。在 myfunlocal 中，toto 和 foo 都被声明为具有 local 的 toto 和 foo 的副本，它们在函数中更新时不会反映在脚本的主体中，而 myfun不进行local 重新声明，因此对toto 和foo 的更改会反映在主体中。但是，如果(myfun) 在子shell 中运行，则对toto 和foo 的更改不会反映在脚本的main 正文中：

#!/bin/bash

function myfun {

    printf "\n               myfun - toto : %-6s  foo : %s\n" \
    "$toto" "$foo"

    toto=lizard
    foo=456

    printf "               myfun - toto : %-6s  foo : %s\n" \
    "$toto" "$foo"
}

function myfunlocal {

    printf "\n          myfunlocal - toto : %-6s  foo : %s\n" \
    "$toto" "$foo"

    local toto=lizard
    local foo=456

    printf "          myfunlocal - toto : %-6s  foo : %s\n" \
    "$toto" "$foo"
}

toto=dog
foo=123

printf "\n before myfunlocal   : toto : %-6s  foo : %s\n" "$toto" "$foo"

myfunlocal

printf "\n after myfunlocal    : toto : %-6s  foo : %s\n" "$toto" "$foo"

(myfun)

printf "\n after subshell myfun: toto : %-6s  foo : %s\n" "$toto" "$foo"

myfun

printf "\n after simple myfun  : toto : %-6s  foo : %s\n\n" "$toto" "$foo"

输出

$ bash functionsubshell.sh

 before myfunlocal   : toto : dog     foo : 123

          myfunlocal - toto : dog     foo : 123
          myfunlocal - toto : lizard  foo : 456

 after myfunlocal    : toto : dog     foo : 123

               myfun - toto : dog     foo : 123
               myfun - toto : lizard  foo : 456

 after subshell myfun: toto : dog     foo : 123

               myfun - toto : dog     foo : 123
               myfun - toto : lizard  foo : 456

 after simple myfun  : toto : lizard  foo : 456

【讨论】：