父 shell，子 shell ，export 与 变量传递

beyes

当我们在一个 shell 里运行一个脚本程序时，该 shell 就会 fork 出一个新进程，从而启动了另一个命令解释器(由脚本中第一行的 #!/bin/xxx 指定，如 bash shell)来解释运行我们这个脚本。也就是说，这个新进程是一个子 shell，而之前的 shell 是个父 shell 。

在我们所运行的脚本里，我们还可以启动新的子 shell 进程，这些子 shell 进程使脚本并行地运行着多个子任务。一般而言，在一个脚本里执行一个外部命令(普通的可执行文件)时，shell 会 fork 出一个子进程，然后再用 exec 来执行这个程序；但是，bash shell 的内置命令(builtin)却不会这样，它们是直接执行的。所以，等价的内置命令的执行速度会比执行外部命令要来的快。

在一对括号 (...) 里可以放置一组指令，这些指令是在一个子 shell 里执行的。在子 shell 里的变量不能被这段子 shell 外的代码直接访问，也就是说子 shell 里的变量不能被父 shell 所存取，实际上它们是局部变量。
这里可以参考：(( ))和 [[ ]] 和 shell 与 命令的执行 这两篇文章。

下面用一段代码进行测试：

[Bash shell] 纯文本查看 复制代码

#!/bin/bash

echo "Subshell level = $BASH_SUBSHELL"

outer_variable=Outer
outer_variable2=Outer2

(
 echo "Subshell level INSIDE subshell = $BASH_SUBSHELL"
 inner_variable=Inner
 outer_variable2=Outer_var_changein_subshell
 echo "From Subshell,\"inner_variable\"=$inner_variable"
 echo "From parent shell,\"outer\"=$outer_variable"
 echo "From parent shell, \"outer\"=$outer_variable2"
)

echo "In parent shell, check \"outer_variable\" value:$outer_variable"
echo "In parent shell, check \"outer_variable2\" value:$outer_variable2"

echo
echo "Subshell level OUTSIDE subshell = $BASH_SUBSHELL"
echo

if [ -z "$inner_variable" ]
then
    echo "inner_variable undefined in main body of shell"
else
    echo "From main body of shell,\"inner_variable\"=$inner_variable"
fi

exit 0

运行输出：

beyes@debian:~/shell$ ./subshell.sh
Subshell level = 0
Subshell level INSIDE subshell = 1
From Subshell,"inner_variable"=Inner
From parent shell,"outer"=Outer
From parent shell, "outer"=Outer_var_changein_subshell
In parent shell, check "outer_variable" value:Outer
In parent shell, check "outer_variable2" value:Outer2

Subshell level OUTSIDE subshell = 0

inner_variable undefined in main body of shell

在上面的代码中，BASH_SUBSHELL 是一个环境变量，它表示进入子 shell 的层级，比如处于当前 shell 时，该变量值为 0；当在当前 shell 派生的子 shell 里时，该变量值为 1；如果该子 shell 又派生出一个子 shell，那么该变量在此间的值就为 3，以此类推。

在代码中，( ) 里的代码段是在子 shell 里执行的，而 inner_variable 作为局部变量，它的值可以在 ( ) 这段代码里 echo 出来，但是一旦返回到父shell 时，它就是未定义的，所以会输出“ inner_variable undefined in main body of shell”。也就是说，局部变量不能被外部代码所访问。

从输出可以看到，在子 shell 中和父 shell 中变量 outer_variable 的输出值是一样的；相对应的 outer_variable2 变量即使在子 shell 中进行了修改，但是当返回到父 shell 对其输出时，它却还是父 shell 中原来所赋的值。从这里可以看出，子 shell 可以 “感知” 父 shell 中的变量，但它不能修改它。其本质的原因和 fork() 函数的原理有关。在 UNIX/LINUX 中，fork 出来的子进程实际上是对父进程的一种拷贝，而子 shell 就是父shell fork 出来的一个子进程，所以它理所当然的有了父shell 中的一片拷贝。所以，子 shell 里的 outer_variable 和 outer_variable2 变量虽然和父 shell 的同名，但它们并不是同一个变量，而是父 shell 里的一个副本。

说到父shell 和 子 shell，那么会想到 export 这个命令。export 也是 bash 的一个内置命令。它主要是用来将父 shell 里的变量导出供子 shell 使用。它有如下特征：
1. 用 export 导出的变量放在“导出变量列表”中，它可以被子 shell (子 shell 的子 shell 也是如此)拷贝并使用。
2. 被 export 出来的变量虽然可以被子 shell 使用，但它也只是一个拷贝，而不会影响到父 shell 中的值以及其它子 shell 中的值。

看下面示例;

1. 先在当前 shell 里 export 一个变量：

beyes@debian:~/shell$ export exp8temp="hello world"
beyes@debian:~/shell$ echo $exp8temp
hello world

2. 运行一个脚本 echo 此变量(该脚本只有一句话即 echo $exp8temp )：

$ ./exp8.sh
hello world

由上可见，父 shell 里 export 的变量可以被子 shell 读取。

3. 测试一下子 shell 更改此变量是否会影响父 shell 里的值，子 shell 代码如下：

[Bash shell] 纯文本查看 复制代码

#!/bin/bash

exp8temp="hello shell"

echo $exp8temp

检验上面的情景：

beyes@debian:~/shell$ ./exp8.sh
hello shell
beyes@debian:~/shell$ echo $exp8temp
hello world

可见子 shell 对父 shell 里 export 出来的变量进行修改并不能影响到父 shell。这说明了，子 shell 只是在“导出变量列表“里对该变量进行了一个拷贝。但反过来，父shell再次更改此变量时，子 shell 再去读时，读到的是新值，而不是原来的值。

4. 如果在子 shell 里 export 出的变量，父 shell 是否能读到呢？
先将下面一段代码放在后台运行：

[Bash shell] 纯文本查看 复制代码

#!/bin/bash

export exp9temp="hello world"

sleep 30

exit 0

然后在在 30 秒内在父 shell 里读取一下 $exp9temp 的值，发现输出为空。所以我们得出结论，export 出来的变量不能导出到父进程或者是父进程的环境里。一个自己称可以继承父进程的东西，而不能反过来去影响父进程。

那么子 shell 有什么办法可以向父 shell 传递自己的变量吗？下面方法可以考虑：

1. 通过一个中间文件进行：

[Bash shell] 纯文本查看 复制代码

#!/bin/bash

(
 subvar="hello shell"
 echo "$subvar" > temp.txt
)

read pvar < temp.txt

echo $pvar

运行输出：

$ sh subandp.sh
hello shell

2. 通过命令替换：

#!/bin/bash

pvar=`subvar="hello shell";echo $subvar`

echo $pvar

运行输出：

$ ./subandp.sh
hello shell

执行命令替换符(两个反单引号)之间的命令也是在子 shell 来完成的。

3. 使用命名管道：

[Bash shell] 纯文本查看 复制代码

#!/bin/bash

mkfifo -m 777 npipe

(
  subsend="hello world"
  echo "$subsend" > npipe &
 )

read pread < npipe

echo "$pread"

exit 0 

运行输出：

beyes@debian:~/shell$ ./var.sh
hello world

关于有名管道创建命令 mkfifo 可参考：http://www.groad.net/bbs/read.php?tid-3707.html

4. 使用 here 文档：

[Bash shell] 纯文本查看 复制代码

#!/bin/bash

read pvar << HERE
`subvar="hello shell"
echo $subvar`
HERE

echo $pvar 

运行输出：

$ ./subandp.sh
hello shell

方法应该还有很多，这些方法的本质原理基于进程间的通信。