通過一個腳本搞懂fork、source和exec

前言

這是一個經(jīng)常在面試時被問到的一個問題，對于剛剛接觸shell的初學(xué)者來說，確實不太好搞明白這三者的區(qū)別，下面我通過兩個腳本來幫助你理解它們。

前置知識點

1）我們所執(zhí)行的任何程序，都是由父進程(parent process)所產(chǎn)生出來的一個子進程(child process)，子進程在結(jié)束后，將返回到父進程去。此現(xiàn)像在Linux系統(tǒng)中被稱為fork。當子進程被產(chǎn)生的時候，將會從父進程那里獲得一定的資源分配、以及繼承父進程的環(huán)境（ 如環(huán)境變量）。

2）環(huán)境變量大體可以分為三類：

• 內(nèi)置變量：系統(tǒng)提供，不用定義，不能修改，比如$#，$?，$*，$0等
• 環(huán)境變量：系統(tǒng)提供，不用定義，可以修改，當前進程及其子進程中使用，比如PATH，PWD，SHELL等
• 用戶變量（本地變量）：用戶定義，可以修改，在當前進程使用，比如var=123等

3）環(huán)境變量只能從父進程到子進程單向繼承。換句話說：在子進程中的環(huán)境如何變更，均不會影響父進程的環(huán)境。

4）先準備兩個示例腳本：

vi 1.sh ##內(nèi)容如下

#!/bin/bash
A=aminglinux
echo "PID for 1.sh before exec/source/fork:$$"
export A
echo "1.sh: $A is $A"


case $1 in
    fork)
        echo "using fork"
        bash 2.sh
        ;;
    source)
        echo "using source"
        source 2.sh
        ;;
    exec)
        echo "using exec"
        exec ./2.sh
        ;;
    *)
        echo "using fork"
        bash 2.sh
        ;;
esac


echo "PID for 1.sh after exec/source/fork:$$"
echo"1.sh:$Ais$A"

vi 2.sh ##內(nèi)容如下

#!/bin/bash
echo "PID for 2.sh: $$"
echo "2.sh get $A=$A from 1.sh"
A=ops
export A
echo "2.sh: $A is $A"

給兩個腳本執(zhí)行權(quán)限

chmod +x 1.sh 2.sh

Fork

bash 1.sh fork

Source

Source模式下，子shell執(zhí)行時獲取的環(huán)境變量會會影響到父shell。與fork的區(qū)別在于，不會額外打開一個sub-shell來執(zhí)行被調(diào)用的腳本，而是在同一個shell中執(zhí)行。所以，被調(diào)用的腳本中聲明的變量和環(huán)境變量, 都可以在主腳本中得到和使用。

下面來執(zhí)行下示例腳本：

bash 1.sh source

1）無論1.sh還是2.sh，PID都是17164，這說明source并不會開啟sub-shell，而是和父shell使用了同一個進程。

2）source 2.sh后，變量A的值變成了ops，而后也被帶到了1.sh里。

Exec

Exec模式下，一旦執(zhí)行了子shell，就不會再去執(zhí)行父shell了。它與fork不同，不需要新開一個sub-shell來執(zhí)行被調(diào)用的腳本，被調(diào)用的腳本與父shell在同一個shell內(nèi)執(zhí)行，這個特性和source一樣。但是使用exec調(diào)用一個新腳本后, 父shell中exec之后的內(nèi)容就不會再執(zhí)行了。

我們來看示例腳本執(zhí)行結(jié)果：

bash 1.sh exec

1）1.sh和2.sh的PID都是18633，這說明exec和source一樣，并不會開啟sub-shell，而是和父shell使用了同一個進程。

2）exec調(diào)用完2.sh之后，腳本就結(jié)束了，沒有再繼續(xù)，這是exec的特性！

總結(jié)

• source命令: 不創(chuàng)建子進程，在當前Shell進程中執(zhí)行腳本，會將新的環(huán)境變量傳遞到當前shell來。
• exec命令: 不創(chuàng)建子進程, 在當前Shell進程中執(zhí)行腳本，父腳本中exec行之后的內(nèi)容不會執(zhí)行。
• fork屬于系統(tǒng)調(diào)用, 會創(chuàng)建一個子進程, 父進程會阻塞等待子進程執(zhí)行結(jié)束, 然后繼續(xù)往下執(zhí)行，子進程里的環(huán)境變量不影響父進程。

審核編輯 ：李倩