bash无限循环内echo -n无法即时输出？原因及解法咨询

问题描述 #

需要编写一段Bash无限循环脚本，实现两个功能：

1. 读取用户输入
2. 去除输入中的多余空格后，无换行输出

原始脚本（无法正常工作） #

#!/bin/bash -u

# Does not work.
while :; do
    read -p "Type, and press ENTER: "
    echo -n "$REPLY" 
done | sed -u -E 's/ +//g' 

运行后始终看不到输出，只能用Ctrl-C退出：

$ ./script.sh 
Type, and press ENTER: a   b   c    
Type, and press ENTER: d   e   f
Type, and press ENTER: g h i
Type, and press ENTER: ^C

去掉echo -n后的脚本（可输出但不符合需求） #

去掉echo的-n参数后，脚本能正常通过sed输出结果，但会换行，不符合无换行的需求：

# This works.
while :; do
    read -p "Type, and press ENTER: "
    echo "$REPLY"    # <--------------- -n removed
done | sed -u -E 's/ +//g' 

临时解决方案（可正常实现功能） #

将sed移到循环内部后，脚本可以正常实现功能：

# Workaround, that works!
while :; do
    read -p "Type, and press ENTER: "
    echo "$REPLY" | sed -u -E 's/ +//g' 
done 

运行结果：

$ ./script.sh 
Type, and press ENTER: a  b  c
abc
Type, and press ENTER: d  e  f
def
Type, and press ENTER: ^C

疑问：为何原始脚本无法正常工作，而临时解决方案却可以？

原因分析 #

原始脚本失效的核心原因 #

虽然脚本给sed加了-u参数开启无缓冲输出，但sed本质是行驱动工具——它默认要等输入中出现换行符，才会把当前攒的内容当作一行来处理并输出。

原始脚本里用echo -n "$REPLY"输出的内容不带换行，每一次用户输入的内容都会被拼进同一段无换行的数据流里。哪怕sed关闭了缓冲，它也一直在等换行符触发处理逻辑，所以永远看不到输出，直到脚本被终止。

补充：管道会让while循环在子shell中执行，但这不是无输出的直接原因，核心还是sed的行处理特性遇上了无换行输入。

临时方案有效的原因 #

把sed挪到循环内部后，每次echo "$REPLY"都会输出带换行符的完整一行。sed收到换行符后，立刻就能识别这是一行完整输入，执行空格替换后输出结果（这里sed会保留原有的换行，所以每次输入后都会输出一行处理后的内容）。

哪怕开启了-u，此时因为每段输入都有换行收尾，sed能正常触发处理逻辑，所以输出是实时的。

额外优化：无需外部工具的实现方式 #

如果想实现无换行输出，其实不需要依赖sed，直接用Bash的参数替换就能搞定，还没有缓冲问题：

#!/bin/bash -u
while :; do
    read -p "Type, and press ENTER: "
    echo -n "${REPLY// /}"
done

${REPLY// /}的作用是把$REPLY里的所有空格替换为空，直接输出处理后的内容，完全符合需求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Harry