在通过管道调用的Bash函数中修改全局变量的问题

问题现象 #

有如下Bash脚本：

#!/bin/bash

a="Default"

the_function() {
    echo "Something"
    a="Set By Function"
}

这是一个会修改全局变量的函数：

• 直接调用时，全局变量能被正常修改：

  echo $a
  the_function
  echo $a
  

  输出：

  Default
  Something
  Set By Function
  

• 但通过管道调用函数并输出时，外部全局变量未被修改：

  echo $a
  the_function | tee my-log-file.log
  echo $a
  

  输出：

  Default
  Something
  Default
  

直接调用与管道调用的环境差异 #

Bash中，管道的每个命令都会在独立的子Shell进程中执行。子Shell会复制父Shell的变量环境，但子Shell内的变量修改仅作用于自身副本，不会反向同步到父Shell。

而直接调用函数时，函数是在当前Shell进程的环境中执行的，修改的是当前Shell的全局变量，所以外部能看到变化。

解决方法：管道输出同时修改全局变量 #

方法1：使用进程替换替代管道 #

进程替换不会让函数进入子Shell，函数仍在当前Shell环境执行，输出通过进程替换传递给tee：

echo $a
the_function > >(tee my-log-file.log)
echo $a

执行后会得到预期输出：

Default
Something
Set By Function

同时my-log-file.log也会写入Something。

方法2：通过临时文件传递变量值 #

如果无法使用进程替换，可以让函数把修改后的变量值写入临时文件，父Shell再读取该文件更新全局变量：

echo $a
# 执行函数并将变量值写入临时文件
the_function | tee my-log-file.log; echo "$a" > /tmp/var_a.tmp
# 父Shell读取临时文件更新变量
a=$(cat /tmp/var_a.tmp)
rm /tmp/var_a.tmp
echo $a

这种方式兼容性更好，适用于不支持进程替换的Shell环境。

方法3：启用lastpipe选项（Bash 4.2+） #

Bash 4.2及以上版本支持shopt -s lastpipe选项，该选项会让管道的最后一个命令在当前Shell执行，但需要调整管道顺序（此场景下不如前两种方法直观）：

shopt -s lastpipe
echo $a
# 将函数放在管道末尾，配合lastpipe让其在当前Shell执行
echo "Something" | tee my-log-file.log | the_function
echo $a

注意这种方式需要对应调整函数逻辑，仅作参考。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者NerdyMcNerd