为何Bash中进程替换流仅能被读取一次？

你编写了如下脚本演示该问题：

#!/bin/bash

cat_then_tac()
{
    echo cat
    cat "$1"
    echo tac
    tac "$1"
    echo end
}

seq 3 > file1

echo
echo using proper file: works as expected
cat_then_tac file1

echo
echo using process substitution: stream is somehow consumed upon first use and tac has nothing to work on
cat_then_tac <(seq 3)

rm file1

脚本运行输出：

using proper file: works as expected
cat
1
2
3
tac
3
2
1
end

using process substitution: stream is somehow consumed upon first use and tac has nothing to work on
cat
1
2
3
tac
end

原因解释 #

• 普通文件（比如示例中的file1）属于可随机访问的存储介质：每次打开文件时，系统会将读取偏移量重置到文件开头，因此cat和tac都能完整读取文件内容。
• 进程替换<(seq 3)的本质是匿名管道：bash会创建一条单向数据流，把seq 3的输出定向到这个管道中。管道的内容是一次性的，读取过的数据会被直接丢弃，不支持回退或重复读取。当第一次cat "$1"读完管道内所有数据后，后续tac "$1"再读取时，管道已经没有剩余数据，自然输出为空。

规避方案 #

正如你提到的，要重复使用流内容，必须先将数据持久化：

• 保存到临时文件：

temp=$(mktemp)
seq 3 > "$temp"
cat_then_tac "$temp"
rm "$temp"

• 保存到变量后重新生成流：

content=$(seq 3)
cat_then_tac <(echo "$content")

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