Bash中使用&后台运行时数组追加失效问题及FIFO解决方案

在Bash脚本中使用&实现后台运行场景下的数组数据追加时，初始同步版本代码如下：

#!/bin/bash

declare -a llenar

llen() {
  llenar+=("$1")
  return
}

for i in {1..10};do
  llen "$i"
done
wait

echo "${llenar[@]}"

同步执行上述代码可正常输出：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

如果在调用llen函数时添加&将任务放入后台运行，修改的代码片段如下：

...
  llen "$i" &
...

修改后执行脚本，数组没有任何输出，不符合预期。

问题原因 #

通过&启动的后台任务会运行在独立fork出的子Shell进程中，父子进程的内存空间完全隔离，子进程内部对llenar数组的修改仅在自身进程范围内生效，无法同步修改父进程中的同名数组。所有后台任务执行完成后，父进程中的llenar数组仍为空，因此没有输出。

解决方案 #

使用FIFO命名管道做跨进程数据传递即可解决该问题：让后台运行的子进程把需要追加的数据写入管道，父进程统一从管道读取数据写入自身维护的数组，绕开跨进程直接修改变量的限制。完整实现代码如下：

#!/bin/bash

declare -a llenar
mkfifo pipe

llen() {
  echo "$1" 
} > pipe 

for i in {1..100};do
  llen "$i" &
done

while read -r line;do
  llenar+=( "$line" )
done < pipe

wait
rm pipe

echo "data : ${llenar[@]}"
echo "data 1: ${llenar[1]}"
echo "length : ${#llenar[@]}"

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jhoss