echo $(cat filename)与cat filename有何区别？为何二者输出一致？

本质差异 #

• cat filename：直接读取文件的原始内容并原样输出，所有空白符（换行、空格、制表符）、特殊字符都会完整保留，不会经过Shell层的额外处理。
• echo $(cat filename)：会经过Shell的三层额外处理再输出结果：
  1. 首先执行命令替换，调用cat filename获取文件内容
  2. 按照当前Shell的IFS（内部字段分隔符，默认值为空格、制表符、换行）将文件内容拆分为多个独立字段
  3. 若字段中包含*/?/[]等通配符，会自动做文件名匹配展开
  4. 最终将所有处理后的字段用单个空格拼接，传递给echo命令输出

输出完全相同的原因 #

只有当你测试的文件同时满足以下全部条件时，两者输出才会一致：

• 文件内容不存在连续的多个空白符（包括连续空格、制表符、空行）
• 文件末尾不存在多余的连续空行
• 文件内容中不包含Shell通配符
• 文件内容中没有Shell特殊转义字符
  此时Shell的拆分、拼接操作不会改变内容的原有形态，因此最终输出和cat的结果没有区别。

常见输出差异场景 #

你可以尝试构造以下测试文件验证两者的差异：

1. 文件包含连续空白符：如果文件里有空行、连续多个空格，cat会原样保留所有空白符，echo $(cat filename)会把所有连续空白符替换为单个空格，空行会直接消失。
2. 文件包含通配符：如果文件内容是*.md，且当前目录存在多个md文件，cat会直接输出*.md，echo $(cat filename)会输出所有匹配到的md文件名。
3. 文件末尾有多个空行：如果文件末尾有2个及以上连续空行，cat会完整输出所有空行，echo $(cat filename)会在命令替换阶段去掉末尾所有换行，最终仅保留echo自带的1个末尾换行。

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