Unix下join与cat命令的输入重定向及进程替换使用疑问

为什么cat <file1 <file2仅输出World #

• <文件路径形式的普通输入重定向，核心作用是将指定文件的内容绑定到进程的标准输入（STDIN，即0号文件描述符）上。
• shell处理同一文件描述符的多重输入重定向时，会按书写顺序执行绑定操作，后一次绑定会直接覆盖前一次的绑定关系，不会自动累加读取多个文件的内容。
• 因此cat <file1 <file2的实际执行逻辑为：
  1. 先将STDIN绑定到file1的内容；
  2. 紧接着将STDIN重新绑定到file2的内容，完全覆盖此前对file1的关联；
  3. cat默认仅从STDIN读取内容，最终就只会输出file2中的World。
• 补充对比：直接运行cat file1 file2可以正常拼接输出Hello和World，是因为此时file1、file2是作为位置参数传给cat，cat会将每个参数识别为独立的待读取文件路径，按顺序读取输出，和重定向绑定STDIN的逻辑完全不同。

join示例中的重定向为什么没有覆盖问题 #

• join命令示例里出现的<(sort -k 2 wine.txt)、<(sort reviews.txt)，并非普通输入重定向，而是bash支持的进程替换语法。
• 进程替换的底层实现逻辑是：shell为括号内的命令单独创建独立的临时管道，生成一个类似/dev/fd/xxx的特殊临时文件路径，把这个路径作为普通位置参数传给外层的join命令，全程不会占用、覆盖外层命令的STDIN绑定。
• 对应命令拆解后的实际传参逻辑等价于：join -1 2 -2 1 排序后wine的临时路径 排序后reviews的临时路径。
• join本身的工具设计就是读取两个指定路径的内容，按指定列做关联匹配，因此不存在多重重定向的覆盖问题，能正常输出关联后的结果。

重定向使用的核心规则 #

• 普通输入重定向（<文件路径）规则：
  • 作用目标是进程的文件描述符（默认绑定STDIN），不会为命令生成独立的输入路径参数；
  • 同一文件描述符被多次绑定时，后绑定的输入源会完全替代之前的输入源，没有自动累加的效果；
  • 若需要让支持多文件读取的命令同时拿到多个输入，更推荐直接把文件路径作为位置参数传递；如果一定要通过重定向实现拼接效果，可以搭配进程替换，比如cat <(cat file1) <(cat file2)——本质是把两个临时管道路径作为参数传给cat，cat会依次读取两个流的内容，最终得到拼接输出。
• 进程替换（<(命令)）规则：
  • 本质是生成独立的临时输入路径占位符，不属于修改文件描述符绑定的重定向操作；
  • 多个进程替换会生成多个独立的临时路径，全部作为位置参数传递给外层命令，不存在互相覆盖的问题，非常适合给需要读取多个文件路径作为输入的命令（比如join）提供动态生成的输入源。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者laurent01