如何在Bash管道中通过函数修改全局变量？

问题背景 #

尝试在Bash管道内的函数中修改全局变量时，变量值无法同步到主shell。示例代码及输出如下：

示例代码：

#!/bin/bash

declare GVAR="abc"

func1() {
        read GVAR
        echo>&2 "func1: GVAR is $GVAR"
}

func2() {
        echo "xyz"
}

func2 | func1

echo>&2 "main: GVAR is $GVAR"

输出结果：

func1: GVAR is xyz
main: GVAR is abc

原因是Bash管道中的每个命令都会在独立子shell中执行，子shell内的变量修改不会回溯到父shell。尝试过shopt -s lastpipe但仅适用于管道最后一个命令，无法满足“分流数据后继续传递给其他命令”的需求，因此需要无需临时文件的替代方案。

替代方案1：进程替换+重定向 #

利用进程替换让函数在当前shell执行，同时保留数据传递能力：

#!/bin/bash

declare GVAR="abc"

func1() {
        # 读取数据到GVAR，同时将数据输出给后续命令
        read -r line
        GVAR="$line"
        echo>&2 "func1: GVAR is $GVAR"
        echo "$line"
}

func2() {
        echo "xyz"
}

# func1在当前shell运行，接收func2的输出，同时输出可继续管道
func1 < <(func2) | your_next_command
echo>&2 "main: GVAR is $GVAR"

< <(func2)会把func2的输出作为func1的标准输入，且func1运行在主shell中，修改的GVAR会直接生效。func1中echo读取到的内容，就能把数据传递给后续命令。

替代方案2：自定义文件描述符分流 #

通过文件描述符复制数据流，让函数在主shell中读取数据：

#!/bin/bash

declare GVAR="abc"

func1() {
        read -r GVAR <&3  # 从文件描述符3读取数据
        echo>&2 "func1: GVAR is $GVAR"
}

func2() {
        echo "xyz"
}

# 将func2的输出同时发给标准输出（给后续命令）和文件描述符3（给func1）
func2 | tee >(exec 3<&0) | your_next_command &
wait  # 等待后台管道执行完毕
func1
echo>&2 "main: GVAR is $GVAR"

tee >(exec 3<&0)复制func2的输出到文件描述符3，func1在主shell中读取该描述符的内容，变量修改直接生效，同时标准输出的数据仍能传给后续命令。

替代方案3：使用协程（coproc） #

协程可以在后台运行命令，同时让主shell直接访问其输出管道：

#!/bin/bash

declare GVAR="abc"

func2() {
        echo "xyz"
}

# 启动协程运行func2，获取其输出管道
coproc func2
# 从协程管道读取数据到GVAR
read -r GVAR <&"${COPROC[0]}"
echo>&2 "main: GVAR is $GVAR"
# 将数据继续传递给后续命令
echo "$GVAR" | your_next_command

协程的输出管道由${COPROC[0]}暴露在主shell中，直接读取即可修改全局变量，后续还能把变量值输出给其他命令。

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