深入理解linux shell 中的exec内置命令ubuntu bash

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概览

每当我们在Bash shell 中运行任何命令时，默认情况下都会创建一个子 shell，并生成（分叉）一个新的子进程来执行该命令。但是，当使用 exec时，exec 后面的命令将替换当前 shell。这意味着不会创建任何子 shell，并且当前进程将替换为此新命令。

进程替换实验

先查看当前shell的PID

jagitch@jagitch-MS-7B93:tmp$ echo $$
280513

打开第二个shell，查看shell 1的进程信息

jagitch@jagitch-MS-7B93:tmp$ ps -aef | grep 280513
jagitch   280513   22748  0 11:37 pts/0    00:00:00 bash
jagitch   281157  273610  0 11:38 pts/1    00:00:00 grep --color=auto 280513

在shell 1中执行exec命令

jagitch@jagitch-MS-7B93:tmp$ exec sleep 40

在shell 2中再次查看shell 1的进程信息
```
jagitch@jagitch-MS-7B93:tmp$ ps -aef | grep 280513
jagitch   280513   22748  0 11:37 pts/0    00:00:00 sleep 40
jagitch   281573  273610  0 11:38 pts/1    00:00:00 grep --color=auto 280513
```
此时发现280513这个进程由之前的bash替换成了sleep 40，说明exec执行地命令不会创建子进程，而是替换掉当前进程的程序。这样可以达到节约计算机资源的目的。
等shell 1中地exec命令结束后，发现shell 1退出了，此时在shell 2中查看shell 1的进程ID
```
jagitch@jagitch-MS-7B93:tmp$ ps -aef | grep 280513
jagitch   281749  273610  0 11:39 pts/1    00:00:00 grep --color=auto 280513
```
此时发现shell 1那个进程已经被销毁了，因为默认的bash进程被exec替换为了sleep命令，这个命令执行完后就会退出，而之前那个shell进程会一直循环解释执行用户输入的命令，它不会退出被销毁。

exec的常用用法

脚本中进行命令替换
```
jagitch@jagitch-MS-7B93:tmp$ cat ./execdemo.sh 
#!/bin/bashecho first
exec echo second
echo lastjagitch@jagitch-MS-7B93:tmp$ chmod +x ./execdemo.sh 
jagitch@jagitch-MS-7B93:tmp$ ./execdemo.sh 
first
second
```
我们可以发现last没有被输出，因为./execdemo.sh在一个子进程中执行，第一个echo正常输出，但是遇到exec echo second后，这个子进程就被替换成echo second了，执行完这条命令该进程就退出销毁了，自然就不会执行后面的echo last了。

使用exec进行日志记录

jagitch@jagitch-MS-7B93:tmp$ cat execlog.sh 
#!/bin/bashLOG_FILE="output.log"exec &> "$LOG_FILE"echo "1. script started at $(date +'%Y-%m-%d')"echo "2. find all .txt files in current dir"
find -type f -name "*.txt"echo "3. make some error"
cat helloecho "4. script finished at $(date +'%Y-%m-%d')"jagitch@jagitch-MS-7B93:tmp$ bash execlog.sh
jagitch@jagitch-MS-7B93:tmp$ cat output.log
1. script started at 2024-06-28
2. find all .txt files in current dir
./2.txt
./1.txt
./favorite colors.txt
3. make some error
cat: hello: 没有那个文件或目录
4. script finished at 2024-06-28

execlog.sh脚本中使用`exec &> "$LOG_FILE"将标准输出和标准错误都重定向到指定地文件中。

使用exec操作文件描述符

jagitch@jagitch-MS-7B93:tmp$ cat execfd.sh
#!/bin/bashexec 3> fruit.txt
exec 1>&3
echo "apple"
echo "orange"
exec 3>&-
jagitch@jagitch-MS-7B93:tmp$ bash execfd.sh
jagitch@jagitch-MS-7B93:tmp$ cat fruit.txt 
apple
orange