Понимание встроенных команд оболочки

В руководстве по bash написано, что

Builtin commands are contained >>> within <<< the shell itself

Кроме того, этот ответ гласит, что

A built-in command is simply a command that the shell carries out itself,
instead of interpreting it as a request to load and run some
>>> other program <<<

Когда я бег compgen -bна bash 4.4, я получаю список всех оболочки встроены командами. Я вижу, например, что [и killперечислены как встроенные оболочки. Но их фактическое местоположение:

/usr/bin/[
/bin/kill

Я думал, что это builtinозначает, что команда скомпилирована в /bin/bashисполняемый файл. Итак, что меня действительно смущает: пожалуйста, исправьте меня, но как может быть отдельная команда builtin, если она на самом деле не является частью оболочки?

Команды, встроенные в оболочку, часто встроены из-за увеличения производительности, которое это дает. Например, внешний вызов printfвыполняется медленнее, чем встроенный printf.

Поскольку некоторые утилиты не нужно встраивать, если они не являются специальными, например cd, они также предоставляются в качестве внешних утилит. Это делается для того, чтобы сценарии не ломались, если они интерпретируются оболочкой, которая не предоставляет встроенный эквивалент.

Некоторые встроенные функции оболочки также предоставляют расширения для внешней эквивалентной команды. Баш printf, например, умеет делать

$ printf -v message 'Hello %s' "world"
$ echo "$message"
Hello world

(вывод в переменную), что внешнее /usr/bin/printfпросто не сможет сделать, так как у него нет доступа к переменным оболочки в текущем сеансе оболочки (и они не могут их изменить).

Встроенные утилиты также не имеют ограничения, что их расширенная командная строка должна быть короче определенной длины. дела

printf '%s\n' *

Поэтому безопасно, если printfэто встроенная команда оболочки. Ограничение длины командной строки исходит из execve()функции библиотеки C, используемой для выполнения внешней команды. Если командная строка и текущая среда больше ARG_MAXбайтов (см. getconf ARG_MAXВ оболочке), вызов execve()завершится ошибкой. Если утилита встроена в оболочку, execve()вызывать не нужно.

Встроенные утилиты имеют приоритет над утилитами, найденными в $PATH. Чтобы отключить встроенную команду bash, используйте, например,

enable -n printf

Существует небольшой список утилит, которые необходимо встроить в оболочку (взят из списка специальных встроенных модулей стандарта POSIX )

break
colon (:)
continue
dot (.)
eval
exec
exit
export
readonly
return
set
shift
times
trap
unset

Они должны быть встроены, так как они напрямую управляют средой и потоком программы текущего сеанса оболочки. Внешняя утилита не сможет этого сделать.

Интересно, cdчто не входит в этот список, но POSIX говорит об этом следующее :

Поскольку cdвлияет на текущую среду выполнения оболочки, она всегда предоставляется как обычная встроенная оболочка. Если он вызывается в подоболочке или в отдельной среде выполнения утилит, например, одной из следующих:

(cd /tmp)
nohup cd
find . -exec cd {} \;

это не влияет на рабочий каталог среды вызывающего.

Поэтому я предполагаю, что «специальные» встроенные модули не могут иметь внешних аналогов, в то время как cdтеоретически могут иметь (но это не очень поможет).

Вы (очень понятно) смущает тот факт , что некоторые встроенные функции существуют как в качестве встроенных команд и в качестве внешних команд. Итак, хотя вы правы в том, что, например, есть /bin/[команда, это не значит, что ее «фактическое местоположение» находится в /bin.

Любой простой способ проверить это - запустить typeс -aпереключателем, который покажет все доступные экземпляры команды. В моей системе Arch это показывает:

$ type -a [
[ is a shell builtin
[ is /sbin/[
[ is /usr/sbin/[
[ is /usr/bin/[

Обратите внимание , что /sbin, /usr/sbinи /binвсе символические ссылки , указывающие /usr/bin, так что есть только один внешний [:

$ readlink -f /usr/sbin /sbin /bin/
/usr/bin
/usr/bin
/usr/bin

Как вы можете видеть, [это как встроенная, так и внешняя команда, и то же самое верно для различных других встроенных команд оболочки. Однако это не меняет того факта, что они также являются встроенными в оболочку, скомпилированными в саму оболочку.