Bash-4递归的奇数结果

Question

我设计了一个简单的测试来查看Bash如何使用递归操作，但我不理解结果。

测试：

1. 在shell中分配一个全局变量X
2. 创建一个函数f()，该函数分配同名的变量local X
3. 为local X分配全局X的值，即local X=$X
4. 递归此函数几次，并检查在每个递归中，它是使用全局X还是使用上一轮函数中的local X

我期望两种结果中的一种：

• 对于每个递归，来自上一个local X的f()将是新的“全局”X，即下一个向上作用域中的X，这将指示每个递归在前一个作用域下创建一个新的范围。
• 在每次递归时，都会忘记以前的local X值，而每个新的local X=$X将简单地重新分配我最初分配的全局X的值。这表明Bash创建了相邻的作用域。

我没有收到任何这些。我有奇怪的东西。下面是来自终端的复制粘贴。

我在shell中赋值一个全局变量：

user@ubuntu-zesty:~$ X=1

我在shell中创建一个函数f()，该函数创建local X，将全局X的值赋值给它，进入一个while循环，将1添加到local X (假设它是本地的)，打印新的local X值，并调用自己。重复5或6次。

user@ubuntu-zesty:~$ f() { local X=$X; while [ $X -lt 6 ]; do X=$(( $X + 1 )); echo $X; sleep 1; f; done; }

然后我调用f()，输出就是令人费解的。

user@ubuntu-zesty:~$ f
2
3
4
5
6
6
5
6
6
4
5
6
6
5
6
6
3
4
5
6
6
5
6
6
4
5
6
6
5
6
6

在这一点上，它自己退出。正如预期的那样，全球X没有受到影响。

user@ubuntu-zesty:~$ echo $X
1

这是怎么回事？它有时使用全局X，有时使用local X？如果你知道这里发生了什么，请不要放过我血淋淋的细节。

最后，为了好玩，输出的图表：

 1 ==
 2 ===
 3 ====
 4 =====
 5 ======
 6 ======
 7 =====
 8 ======
 9 ======
10 ====
11 =====
12 ======
13 ======
14 =====
15 ======
16 ======
17 ===
18 ====
19 =====
20 ======
21 ======
22 =====
23 ======
24 ======
25 ====
26 =====
27 ======
28 ======
29 =====
30 ======
31 ======

规格：

• Bash-4.4.5(1)-release
• x86_64 UbuntuZ校
• Linux内核4.10.0-17-泛型
• VMware工作站12虚拟机

Answer 1

我认为，如@chepner在其回答中所解释的那样，可视化动态范围的最佳方法是稍微修改您的功能：

function f() { 
  local X="$X"
  while [ "$X" -lt 6 ]; do 
    X=$((X + 1))
    echo "${FUNCNAME[*]}" "$X" # This will print the call stack
    sleep 1
    f
  done
}

并查看值是如何增加的:如果遵循输出列，则可以调试每个级别发生的情况。

$ f
f f f f f 2
f f f f f f 3
f f f f f f f 4
f f f f f f f f 5
f f f f f f f f f 6
f f f f f f f f 6
f f f f f f f 5
f f f f f f f f 6
f f f f f f f 6
f f f f f f 4
f f f f f f f 5
f f f f f f f f 6
...

Answer 2

bash是动态作用域，而不是静态作用域(也称为词汇范围)。这意味着在执行行local X=$X时，并不是根据在全局词法作用域分配的值来获得$X的值，而是基于最近的运行时作用域中存在的值，即调用f的作用域中的值。这意味着一个局部值不仅在函数调用中可见，而且从函数调用的任何调用中都是可见的。

请注意，这并不是递归所特有的。

$ X=3
$ foo () { local X=5; bar; }
$ bar () { echo $X; }
$ bar
3
$ foo
5
$ echo $X
3

Answer 3

让函数变得更详细，只需使用4作为限制。

你可以用6试试。

小心出口!！

#!/bin/bash
depth=0
f() {
    echo "depth =======$((++depth))"
    echo "Received     $X"
    local X=$X;
    while (( X < 4 )); do
    (( X++ ));
    echo "Calling with $X";
    #sleep 1;
    f;
    done;
    echo "exit    with $X depth $((depth--))"
}

X=1
f
echo "final depth is $depth"

运行它将准确地显示所发生的事情：

$ ./script
depth =======1
Received     1
Calling with 2
depth =======2
Received     2
Calling with 3
depth =======3
Received     3
Calling with 4
depth =======4
Received     4
exit    with 4 depth 4
exit    with 4 depth 3
Calling with 4
depth =======3
Received     4
exit    with 4 depth 3
exit    with 4 depth 2
Calling with 3
depth =======2
Received     3
Calling with 4
depth =======3
Received     4
exit    with 4 depth 3
exit    with 4 depth 2
Calling with 4
depth =======2
Received     4
exit    with 4 depth 2
exit    with 4 depth 1
final depth is 0