Question

http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/sh.html

POSIX sh(1)能够进行各种文件描述符操作（相当于open(2)，close(2)和dup(2)，等。）以及read - 来自STDIN的一行。

所以我得到的印象是我们可以用符合POSIX标准的shell脚本替换cat(1)，但我还没有想出实际的实现。它是否真的可能，或者cat(1)可能缺少sh(1)的哪些功能？（暂时忘掉GNU扩展）

不要问我为什么要那样做。作为智力测验，也许？

Answer 1

cat可以将任何文件复制到stdout;该文件不需要是文本文件。例如，它可能包含NUL个，NUL无法在sh字符串中表示。所以这肯定是cat的一个特征，即使不是不可能，也很难实现。 [注1]

除此之外，您应该能够将read和echo包裹在while循环中，尽管存在一些棘手的问题。（例如，准确地再现不以换行符结尾的非空文件。）

但是，从技术上讲，echo不再是sh而是cat的一部分;就像cat一样，它是一个可能不存在的实用程序（在非Posix系统上）。实际上，没有echo的环境与没有cat的环境差不多;如果您有sh，则可以合理地期望找到标准的命令行实用程序。

注释

最小兼容Posix的read接受的唯一选项是-r。但是，如果我们使用read的bash实现，我们可以逐个字符地复制文件，即使NUL字符实际上永远不会出现在shell变量中：
```
while IFS= read -d '' -rn1 char; do
  if [ -z "$char" ]; then printf '\0'; else printf '%s' "$char"; fi
done < "$1" > "$2"
```
示例：
```
$ printf 'foo\0bar\n\nbye' |
> while IFS= read -d '' -rn1 char; do
>   if [ -z "$char" ]; then printf '\0'; else printf '%s' "$char"; fi
> done |
> hd
00000000  66 6f 6f 00 62 61 72 0a  0a 62 79 65              |foo.bar..bye|
0000000c
```
该调用中read的完整选项集经过精心设计，可以解决bash实现中的各种特性：
- IFS=可以避免从结果中删除尾随的空白字符。
- -n1导致一个字符被读取，直到分隔符。直觉上，-N1会更自然，因为-N1会忽略分隔符。但是，read还会从输入中删除NUL个字符。由于如果下一个字符是$char，目的是在NUL中存储零个字符，我们可以使用-n1并将分隔符设置为NUL来避免此问题，因为分隔符检查是在NUL被剥离之前完成的。
- -d ''将行分隔符设置为NUL。见上文。
- -r避免在输入流中解释 \ ;这是套装中唯一与Posix兼容的选项。
不言而喻，以上只是理论上的兴趣，或者作为OP的智力测验。在实践中，shell脚本应该只是协调外部实用程序的工作，以及与cat，dd，head和{{1}相关的Posix兼容实用程序的存在应该足以满足任何文件复制需求。

Answer 2

（这与@ rici的答案基本相同，但有一个文件的具体示例，单独使用sh无法显示。）

仅使用cat无法复制

sh。这是因为sh没有提供任何方法将字节从一个文件移动到另一个不涉及shell参数的文件，而shell参数不能包含NULL字节。

这是一个简单的例子：

printf 'foo\0bar\n' > tmp.txt  # Create a file containing a null byte
IFS= read -r line < tmp.txt    # Real that line into a variable.
echo "$line"                   # Only outputs "foo"

是否可以用POSIX sh（1）复制cat（1）？

2 个答案:

注释