在bash中在主管道之外的进程之间管道数据的简便方法

Question

我希望能够在现有bash管道中的进程之间管道数据。为了更好地说明我的意思，请采用这个简单的例子，我假设文件描述符3的行为类似于fifo。

seq 5 | tee >(while read num; do echo $(($num * $num)); done >&3) | paste - <(<&3 cat)

我想要输出

1   1
2   4
3   9
4   16
5   25

然后终止。理想情况下，解决方案类似于exec 3<>-，其中bash会将文件描述符3作为读写缓冲区打开。据我所知，在bash中没有对此的支持，所以我转向this question来创建匿名管道。根据讨论，我想出了这个功能：

function temp_pipe() {
  [[ "$1" =~ [3-9] ]] || return 1
  PIPE_DIR="$(mktemp -d)"
  PIPE="$PIPE_DIR/pipe"
  mkfifo "$PIPE"
  eval "exec $1<>'$PIPE'"
  rm -f "$PIPE"
  rmdir "$PIPE_DIR"
}

将文件描述符作为参数，并将其附加到匿名fifo。这原则上有效，但是当我写完输出信息时，我无法弄清楚如何关闭fifo。以下几乎按预期工作：

temp_pipe 3 && seq 5 | tee >(while read num; do echo $(($num * $num)); done >&3) | paste - <(<&3 cat)

因为它输出正确的结果，但粘贴保持打开，因为文件描述符3永远不会关闭。我天真地以为我可以将exec 3>&-附加到子进程的末尾以关闭文件描述符并使所有内容按预期工作，但这不起作用。父文件描述符未关闭，因为关闭操作在子进程中运行，因此关闭对同一描述符的继承引用，而不是关闭父进程中的描述符。

我理想地寻找一种解决方案，在没有大量临时fifos或文件描述符的手动管理的情况下构建复杂流水线相对容易。