Shell脚本精读 · S11-01 | 信号与 `trap`：清理临时文件与优雅退出

模块：S11 信号、陷阱与健壮性
篇号：S11-01 / 42
预计阅读：45 分钟
主线：Bash

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本篇目标

掌握trap：在脚本收到信号或退出时执行清理命令。会写trap cleanup EXIT、处理Ctrl+C（INT）、TERM，配合mktemp删除临时文件，并理解ERR/RETURN（Bash）的适用场景。读完能读懂运维脚本里的「无论成功失败都清理」写法。

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30 秒速览

• 信号：内核/终端发给进程的异步通知（如INT中断、TERM终止）。
• trap '命令' 信号列表：收到信号或事件时执行命令（字符串形式）。
• EXIT：Shell退出时触发（成功、exit、set -e失败均可），适合做清理。
• 临时文件：tmp=$(mktemp)后trap 'rm -f "$tmp"' EXIT。
• 忽略信号：trap '' INT；恢复默认：trap - INT。
• trap处理器里慎用exit，可能打断其它清理。

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正文

1. 为什么需要trap

脚本可能：

• 被Ctrl+C打断
• 被kill发TERM
• 因set -e中途失败退出
• 正常exit 0结束

若只在中途写了rm "$tmp"，异常退出时临时文件会残留。
trap ... EXIT让清理在离开 Shell 前尽量执行一次。

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2. 基本语法

trap'echo caught; cleanup'EXIT INTTERM

部分	含义
trap	内置命令
'命令'	触发时由 Shell解析执行的字符串
信号名	EXIT、INT、TERM、HUP、ERR等

查看信号编号：

trap-l# 或kill-l

常见名与含义：

信号	典型来源
INT	Ctrl+C
TERM	kill PID、systemctl stop
HUP	终端挂断、部分服务重载
EXIT	非信号，Shell退出事件（Bash 等）

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3.EXIT：最常用

#!/usr/bin/env bashset-euopipefailtmpdir=$(mktemp-d)trap'rm -rf "$tmpdir"'EXITecho"work in$tmpdir"# 正常结束或 set -e 失败退出都会 rm -rf

EXIT在当前 Shell 退出前运行（包括exit n、脚本末尾、set -e触发退出）。

注意：

• 用"$tmpdir"引号，在trap 触发时再展开变量（单引号包住 trap 字符串时，变量在执行 trap 时解析）。
• trap可多次注册；同信号后注册的会覆盖或追加（Bash 对同信号覆盖前一个 handler）。

trap'echo first'EXITtrap'echo second'EXIT# 最终 EXIT 时通常只跑 second（Bash）

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4. 临时文件标准模式

tmp=$(mktemp)trap'rm -f "$tmp"'EXIT# 多文件tmps=()cleanup(){rm-f"${tmps[@]}"}trapcleanup EXITtmps+=($(mktemp))

函数作 handler（可读性更好）：

cleanup(){rm-rf"${tmpdir:-}"}trapcleanup EXIT INTTERMtmpdir=$(mktemp-d)

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5.INT与TERM：优雅退出

running=1cleanup(){running=0rm-f"$lockfile"echo"interrupted, cleaned">&2}trapcleanup INTTERMEXITwhile((running));dodo_worksleep1done

用户Ctrl+C→INT→cleanup（若也注册了EXIT，注意INT 后仍会 EXIT，避免cleanup 跑两次——可合并为同一 handler 并加幂等，见下）。

合并写法：

cleanup(){[["${_cleaned:-}"==1]]&&return_cleaned=1rm-rf"$tmpdir"}trapcleanup EXIT INTTERM

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6. 忽略与恢复信号

trap''INT# 忽略 Ctrl+C（慎用）trap- INT# 恢复默认 INT 行为

长时间计算不想被误中断时偶见trap '' INT；要有其它退出途径。

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7.ERR（Bash + 常配合set -e）

set-euopipefailtrap'echo "failed at line $LINENO" >&2'ERR

ERR：某条命令返回非 0 时触发（set -e生效上下文内，规则有例外，S01-04）。

用于打日志，不替代set -e。
不要在 ERR trap 里再跑会失败的命令而不处理，可能循环。

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8.RETURN（Bash，函数返回时）

work(){localtmptmp=$(mktemp)trap'rm -f "$tmp"'RETURN...}

函数返回时删函数内临时文件，不影响全局EXIThandler（S08-02 提过）。

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9.trap字符串与引号

tmpdir=$(mktemp-d)# 对：触发时展开 $tmpdirtrap'rm -rf "$tmpdir"'EXIT# 错：定义 trap 时就把 $tmpdir 写死进空串（若当时未赋值）trap"rm -rf$tmpdir"EXIT# 定义时展开，易错# 传信号名给 cleanuptrap'cleanup INT'INTcleanup(){echo"got signal">&2rm-rf"$tmpdir"}

习惯：handler 用单引号包主体，让$变量在触发时展开。

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10. 与set -e、exit的关系

trap'rm -f "$tmp"'EXITfalse# set -e → 退出前仍跑 EXIT trap

cleanup(){rm-f"$tmp"exit1# 在 trap 里 exit 要小心}

trap里exit可能改变最终退出码；清理函数一般return 0，让外层exit决定码。

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11. 读脚本时的常见片段

11.1 锁文件

lock=/tmp/myapp.locktrap'rm -f "$lock"'EXITecho$$>"$lock"

11.2 子进程与 trap

trap对当前 Shell 有效；子脚本、( )子 shell需各自注册。
bash child.sh里的 trap 不保护父脚本。

11.3 被 source 的库

trap会改当前 Shell；库文件随意trap EXIT可能污染调用方——库应文档化或提供setup_trap可选函数（S08-03）。

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12. 注意点小结

点	说明
EXIT 几乎总要	清临时文件、释锁
handler 幂等	INT + EXIT 可能都触发
引号	触发时展开路径变量
不要只 trap INT	仍建议EXIT兜底
调试	trap 'echo SIG' DEBUG刷屏，生产慎用

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读脚本检查清单

• 是否有mktemp而无trap ... EXIT？
• cleanup是否 INT/TERM/EXIT 重复执行需幂等？
• trap 字符串里变量是否会在触发时正确展开？
• source的库是否擅自trap了全局 EXIT？
• ERR trap是否用于日志而非掩盖错误？

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练习

判断题

1. trap 'cmd' EXIT只在exit 0时执行。
2. Ctrl+C 通常向前台进程组发送 SIGINT。
3. trap 'rm -f "$f"' EXIT中，若f在 trap 定义后才赋值，触发时仍能删对文件（单引号 trap 字符串）。
4. trap '' INT表示忽略中断。
5. 子 shell( trap 'echo x' EXIT; false )退出后，父 shell 的 trap 不受影响。

参考答案

1. 错（任何退出方式，含失败）。
2. 对。
3. 对（触发时展开$f）。
4. 对。
5. 对。

实操题

补全：创建临时文件写入hello，脚本结束前自动删除（含set -e失败路径）。

#!/usr/bin/env bashset-euopipefail# 补全 trap 与 mktempechohello>???cat???

参考答案

tmp=$(mktemp)trap'rm -f "$tmp"'EXITechohello>"$tmp"cat"$tmp"

改错题

tmpdir=$(mktemp-d)trap"rm -rf$tmpdir"EXITcd"$tmpdir"

参考

tmpdir=$(mktemp-d)trap'rm -rf "$tmpdir"'EXITcd"$tmpdir"

双引号 trap 在定义时展开$tmpdir；若写法无误也易在tmpdir未赋值时定义 trap。应用单引号让路径在退出时展开。另：若cd失败，EXIT 仍会删 tmpdir（通常期望）。

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下一篇预告

S11-02：《健壮性清单：锁、重试、超时与幂等》— 与trap配合的实战习惯。