退出码：小整数背后的大含义

Unix实用程序和CLI通常以一系列退出码结束运行，这些代码代表什么？为什么它们很重要？本文深入探讨每个退出码的含义。

重要的不是你说了什么，而是你怎么说 - Albert Mehrabian

在你最喜欢的TTY领域中，命令本身的输出（stdout、stderr）通常不会被查看，特别是在那些旨在在终端中运行的脚本中。

下面的命令可以正常工作，但终端是怎么知道的？

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echo "Hello World!"

这就是退出码！它们构成了进程控制流的基础。失败的shell命令通常以非零退出码退出。

停止！什么是退出码？

退出码只是"整数"（范围从0到255）。你可以把它们看作是终端计算的HTTP状态码。顾名思义，退出码为你提供有关操作状态的更多元数据，补充了stderr或stdout中的任何内容。

通常在你选择的shell中，你可以通过运行以下命令找到先前退出的退出码：

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echo $?

为什么这有效？

当在shell中运行命令时，shell进程调用fork()创建一个新的子进程，子进程然后调用exec()系列命令来用实际命令替换自己。现在，每当子进程退出时，它都会使用状态码调用exit()。这个状态码通过wait()提供给shell（父进程）。然后shell将接收到的退出码设置为一个名为$?的特殊变量。

让我们来看看常见的退出码，为了让事情更有趣，我将按区域进行分类。

“安全"区域

退出码0通常表示一切顺利。命令行程序按照你的意图退出。换句话说，就是"成功”。

“不太安全"区域

正如你所推测的，非零状态码表示发生了错误。有些错误很简单，而其他错误则更复杂，但它们都为我们提供了有价值的信息。

通用错误：这相当于全能错误，告诉我们命令没有成功。
错误用法：不正确的输入或向CLI命令传递错误的标志将导致此错误。它很有用，因为它告诉我们进程甚至没有启动。可以将其视为客户端错误，HTTP 400听起来熟悉吗？

“可配置"区域

从这里开始，我们直接跳到126。等等！其他代码发生了什么？这就是真正可配置性的体现。每个CLI或Unix实用程序都可以自由地记录并使用3到125之间的任何退出码退出，为确定进程退出的根本原因提供了极致的粒度。这不是很整洁吗？

“令人困惑"区域

126 - 命令存在，但无法运行。通常，这表示文件权限问题或需要超级用户访问权限。

127 - (HTTP 404) 命令不存在！你所有意外的拼写错误都会在这里结束。

提示：尝试在终端上输入rat而不是cat，然后查看退出码。

“信号"区域

事情开始变得真正有趣。请记住，内核总是可以向正在运行的进程发送信号。通常，进程有代码来处理信号（如果定义了信号处理程序）并相应地做出反应。让我们看几个例子。

128 + N 是必须处理信号的进程返回的退出码。这样可以更容易地区分自行退出的进程与与信号交互的进程。

130 - (128+2) SIGINT，通常这意味着进程必须处理来自终端的Ctrl + C。

137 - (128+9) SIGKILL，无法处理或忽略。在命令行上使用过kill -9的人会立即认出这个。注意：这也可能由OOM killer触发，稍后会详细介绍。

139 - (128+11) SIGSEGV，进程在尝试访问无效内存时被内核杀死。

143 - (128+15) SIGTERM，优雅关闭，允许进程清理、关闭打开的文件描述符等。

核心转储

现在，根据ulimit设置。上述某些退出码还会产生核心转储文件，然后可以使用调试器逐帧分析以找出问题所在。这些文件可能非常大，取决于被杀死进程的大小。

“致命"区域

255 - 发生了真正致命的事情，在Unix系统中用作"全能"退出码。exit(-1)也会以255退出。

退出码标准

不同的Unix实用程序和CLI有自己的退出码标准。最好检查手册页，通常会在EXIT STATUS部分列出特殊之处。例如：grep实际上认为没有匹配项是退出码1，尽管从技术上讲它完成了工作。对于自定义CLI来说，这变得更加棘手，我建议阅读现有CLI的文档，或者如果你正在构建自己的CLI，则制定一套清晰的退出码。

为什么退出码很重要？

退出码有助于推动当今世界的各种现代自动化。

链式操作

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git add -A && git commit -m "fix: squash a bug"

每个步骤只有在每个前一个进程以0退出时才会成功。

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ssh -i "mykey.pem" srirammv@myfavoriteec2instance.compute-1.amazonaws.com || echo "ssh failed"

CI/CD

所有持续集成运行器，如Github Actions、AWS Codebuild，都完全依赖退出码来管理其构建管道。它们在非零退出码时退出并记录错误。重要的是，对于自定义CLI工具，如果新版本的CLI对完全相同的命令退出码与之前不同，可能会造成严重问题。这些回归会停止使用该CLI的消费者的世界。

监控

特定的退出码如137（OOM killer）可以由监督进程监控，这些进程重新启动它们拥有的进程（例如：工作进程），从而提高服务的可用性。如果有核心转储，它也可以作为查找内存泄漏的地方。对于像ssh这样的工具，这还有一个安全角度，它们记录255表示登录失败，可以作为审计攻击的地方。

其他领域：太空中的退出码

退出码在太空远程调试中至关重要。火星精神号探测器运行在VxWorks上，它使用sigLib返回0或-1以及详细的错误号。NASA工程师能够基于重复记录的非零退出码发现探测器陷入"重启"循环。这最终被追踪到内存问题。

对于更接近家庭的例子，我建议阅读这篇文章。

结论

退出码占用的空间很小，但了解它们的含义可能对你下一次调试会话或自动化工作流程至关重要。获得对它们的清晰性、控制力和信心，你将成为终端向导。你最奇怪的退出码故事是什么？