Se você executar este sob strace, você pode ver que a versão que usa ls
inicia o comando em um subshell, onde a versão que usa echo executa tudo no shell existente.
Compare a saída de
$ strace -f /bin/bash -o trace.txt -c 'i=5; echo $i; echo file_c-$((++i)).txt; echo $i'
5
6
6
contra
strace -f /bin/bash -o trace.txt -c 'i=5; echo $i; ls > file_c-$((++i)).txt; echo $i'
5
5
Você verá no primeiro:
1251 execve("/bin/bash", ["/bin/bash", "-c", "i=5; echo $i; echo file_c-$(( ++"...], [/* 19 vars */]) = 0
...
1251 write(1, "5\n", 2) = 2
1251 write(1, "file_c-6.txt\n", 13) = 13
1251 write(1, "6\n", 2) = 2
E no segundo:
1258 execve("/bin/bash", ["/bin/bash", "-c", "i=5; echo $i; ls > file_c-$(( ++"...], [/* 19 vars */]) = 0
...
1258 write(1, "5\n", 2) = 2
...
1258 stat("/bin/ls", {st_mode=S_IFREG|0755, st_size=110080, ...}) = 0
1258 access("/bin/ls", R_OK) = 0
1258 clone(child_stack=0, flags=CLONE_CHILD_CLEARTID|CLONE_CHILD_SETTID|SIGCHLD, child_tidptr=0x7f7301f40a10) = 1259
1259 open("file_c-6.txt", O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0666) = 3
1259 dup2(3, 1) = 1
1259 close(3) = 0
1259 execve("/bin/ls", ["ls"], [/* 19 vars */]) = 0
1259 write(1, "71\nbin\nfile_a-5.txt\nfile_b-5.txt"..., 110) = 110
1259 close(1) = 0
1259 munmap(0x7f0e81c56000, 4096) = 0
1259 close(2) = 0
1259 exit_group(0) = ?
1259 +++ exited with 0 +++
1258 <... wait4 resumed> [{WIFEXITED(s) && WEXITSTATUS(s) == 0}], 0, NULL) = 1259
1258 rt_sigaction(SIGINT, {SIG_DFL, [], SA_RESTORER, 0x7f7301570d40}, {0x4438a0, [], SA_RESTORER, 0x7f7301570d40}, 8) = 0
1258 rt_sigprocmask(SIG_SETMASK, [], NULL, 8) = 0
1258 --- SIGCHLD {si_signo=SIGCHLD, si_code=CLD_EXITED, si_pid=1259, si_status=0, si_utime=0, si_stime=0} ---
1258 wait4(-1, 0x7ffd23d86e98, WNOHANG, NULL) = -1 ECHILD (No child processes)
1258 rt_sigreturn() = 0
1258 write(1, "5\n", 2) = 2
Neste último exemplo, você vê o clone
em um novo processo (de 1258 - > 1259), então agora estamos em um subprocesso. A abertura de file_c-6.txt, o que significa que avaliamos $((++i))
no subshell e a execução de ls
com seu stdout definido para esse arquivo.
Finalmente, vemos que o subprocesso sai, colhemos a criança, depois continuamos de onde paramos ... com $i
definido para 5 e é isso que repetimos novamente.
(Lembre-se de que as mudanças de variáveis em um subprocesso não se infiltram no processo pai, a menos que você faça algo explicitamente no pai para obter as alterações do filho)