shell 脚本编程之循环语句

系统管理员 2022-06-11 09:36 346阅读 0赞

### for 循环 ###

#### 带列表的 for 循环 ####

for VAR in list
    do
        command
    done

for 循环会遍历列表的每一项，逐项赋给变量 VAR，然后对变量 VAR 进行操作。shell 的列表很随意，几个项之间用空格隔开就是一个列表，如 `for var in a b c` 遍历的就是列表 \{a b c\}，`for var in 1 2 3` 遍历的就是列表 \{1 2 3\}。  
关于数字列表可以使用 \{start..end\} 来表示一个顺序列表，也可以使用 seq 命令来生成，语法是 `seq start step end`，step 可省略。

#learn_loop_for.sh
    #!/bin/bash
    for fruit in apple banana pear orange
    do
        echo $fruit is my favoriate
    done
    
    for i in {
       1..5}
    do
        echo -n "$i " 
    done
    
    echo
    
    for i in $(seq 1 2 10)
    do
        echo -n "$i "
    done

执行结果

apple is my favoriate
    banana is my favoriate
    pear is my favoriate
    orange is my favoriate
    1 2 3 4 5
    1 3 5 7 9

#### 不带列表的 for 循环 ####

for VAR
    do
        command
    done

不带列表的 for 循环就是省略了后面的列表，但其实还是有列表的，这个列表就是脚本的参数列表。也就是说上面的结构等价于

for VAR in $@ #或 $*
    do
        command
    done

#### 类 C 的 for 循环 ####

for ((expression1;expression2;expression3))
    do
        command
    done

这种 for 循环与 c 语言特别相似，不同的是 for 后面要用两对括号。

#!/bin/bash
    for((i=1,j=100;i<5;i++,j--))
    do
        echo "$i $j"
    done

执行结果

1 100
    2 99
    3 98
    4 97

### while 循环 ###

while expression
    do
        command
    done

while 循环当 expression 为真时会一直执行循环体，直到 expression 为假时跳出循环。

### until 循环 ###

until expression
    do
        command
    done

until 循环和 while 循环刚好相反，当 expression 为真时立即跳出循环，否则一直执行循环体直到条件为真。

### select 循环 ###

select VAR in list
    do
        command
    done

select 列表的结构和 for 有点相似，也是遍历一个列表。select 循环是一种菜单扩展循环，它会把列表的所有项取出来并用序号 1，2，3 来标明输出，然后等待用户选择序号。select 循环不会自动跳出循环，必须使用 break 或 exit 等命令退出。

#!/bin/bash
    echo please select a day
    days="Mon Tue Wed Thr Fri Sat Sun"
    select day in $days
    do
        case $day in
            Mon) echo Today is Monday ;;
            Tue) echo Today is Tuesday ;;
            Wed) echo Today is Wednesday ;;
            Thr) echo Today is Thursday ;;
            Fri) echo Today is Friday ;;
            Sat|Sun) echo Today is rest day ;;
            *) echo unknown select and now exit && break ;;
        esac
    done

执行结果

please select a day
    1) Mon
    2) Tue
    3) Wed
    4) Thr
    5) Fri
    6) Sat
    7) Sun
    #? 1
    Today is Monday
    #? 6
    Today is rest day
    #?
    1) Mon
    2) Tue
    3) Wed
    4) Thr
    5) Fri
    6) Sat
    7) Sun
    #? 5
    Today is Friday
    #? 0
    unknown select and now exit

select 循环将列表项按 1-7 的编号打印出来，然后等待用户选择，如果用户没选择任何一个序号就直接按回车，shell 将再次打印出列表项。当输入 1-7 之外的内容，case 判断将进入 default 分支，break 语句用于跳出循环，注意 case 语句并不需要 break 语句，这和 c 语言很不一样。

### break && continue ###

break 和 continue 的意义和 c 语言一样，break 用于结束整个循环，continue 用于跳过本次循环。但 shell 的 break 和 continue 有一个很强大的地方就是可以带上一个数字，表示作用于哪一层循环。默认不带数字表示作用于 break 或 continue 所在的那一层循环。break 2 表示直接跳出 break 外面的那一层循环。  
下面实现一个求 100 以内所有素数的脚本

#!/bin/bash
    for((i=2;i<=100;i++))
    do
        j=2
        for((;j<i;j++))
        do
            if ! (($i%$j)); then
                break
            fi
        done
        if (($j==$i)); then
            echo -n "$i "
        fi
    done

执行结果

2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 67 71 73 79 83 89 97

这是 c 语言的一般做法，内层循环判断 i 能否被 2-i 之间的数整除，如果找到能整除的数，则跳出内层循环；在内层循环之后判断 j 的值，如果小于 i 说明内层循环提前被 break 掉，也就是有可以整除的数，因此 i 不是素数。但在 shell 中还有另一种写法

#!/bin/bash
    for((i=2;i<=100;i++))
    do
        for((j=2;j<i;j++))
        do
            if (($i%$j==0)); then
                continue 2
            fi
        done
        echo -n "$i "
    done

这个脚本的关键在 `continue 2` 这个语句，当内层循环找到可以整除的数时，不是 break 掉内层循环，而是跳过外层循环，所以内层循环剩下的遍历和内层循环之后的操作都会被跳过。

### ”死循环“ ###

for((;1;)
    do
        command
    done

判定条件不一定是 1，只要是非 0 的数字都表示真。

while ((1))
    do
        command
    done
    while true
    do
        command
    done
    while :
    do
        command
    done

同样，第一种写法的判定条件不一定要是 1，只要是非 0 的数字都表示真。

until ((0))
    do
        command
    done
    until false
    do
        command
    done

第一种写法的判定条件必须是 0，其它非 0 的数字都表示真，会马上结束循环。

### 嵌套循环 ###

嵌套循环其实没什么好讲的，前面已经用过了。这里再提一下，每种循环都可以嵌套，不同的循环结构也可以相互嵌套；下面用两层循环实现一个九九乘法表

#!/bin/bash
    i=1
    while (($i<10))
    do
        for j in `seq 1 $i`
        do
            echo -n "$i*$j=$[$i*$j] "
        done
        echo
        let "i++"
    done

这个脚本外层循环使用 while 结构，内层循环使用 for 列表结构，这其实不是一种好的写法，只是为了测试不同的循环结构可以相互嵌套。一个好的写法如下

#!/bin/bash
    for((i=1;i<=9;i++))
    do
        for((j=1;j<=i;j++))
        do
            echo -n "$i*$j=$[$i*$j] "
        done
        echo
    done

执行结果

1*1=1 2*1=2 2*2=4 3*1=3 3*2=6 3*3=9 4*1=4 4*2=8 4*3=12 4*4=16 5*1=5 5*2=10 5*3=15 5*4=20 5*5=25 6*1=6 6*2=12 6*3=18 6*4=24 6*5=30 6*6=36 7*1=7 7*2=14 7*3=21 7*4=28 7*5=35 7*6=42 7*7=49 8*1=8 8*2=16 8*3=24 8*4=32 8*5=40 8*6=48 8*7=56 8*8=64 9*1=9 9*2=18 9*3=27 9*4=36 9*5=45 9*6=54 9*7=63 9*8=72 9*9=81

### “真” & “假” ###

条件语句和循环语句经常需要判断条件的真假，这里再总结一下 shell 中的“真”和“假”。

*  第一种，使用字符串 true 表示真，false 表示假  
    这种方式直接使用字符串直接量来表示，只能是 true 或者 false 这两个直接量，如果使用其它字符串，命令将报错

#!/bin/bash
    if true; then
        echo doing
    fi
    if "true"; then
        echo doing
    fi
    if "other"; then
        echo doing
    fi

执行结果

doing
    doing
    ./test.sh: line 8: other: command not found

*  第二种，使用 (()) 括起来的判定表达式，这个表达式可以是比较表达式，也可以是一个数字，数字 0 表示假，其它数字表示真。这种用两对括号括起来的表达式，其实就跟 c 语言很像了。

#!/bin/bash
    if ((5>3 && 5>1)); then
        echo go
    fi
    if ((1)); then
        echo go
    fi
    if ((0)); then
        echo go
    fi

执行结果

go
    go

注意到 (()) 里面的表达式直接用 >,< 等符号来作比较，这点要与测试区别开来。总的来说，就是这种 (()) 的写法与高级语言更加相似。

*  第三种，使用测试。测试的返回值为 0 时表示真，非 0 时表示假，这个返回值 0 与 ((0)) 的意义是不一样的。