Shell学习-10-循环结构(while、until、for)

2.27 Shell while

• while 循环是 Shell 脚本中最简单的一种循环，当条件满足时，while 重复地执行一组语句，当条件不满足时，就退出 while 循环。Shell while 循环的用法如下：

while condition
do
    statements
done

condition表示判断条件，statements表示要执行的语句（可以只有一条，也可以有多条），do和done都是 Shell 中的关键字。

• while 循环的执行流程为：
  • 先对 condition 进行判断，如果该条件成立，就进入循环，执行 while 循环体中的语句，也就是 do 和 done 之间的语句。这样就完成了一次循环。
  • 每一次执行到 done 的时候都会重新判断 condition 是否成立，如果成立，就进入下一次循环，继续执行 do 和 done 之间的语句，如果不成立，就结束整个 while 循环，执行 done 后面的其它 Shell 代码。
  • 如果一开始 condition 就不成立，那么程序就不会进入循环体，do 和 done 之间的语句就没有执行的机会。

注意，在 while 循环体中必须有相应的语句使得 condition 越来越趋近于“不成立”，只有这样才能最终退出循环，否则 while 就成了死循环，会一直执行下去，永无休止。

while 语句和 if else 语句中的 condition 用法都是一样的，你可以使用 test 或 [] 命令，也可以使用 (()) 或 [[]]

• while 循环：举例计算从 1 加到 100 的和。

[root@localhost testshell]# touch test14.sh && vi test14.sh
#!/bin/bash

i=1
sum=0
while (( i<=100 ))
do
 ((sum+=i))
 ((i++))
done
echo "The sum is :$sum"
#运行结果
[root@localhost testshell]# . test14.sh
The sum is :5050

• 在 while 循环中，只要判断条件成立，循环就会执行。对于这段代码，只要变量 i 的值小于等于 100，循环就会继续。每次循环给变量 sum 加上变量 i 的值，然后再给变量 i 加 1，直到变量 i 的值大于 100，循环才会停止。i++语句使得 i 的值逐步增大，让判断条件越来越趋近于“不成立”，最终退出循环。

• 改进上面的例子，计算从 m 加到 n 的值。

#!/bin/bash
read i n
sum=0
while (( i<=n ))
do
 ((sum+=i))
 ((i++))
done
echo "The sum is :$sum"
#运行结果
[root@localhost testshell]# . test14.sh
1 100
The sum is :5050

• 实现一个简单的加法计算器，用户每行输入一个数字，计算所有数字的和。

[root@localhost testshell]# touch test15.sh && vi test15.sh

#!/bin/bash
sum=0
echo "请输入要计算的数字，按 Ctrl+D 组合键结束读取" 
while read n
do 
((sum+=n))
done
echo "The sum is:$sum"
#运行结果
[root@localhost testshell]# . test15.sh
请输入要计算的数字，按 Ctrl+D 组合键结束读取
1	#enter
2
3
4
5
The sum is:15

在终端中读取数据，可以等价为在文件中读取数据，按下 Ctrl+D 组合键表示读取到文件流的末尾，此时 read 就会读取失败，得到一个非 0 值的退出状态，从而导致判断条件不成立，结束循环。

2.28 Shell until

• unti 循环和 while 循环恰好相反，当判断条件不成立时才进行循环，一旦判断条件成立，就终止循环。until 的使用场景很少，一般使用 while 即可。Shell until 循环的用法如下：

until condition
do
    statements
done

condition表示判断条件，statements表示要执行的语句（可以只有一条，也可以有多条），do和done都是 Shell 中的关键字。

• until 循环的执行流程为：
  • 先对 condition 进行判断，如果该条件不成立，就进入循环，执行 until 循环体中的语句（do 和 done 之间的语句），这样就完成了一次循环。
  • 每一次执行到 done 的时候都会重新判断 condition 是否成立，如果不成立，就进入下一次循环，继续执行循环体中的语句，如果成立，就结束整个 until 循环，执行 done 后面的其它 Shell 代码。
  • 如果一开始 condition 就成立，那么程序就不会进入循环体，do 和 done 之间的语句就没有执行的机会。

注意，在 until 循环体中必须有相应的语句使得 condition 越来越趋近于“成立”，只有这样才能最终退出循环，否则 until 就成了死循环，会一直执行下去，永无休止。

• 改造test14.sh代码，求从 1 加到 100 的值

#!/bin/bash

i=1
sum=0
#在 while 循环中，判断条件为((i<=100))，这里将判断条件改为((i>100))，两者恰好相反
until (( i>100 ))
do
 ((sum+=i))
 ((i++))
done
echo "The sum is :$sum"
#运行结果
[root@localhost testshell]# . test14.sh
The sum is :5050

2.29 Shell for

• 除了 while 循环和 until 循环，Shell 脚本还提供了 for 循环，它更加灵活易用，更加简洁明了。Shell for 循环有两种使用形式，

2.29.1 C语言风格的 for 循环

• C语言风格的 for 循环的用法如下：

for((exp1; exp2; exp3))
do
    statements
done

• 几点说明：

  • exp1、exp2、exp3 是三个表达式，其中 exp2 是判断条件，for 循环根据 exp2 的结果来决定是否继续下一次循环；
  • statements 是循环体语句，可以有一条，也可以有多条；
  • do 和 done 是 Shell 中的关键字。

• 它的运行过程为：

  1. 先执行 exp1。

  2. 再执行 exp2，如果它的判断结果是成立的，则执行循环体中的语句，否则结束整个 for 循环。

  3. 执行完循环体后再执行 exp3。

  4. 重复执行步骤 2) 和 3)，直到 exp2 的判断结果不成立，就结束循环。

• 上面的步骤中，2) 和 3) 合并在一起算作一次循环，会重复执行，for 语句的主要作用就是不断执行步骤 2) 和 3)。

• exp1 仅在第一次循环时执行，以后都不会再执行，可以认为这是一个初始化语句。exp2 一般是一个关系表达式，决定了是否还要继续下次循环，称为“循环条件”。exp3 很多情况下是一个带有自增或自减运算的表达式，以使循环条件逐渐变得“不成立”。

• 例子，计算从 1 加到 100 的和。

[root@localhost testshell]# cp test14.sh test14back2.sh
[root@localhost testshell]# vi test14.sh
#!/bin/bash

sum=0
for ((i=1;i<=100;i++ ))
do
 ((sum+=i))
done
echo "The sum is :$sum"
#运行结果
[root@localhost testshell]# . test14.sh
The sum is :5050

代码分析：

1. 执行到 for 语句时，先给变量 i 赋值为 1，然后判断 i<=100 是否成立；因为此时 i=1，所以 i<=100 成立。接下来会执行循环体中的语句，等循环体执行结束后（sum 的值为1），再计算 i++。

2. 第二次循环时，i 的值为2，i<=100 成立，继续执行循环体。循环体执行结束后（sum的值为3），再计算 i++。

3. 重复执行步骤 2)，直到第 101 次循环，此时 i 的值为 101，i<=100 不再成立，所以结束循环。

• 由此我们可以总结出 for 循环的一般形式为：

for(( 初始化语句; 判断条件; 自增或自减 ))
do
    statements
done

2.29.2 for 循环中的三个表达式

• for 循环中的 exp1（初始化语句）、exp2（判断条件）和 exp3（自增或自减）都是可选项，都可以省略（但分号;必须保留）。

• 修改“从 1 加到 100 的和”的代码，省略 exp1：

#!/bin/bash
sum=0
i=1
for ((; i<=100; i++))		#将i=1移到了 for 循环的外面。
do
    ((sum += i))
done
echo "The sum is: $sum"

• 省略 exp2，就没有了判断条件，如果不作其他处理就会成为死循环，我们可以在循环体内部使用 break 关键字强制结束循环：

#!/bin/bash
sum=0
for ((i=1; ; i++))
do
    if(( i>100 )); then
        break
    fi
    ((sum += i))
done
echo "The sum is: $sum"

break 是 Shell 中的关键字，专门用来结束循环

• 省略了 exp3，就不会修改 exp2 中的变量，这时可在循环体中加入修改变量的语句。例如：

#!/bin/bash
sum=0
for ((i=1; i<=100; ))
do
    ((sum += i))
    ((i++))
done
echo "The sum is: $sum"

• 同时省略三个表达式：实际意义

#!/bin/bash
sum=0
i=0
for (( ; ; ))
do
     if(( i>100 )); then
        break
    fi
    ((sum += i))
    ((i++))
done
echo "The sum is: $sum"

2.29.3 Python 风格的 for in 循环

• Python 风格的 for in 循环的用法如下：

for variable in value_list
do
    statements
done

variable 表示变量，value_list 表示取值列表，in 是 Shell 中的关键字。

in value_list 部分可以省略，省略后的效果相当于 in $@

• 每次循环都会从 value_list 中取出一个值赋给变量 variable，然后进入循环体（do 和 done 之间的部分），执行循环体中的 statements。直到取完 value_list 中的所有值，循环就结束了。Shell for in 循环举例：

[root@localhost testshell]# touch test16.sh && vi test16.sh
#!/bin/bash
sum=0
for i in 1 3 5 7 9
do 
echo $i
((sum+=i))
done 
echo "The sum is :$sum"
#运行结果
[root@localhost testshell]# . test16.sh
1
3
5
7
9
The sum is :25

2.29.4 对 value_list 的说明

• 取值列表 value_list 的形式有多种，可以直接给出具体的值，也可以给出一个范围，还可以使用命令产生的结果，甚至使用通配符。

• 1.直接给出具体的值：可以在 in 关键字后面直接给出具体的值，多个值之间以空格分隔，比如1 2 3 4 5、“cn” “www” “com”等。

• 上面的代码中用一组数字作为取值列表，下面我们再演示一下用一组字符串作为取值列表：

#!/bin/bash
sum=0
for i in "cn" "www" "com"
do 
echo $i
done 
#运行结果
[root@localhost testshell]# . test16.sh
cn
www
com

• 2.给出一个取值范围：给出一个取值范围的具体格式为：

{start..end}

start 表示起始值，end 表示终止值；注意中间用两个点号相连，而不是三个点号,这种形式只支持数字和字母。

#计算从 1 加到 100 的和：
#!/bin/bash

sum=0
for i in {1..100}
do
 ((sum+=i))
done
echo "The sum is :$sum"
#运行结果
[root@localhost testshell]# . test14.sh
The sum is :5050

#输出从 A 到 z 之间的所有字符：
#!/bin/bash
for c in {A..z}
do
    printf "%c" $c
done
[root@localhost testshell]# . test14.sh
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz

可以发现，Shell 是根据 ASCII 码表来输出的。

• 3.使用命令的执行结果:使用反引号“或者

  (

  )

  都可以取得命令的执行结果，使用

  ()都可以取得命令的执行结果，使用

  ()都可以取得命令的执行结果，使用()这种形式，因为它不容易产生混淆。

• 计算从 1 到 100 之间所有偶数的和：

#!/bin/bash

sum=0
for i in $(seq 2 2 100)
do
 ((sum+=i))
done
echo "The sum is :$sum"
#运行结果
[root@localhost testshell]# . test14.sh
The sum is :2550

seq 是一个 Linux 命令，用来产生某个范围内的整数，并且可以设置步长。seq 2 2 100表示从 2 开始，每次增加 2，到 100 结束。

• 列出当前目录下的所有 Shell 脚本文件：

#!/bin/bash

for filename in $(ls *.sh)
do
 echo $filename
done
#运行结果
[root@localhost testshell]# . test14.sh
test10.sh
test11.sh
test12.sh
test13.sh
test14_1.sh
test14bach3.sh
。。。

• 4.使用 Shell 通配符:Shell 通配符可以认为是一种精简化的正则表达式，通常用来匹配目录或者文件，而不是文本，有了 Shell 通配符，不使用 ls 命令也能显示当前目录下的所有脚本文件，请看下面的代码：

#!/bin/bash

for filename in *.sh
do
 echo $filename
done
#运行结果
[root@localhost testshell]# . test14.sh
test10.sh
test11.sh
test12.sh
test13.sh
test14_1.sh
test14bach3.sh
...

• 5.使用特殊变量:Shell 中有多个特殊的变量，例如 KaTeX parse error: Expected ‘EOF’, got ‘#’ at position 1: #̲、*、$@、$

[root@localhost testshell]# touch test17.sh && vi test17.sh#!/bin/bashfunction func(){for str in $@do echo $strdone}#或者是直接将函数调用写在脚本中，执行脚本即可func www http com#运行结果[root@localhost testshell]# func www http comwwwhttpcom

• 也可以省略 value_list，省略后的效果和使用$@一样

#!/bin/bashfunction func(){for strdo echo $strdone}#运行结果[root@localhost testshell]# func www http comwwwhttpcom

参考文献:
Shell while循环详解

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