Shell循环

发表于 2023-04-18 更新于 2026-04-10

回顾

上一章学习的结构化命令中的 if-then 和 case 语句，其中 if-then 语句是通过检查命令的执行结果或者表达式（文件比较、字符串比较、数值比较）的结果来控制脚本的执行流程。

在Shell脚本中，循环语句是一种重要的控制结构，用于多次执行同一段代码。Shell脚本中提供了多种循环语句，包括for、while、until三种。

for 循环结构

for 循环是一种针对列表中每个元素执行相同操作的循环结构。该语句会将列表中的每个元素依次赋值给变量，并执行循环体中的语句。其基本语法格式如下：

for 变量名 in 列表
do
    循环体
done

其中，变量名是一个新的变量，用于存储列表中的每个元素；列表是一个由空格分隔的参数列表。

例如，下面的代码中，for 循环遍历了一个包含 5 个元素的列表，依次输出了每个元素：

#!/bin/bash
# 遍历数字 1 到 5 并输出
for i in 1 2 3 4 5
do
    echo "[当前进度] 正在处理元素：$i"
done

echo "[完成] 循环结束，最后变量 i 的值为：$i"

以上代码会输出以下结果：

[当前进度] 正在处理元素：1
[当前进度] 正在处理元素：2
[当前进度] 正在处理元素：3
[当前进度] 正在处理元素：4
[当前进度] 正在处理元素：5
[完成] 循环结束，最后变量 i 的值为：5

读取列表中的复杂值

#!/bin/bash
# 演示处理带单引号的复杂字符串
for i in I don't know if this'll work
do
    echo "[拆分] 发现单词：$i"
done

以上代码输出以下结果：

[拆分] 发现单词：I
[拆分] 发现单词：dont know if thisll
[拆分] 发现单词：work

两种方法解决列表中单引号引用的问题

使用转义字符（反斜杠 \）将单引号转义
使用双引号 "" 定义用到单引号的值

#!/bin/bash
# 方法 1：使用反斜杠转义
for i in I don\'t know if this\'ll work
do
    echo "[处理结果] 单词：$i"
done

# 方法 2：使用双引号包裹
for i in I "don't" know if "this'll" work
do
    echo "[处理结果] 单词：$i"
done

使用双引号引用输出多个单词

#!/bin/bash
# 使用双引号将带空格的字符串视为单个元素
for i in "1 2" "3 4" 5
do
    echo "[元素] 列表中的内容：$i"
done

echo "最后变量 i 的值为：$i"

以上代码会输出以下结果：

[元素] 列表中的内容：1 2
[元素] 列表中的内容：3 4
[元素] 列表中的内容：5
最后变量 i 的值为：5

从变量读取列表

#!/bin/bash
# 使用变量存储列表并动态添加元素
list="1 2 3 4 5"
list=$list" 6"   # 在列表末尾追加 6

for i in $list
do
    echo "[步骤] 处理数字：$i"
done

以上代码会输出以下结果：

[步骤] 处理数字：1
[步骤] 处理数字：2
[步骤] 处理数字：3
[步骤] 处理数字：4
[步骤] 处理数字：5
[步骤] 处理数字：6

通过命令执行结果读取列表

编辑以下脚本，通过反引号 ` 或 $() 运行命令并获取输出作为循环内容。

#!/bin/bash

# 遍历家目录下的所有文件并使用 file 命令检测类型
for i in `ls ~`
do
    echo "检查文件: $i"
    file $i
done

用通配符读取目录

在 Shell 编程中，通配符是一种用于匹配文件名或目录名的特殊字符。通配符可以帮助你快速地匹配一组文件或目录，从而方便地对它们进行操作。

常见的通配符包括：
- *：匹配任意长度的任意字符，包括空字符串。
- ?：匹配任意一个字符。
- [...]：匹配括号内列举的任意一个字符。
- [^...]：匹配除了括号内列举的任意一个字符以外的所有字符。
  
  以下是一些通配符匹配的示例：
- *.txt：匹配所有以 .txt 结尾的文件，如 file1.txt、file2.txt 等。
- file?.txt：匹配所有文件名为 file 开头，后面跟着任意一个字符，最后以 .txt 结尾的文件，如 file1.txt、fileA.txt 等。
- [abc].txt：匹配所有文件名为 a.txt、b.txt、c.txt 的文件。
- [^abc].txt：匹配除了文件名为 a.txt、b.txt、c.txt 以外的所有以 .txt 结尾的文件。
```
#!/bin/bash

touch ~/file{1..2} >/dev/null
mkdir ~/dir{1..3} >/dev/null

for file in ~/*
do
    if [ -d "$file" ]
    then
     echo "$file 是一个目录"
    elif [ -f "$file" ]
    then
        echo "$file 是一个文件"
    fi
done
```

作业1：参考以下代码段，通过shell脚本统计/var/log目录下每个文件的行数。

#!/bin/bash

#通过命令赋值获取待统计的文件列表
file=`ls -d /var/log/*`
#使用wc命令统计文件行数
wc -l /var/log/*

while 循环结构

while 循环是一种基于条件判断的循环结构，当条件满足时就会一直执行循环体中的语句。其基本语法格式如下：

while [ 条件 ]
do
    循环体
done

其中，条件是一个可以执行的测试命令或表达式，如果返回值为0，则为真，循环继续执行；否则为假，循环结束。

例如，下面的代码中，while 循环会一直执行，直到变量 i 的值达到 5：

#!/bin/sh
i=1
# 当 i 小于或等于 5 时持续循环
while [ $i -le 5 ]
do
    echo "[当前计数] 变量 i 的值是：$i"
    i=$(( i + 1 ))  # 递增变量，也可以写成 ((i++))
done

以上代码会输出以下结果：

[当前计数] 变量 i 的值是：1
[当前计数] 变量 i 的值是：2
[当前计数] 变量 i 的值是：3
[当前计数] 变量 i 的值是：4
[当前计数] 变量 i 的值是：5

作业2：编写脚本实现以下功能：
1.提示用户输入数字
2.使用while循环计算该数字的阶乘后输出计算结果

until 循环结构

until 循环与 while 循环类似，但是只有当条件为假时才会执行循环体中的语句。其基本语法格式如下：

until [ 条件 ]
do
    循环体
done

其中，条件是一个可以执行的测试命令或表达式，如果返回值为0，则为假，循环继续执行；否则为真，循环结束。

例如，下面的代码中，until 循环会一直执行，直到变量 i 的值达到 5：

#!/bin/bash
i=1
# 直到 i 大于 5 时才停止循环
until [ $i -gt 5 ]
do
    echo "[倒计时/计数] 变量 i 目前为：$i"
    i=$(( $i + 1 ))
done

以上代码会输出以下结果：

[倒计时/计数] 变量 i 目前为：1
[倒计时/计数] 变量 i 目前为：2
[倒计时/计数] 变量 i 目前为：3
[倒计时/计数] 变量 i 目前为：4
[倒计时/计数] 变量 i 目前为：5

作业3：编写脚本实现以下功能：
1.提示用户输入数字
2.使用until循环计算该数字的平方和后输出计算结果

循环控制语句结构

在循环中，有时需要跳过某些循环或终止循环的执行，Shell脚本提供了以下三种循环控制语句：

break语句：用于强制退出循环，跳出循环体，执行循环后面的语句。
continue语句：用于跳过循环体中的一个迭代，直接进入下一个迭代。
return语句：用于退出函数，返回到函数调用处。

例如，下面的代码演示了如何在循环中使用 break 和 continue 语句：

#!/bin/bash
i=1
while [ $i -le 100 ]
do
    if [ $i -eq 3 ]
    then
        echo "[跳过] 检测到 i=3，跳过本轮执行"
        i=$(( $i + 1 ))
        continue
    fi
    if [ $i -eq 5 ]
    then
        echo "[退出] 检测到 i=5，立即结束整个循环"
        break
    fi
    echo "[运行] 正在执行第 $i 次迭代"
    i=$(( $i + 1 ))
done

以上代码会输出以下结果：

[运行] 正在执行第 1 次迭代
[运行] 正在执行第 2 次迭代
[跳过] 检测到 i=3，跳过本轮执行
[运行] 正在执行第 4 次迭代
[退出] 检测到 i=5，立即结束整个循环