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一、简介

Shell编程中循环命令用于特定条件下决定某些语句重复执行的控制方式,有三种常用的循环语句:for、while和until。while循环和for循环属于“当型循环”,而until属于“直到型循环”。循环控制符:break和continue控制流程转向。

二、详解

1、for循环

(1)for循环有三种结构:一种是列表for循环,第二种是不带列表for循环。第三种是类C风格的for循环。

(2)列表for循环

  1. #!/bin/bash
  2. for varible1 in {1..5}
  3. #for varible1 in 1 2 3 4 5
  4. do
  5. echo "Hello, Welcome $varible1 times "
  6. done
  • do和done之间的命令称为循环体,执行次数和list列表中常数或字符串的个数相同。for循环,首先将in后list列表的第一个常数或字符串赋值给循环变量,然后执行循环体,以此执行list,最后执行done命令后的命令序列。
  • Sheel支持列表for循环使用略写的计数方式,1~5的范围用{1..5}表示(大括号不能去掉,否则会当作一个字符串处理)。
  • Sheel中还支持按规定的步数进行跳跃的方式实现列表for循环,例如计算1~100内所有的奇数之和。
  1. #!/bin/bash
  2. sum=0
  3. for i in {1..100..2}
  4. do
  5. let "sum+=i"
  6. done
  7. echo "sum=$sum"

通过i的按步数2不断递增,计算sum值为2500。同样可以使用seq命令实现按2递增来计算1~100内的所有奇数之和,for i in $(seq 1 2 100),seq表示起始数为1,跳跃的步数为2,结束条件值为100。

  • for循环对字符串进行操作,例如通过for循环显示当前目录下所有的文件。
  1. #!/bin/bash
  2. for file in $( ls )
  3. #for file in *
  4. do
  5. echo "file: $file"
  6. done

也可一使用for file in *,通配符*产生文件名扩展,匹配当前目录下的所有文件。

  • for通过命令行来传递脚本中for循环列表参数
  1. #!/bin/bash
  2. echo "number of arguments is $#"
  3. echo "What you input is: "
  4. for argument in "$@"
  5. do
  6. echo "$argument"
  7. done

$#表示参数的个数,$@表示参数列表而$*则把所有的参数当作一个字符串显示。

(3)不带列表for循环

由用户制定参数和参数的个数,与上述的for循环列表参数功能相同。

  1. #!/bin/bash
  2. echo "number of arguments is $#"
  3. echo "What you input is: "
  4. for argument
  5. do
  6. echo "$argument"
  7. done

比上述代码少了$@参数列表,$*参数字符串。

(4)类C风格的for循环

也被称为计次循环

  1. #!/bin/bash
  2. for((integer = 1; integer <= 5; integer++))
  3. do
  4. echo "$integer"
  5. done

for中第一个表达式(integer = 1)是循环变量赋初值的语句,第二个表达式(integer <= 5)决定是否进行循环的表达式,退出状态为非0时将退出for循环执行done后的命令(与C中的for循环条件是刚好相反的)。第三个表达式(integer++)用于改变循环变量的语句。

Sheel中不运行使用非整数类型的数作为循环变量,循环条件被忽略则默认的退出状态是0,for((;;))为死循环。

类C的for循环计算1~100内所有的奇数之和。

  1. #!/bin/bash
  2. sum=0
  3. for(( i = 1; i <= 100; i = i + 2 ))
  4. do
  5. let "sum += i"
  6. done
  7. echo "sum=$sum"

2、while循环

也称为前测试循环语句,重复次数是利用一个条件来控制是否继续重复执行这个语句。为了避免死循环,必须保证循环体中包含循环出口条件即表达式存在退出状态为非0的情况。

(1)计数器控制的while循环

  1. #!/bin/bash
  2. sum=0
  3. i=1
  4. while(( i <= 100 ))
  5. do
  6. let "sum+=i"
  7. let "i += 2"
  8. done
  9. echo "sum=$sum"

指定了循环的次数500,初始化计数器值为1,不断测试循环条件i是否小于等于100。在循环条件中设置了计数器加2来计算1~100内所有的奇数之和。

(2)结束标记控制的while循环

设置一个特殊的数据值(结束标记)来结束while循环。

  1. #!/bin/bash
  2. echo "Please input the num(1-10) "
  3. read num
  4. while [[ "$num" != 4 ]]
  5. do
  6. if [ "$num" -lt 4 ]
  7. then
  8. echo "Too small. Try again!"
  9. read num
  10. elif [ "$num" -gt 4 ]
  11. then
  12. echo "To high. Try again"
  13. read num
  14. else
  15. exit 0
  16. fi
  17. done
  18. echo "Congratulation, you are right! "

例:通过结束标记控制实现阶乘的操作

  1. #!/bin/bash
  2. echo "Please input the num "
  3. read num
  4. factorial=1
  5. while [ "$num" -gt 0 ]
  6. do
  7. let "factorial= factorial*num"
  8. let "num--"
  9. done
  10. echo "The factorial is $factorial"


(3)标志控制的while循环

使用用户输入的标志值来控制循环的结束(避免不知道循环结束标志的条件)。

  1. #!/bin/bash
  2. echo "Please input the num "
  3. read num
  4. sum=0
  5. i=1
  6. signal=0
  7. while [[ "$signal" -ne 1 ]]
  8. do
  9. if [ "$i" -eq "$num" ]
  10. then
  11. let "signal=1"
  12. let "sum+=i"
  13. echo "1+2+...+$num=$sum"
  14. else
  15. let "sum=sum+i"
  16. let "i++"
  17. fi
  18. done

标志控制的while循环求1~n的累加和,循环变量值小于100执行else累加同时循环变量加1,直到循环变量值等于100将标志值设置为1,并输出。

标志控制的while循环与结束标记控制的while循环的区别是用户无法确定无法确定结束标志,只能程序运行后确定结束标志。两者也可以相互转化。

(4)命令行控制的while循环
      使用命令行来指定输出参数和参数个数,通常与shift结合使用,shift命令使位置变量下移一位($2代替$1、$3代替$2,并使$#变量递减),当最后一个参数显示给用户,$#会等于0,$*也等于空。

  1. #!/bin/bash
  2. echo "number of arguments is $#"
  3. echo "What you input is: "
  4. while [[ "$*" != "" ]]
  5. do
  6. echo "$1"
  7. shift
  8. done


循环条件可以改写为while[[ "$#" -ne 0 ]],等于0时退出while循环

3、until循环

until命令和while命令类似,while能实现的脚本until同样也可以实现,但区别是until循环的退出状态是不为0,退出状态是为0(与while刚好相反),即whie循环在条件为真时继续执行循环而until则在条件为假时执行循环。

  1. #!/bin/bash
  2. i=0
  3. until [[ "$i" -gt 5 ]]    #大于5
  4. do
  5. let "square=i*i"
  6. echo "$i * $i = $square"
  7. let "i++"
  8. done

4、循环嵌套

一个循环体内又包含另一个完整的循环结构,在外部循环的每次执行过程中都会触发内部循环,for、while、until可以相互嵌套。

(1)嵌套循环实现九九乘法表

  1. #!/bin/bash
  2. for (( i = 1; i <=9; i++ ))
  3. do
  4. for (( j=1; j <= i; j++ ))
  5. do
  6. let "temp = i * j"
  7. echo -n "$i*$j=$temp  "
  8. done
  9. echo ""   #output newline
  10. done

(2)for循环嵌套实现*图案排列

  1. #!/bin/bash
  2. for ((i=1; i <= 9; i++))
  3. do
  4. j=9;
  5. while ((j > i))
  6. do
  7. echo -n " "
  8. let "j--"
  9. done
  10. k=1
  11. while ((k <= i))
  12. do
  13. echo -n "*"
  14. let "k++"
  15. done
  16. echo ""
  17. done

外层for循环嵌套了两个内层while循环,先打印空格在打印*号形成图案。

5、循环控制符break和continue

若须退出循环可使用break循环控制符,若退出本次循环执行后继续循环可使用continue循环控制符。

(1)break

在for、while和until循环中break可强行退出循环,break语句仅能退出当前的循环,如果是两层循环嵌套,则需要在外层循环中使用break。

  1. #!/bin/bash
  2. sum=0
  3. for (( i=1; i <= 100; i++))
  4. do
  5. let "sum+=i"
  6. if [ "$sum" -gt 1000 ]
  7. then
  8. echo "1+2+...+$i=$sum"
  9. break
  10. fi
  11. done

(2)continue

在for、while和until中用于让脚本跳过其后面的语句,执行下一次循环。continue用于显示100内能被7整除的数。

  1. #!/bin/bash
  2. m=1
  3. for (( i=1; i < 100; i++ ))
  4. do
  5. let "temp1=i%7"         #被7整除
  6. if [ "$temp1" -ne 0 ]
  7. then
  8. continue
  9. fi
  10. echo -n "$i  "
  11. let "temp2=m%7"          #7个数字换一行
  12. if  [ "$temp2" -eq 0 ]
  13. then
  14. echo ""
  15. fi
  16. let "m++"
  17. done

6、select结构

select结构从技术角度看不能算是循环结构,只是相似而已,它是bash的扩展结构用于交互式菜单显示,功能类似于case结构比case的交互性要好。

(1)select带参数列表

  1. #!/bin/bash
  2. echo "What is your favourite color? "
  3. select color in "red" "blue" "green" "white" "black"
  4. do
  5. break
  6. done
  7. echo "You have selected $color"


(2)select不带参数列表

该结构通过命令行来传递参数列表,由用户自己设定参数列表。

  1. #!/bin/bash
  2. echo "What is your favourite color? "
  3. select color
  4. do
  5. break
  6. done
  7. echo "You have selected $color"

三、总结

(1)循环结构中相互嵌套组成更复杂的流程,并结合break和continue可以实现很多复杂的运算。

(2)可以结合其他语言的语法有助于更好的理解循环结构。

(3)熟练应用还需要大量的重复练习,重写优秀的shell代码也是一种很好的方式。

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