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”。

for 循环的执行过程可用下图表示:

下面我们给出一个实际的例子,计算从 1 加到 100 的和。

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

运行结果:
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

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)。

1) 修改“从 1 加到 100 的和”的代码,省略 exp1:

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

可以看到,将i=1移到了 for 循环的外面。

2) 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:

  1. #!/bin/bash
  2. sum=0
  3. for ((i=1; ; i++))
  4. do
  5. if(( i>100 )); then
  6. break
  7. fi
  8. ((sum += i))
  9. done
  10. echo "The sum is: $sum"

break 是 Shell 中的关键字,专门用来结束循环,后续章节还会深入讲解。

3) 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:

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

4) 最后给大家看一个更加极端的例子,同时省略三个表达式:

  1. #!/bin/bash
  2. sum=0
  3. i=0
  4. for (( ; ; ))
  5. do
  6. if(( i>100 )); then
  7. break
  8. fi
  9. ((sum += i))
  10. ((i++))
  11. done
  12. echo "The sum is: $sum"

这种写法并没有什么实际意义,仅仅是为了给大家做演示。

]# cat a.sh
#!/bin/bash
i=1
for ((; i<=10; i++))
do
echo "h">>a
done
echo "The i is: $i"

举例

#!/bin/bash
i=0
for i in {Z..A}
do
echo $i
done

[root@localhost bash20200508]# ./az.sh

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