shell条件控制和循环结构

一、简介

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　　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

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1、for循环

　　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。

　　1、列表for循环

#!/bin/bash
for varible1 in {1..5}
#for varible1 in 1 2 3 4 5
do
     echo "Hello, Welcome $varible1 times "
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。

#!/bin/bash
sum=0
for i in {1..100..2}
do
    let "sum+=i"
done  
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。

#!/bin/bash
for file in $( ls )
#for file in *
do
   echo "file: $file"
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

#!/bin/bash
echo "number of arguments is $#"
echo "What you input is: "
for argument in "$@"
do
    echo "$argument"
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。

　　2、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。

#!/bin/bash
echo "number of arguments is $#"
echo "What you input is: "
for argument
do
    echo "$argument"
done

　　比上述代码少了$@参数列表，$*参数字符串。

 　　3、类C风格的for循环，也被称为计次循环

#!/bin/bash
for((integer = 1; integer <= 5; integer++))
do
    echo "$integer"
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。

#!/bin/bash
sum=0
for(( i = 1; i <= 100; i = i + 2 ))
do
     let "sum += i"
done
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

#!/bin/bash 
sum=0 
i=1 
while(( i <= 100 ))
do
     let "sum+=i"
     let "i += 2"   
done 
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。

#!/bin/bash
 
echo "Please input the num(1-10) "
read num 
while [[ "$num" != 4 ]]
do 
   if [ "$num" -lt 4 ]
   then
        echo "Too small. Try again!"
        read num
   elif [ "$num" -gt 4 ]
   then
         echo "To high. Try again" 
         read num
   else
       exit 0
    fi
done 
 
echo "Congratulation, you are right! "

　　结果：

houdembp:shell-home xxx$ sh for.sh 
Please input the num(1-10) 
6
To high. Try again
2
Too small. Try again!
8
To high. Try again
9
To high. Try again
3
Too small. Try again!
4
Congratulation, you are right! 

　　例：通过结束标记控制实现阶乘的操作。

#!/bin/bash
echo "Please input the num "
read num
factorial=1
while [ "$num" -gt 0 ]
do
    let "factorial= factorial*num"
    let "num--"
done
 
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）。

#!/bin/bash
 
echo "Please input the num "
read num
sum=0
i=1
signal=0
while [[ "$signal" -ne 1 ]]
do
    if [ "$i" -eq "$num" ]
    then 
       let "signal=1"
       let "sum+=i"
       echo "1+2+...+$num=$sum"
    else
       let "sum=sum+i"
       let "i++"
    fi
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。

#!/bin/bash
echo "number of arguments is $#"
echo "What you input is: " 
while [[ "$*" != "" ]]
do
    echo "$1"
    shift
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。

#!/bin/bash
i=0
until [[ "$i" -gt 5 ]]    #大于5
do
    let "square=i*i"
    echo "$i * $i = $square"
    let "i++"
done

　　结果：

houdembp:shell-home xxx$ sh for.sh 
0 * 0 = 0
1 * 1 = 1
2 * 2 = 4
3 * 3 = 9
4 * 4 = 16
5 * 5 = 25

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

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

　　2、for循环嵌套实现*图案排列

#!/bin/bash
for ((i=1; i <= 9; i++))
do
    j=9;
    while ((j > i))
    do
        echo -n " "
        let "j--"
    done
    k=1
    while ((k <= i))
    do
        echo -n "*"
        let "k++"
    done
    echo ""
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。

#!/bin/bash
sum=0
for (( i=1; i <= 100; i++))
do 
    let "sum+=i"
 
    if [ "$sum" -gt 1000 ]
    then
        echo "1+2+...+$i=$sum"
        break
    fi
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。

#!/bin/bash
m=1
for (( i=1; i < 100; i++ ))
do
    let "temp1=i%7"         #被7整除
    if [ "$temp1" -ne 0 ]
    then
        continue
    fi  
    echo -n "$i  "   
    let "temp2=m%7"          #7个数字换一行   
    if  [ "$temp2" -eq 0 ]
    then
        echo ""
    fi
    let "m++"
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

#!/bin/bash
echo "What is your favourite color? "
select color in "red" "blue" "green" "white" "black"
do 
    break
done
echo "You have selected $color"

　　结果：

houdembp:shell-home xxx$ sh for.sh 
What is your favourite color? 
1) red
2) blue
3) green
4) white
5) black
#? 3
You have selected green

　　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。

#!/bin/bash
echo "What is your favourite color? "
select color
do 
    break
done
echo "You have selected $color"

　　结果：

houdembp:shell-home xxx$ sh for.sh red blue orange black
What is your favourite color? 
1) red
2) blue
3) orange
4) black
#? 4
You have selected black