十一、Shell之while&&until循环

一、while语句介绍

while循环语句主要用来重复执行一组命令或语句，一直到条件不在满足为止，常用于守护进程或持续运行的程序。

二、while语句的语法格式

1、一般格式
while <条件表达式>   #条件表达式为真则执行下面的命令集
do
  命令集
done

2、死循环格式
while true
do
  命令集
done

3、按行读取相应的文件内容并处理
while read line
do
  命令集
done < path to file

三、while逻辑结构图

四、until语句

until语句与while语句的用法相反，until是条件表达式为假及不成立则执行下面的命令集

until <条件表达式> #条件表达式不成立就这执行下面的命令集
do
  命令集
done

until循环语句的用法与while循环语句的用法类似，区别是until会在条件表达式不成立时，进入循环执行指令；条件表达式成立时，终止循环。

五、案例

1、每2秒输出一个系统的负载

#! /bin/bash

while true   #每2秒输出1次，这里需要while的死循环
do
  uptime   #系统的负载信息
  sleep 2  #系统睡眠2秒
done

脚本测试

[root@node1 scripts]# bash while1.sh 
 04:46:30 up 20 days,  7:35,  1 user,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
 04:46:32 up 20 days,  7:35,  1 user,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
 04:46:34 up 20 days,  7:35,  1 user,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
 04:46:36 up 20 days,  7:35,  1 user,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
^C
#每2秒输出一次系统负载，ctrl+c退出脚本

2、竖立打印12345

#! /bin/bash
i=1
while ((i < 6))
#while [ $i -lt 6 ]
do
  echo $i
  ((i++))     #每次打印完后，i自加1
done

脚本测试

 

[root@node1 scripts]# bash while2.sh 
1
2
3
4
5

until语句

#! /bin/bash
i=1
until ((i > 6))  #i < 6则执行下面的命令
do 
  echo $i
  ((i++))
done

3、计算从1加到100之和（请用1+2+3+…+100的方法）

#！ /bin/bash
sum=0
i=1
while ((i < 101))
do
  ((sum=sum+i))
  ((i++))
done 
echo sum=$sum 

until语句

#！ /bin/bash
sum=0
i=1
until ((i > 101))
do
  ((sum=sum+i))
  ((i++))
done 
echo sum=$sum 

4、猜数字游戏

首先让系统随机生成一个数字，给这个数字设定一个范围（1～60），让用户输入所猜的数字。游戏规则是：对输入进行判断，如果不符合要求，就给予高或低的提示，猜对后则给出猜对所用的次数，请用while语句实现。

#! /bin/bash
NUM1=$((RANDOM%61))  #对61取模，生成1~60的随机数
SUM=1
while true 
do
  read -p "Please input your number:" NUM2
  expr $NUM2 + 1 &> /dev/null    #判断输入的数字必须为正整数
  if [ $? -ne 0 ];then
     echo "Plesae input your number (1~60)"
     continue
  fi

  if [ $NUM2 -lt 1 -o $NUM2 -gt 60 ];then    #判断输入的必须是1~60的数字
     echo "Plesae input your number (1~60)"
     continue
  fi

  if [ $NUM1 -lt $NUM2 ];then
     echo "Your number is bigger, please guess again"
     ((SUM++))
     continue
  elif [ $NUM1 -gt $NUM2 ];then
     echo "Your number is smaller, please guess again"
      ((SUM++))
     continue
  else
     echo "Congratulations on your guess"
     echo "your guess number is $NUM1,you total $SUM"
     exit 1
  fi

done

测试脚本

[root@node1 scripts]# sh while4.sh 
Please input your number:30
Your number is smaller, please guess again
Please input your number:40
Your number is smaller, please guess again
Please input your number:50
Your number is bigger, please guess again
Please input your number:45
Your number is smaller, please guess again
Please input your number:47
Your number is smaller, please guess again
Please input your number:48
Congratulations on your guess
your guess number is 48,you total 6

5、手机充值（来自老男孩教育的学员）

手机充值10元，每发一次短信（输出当前余额）花费1角5分钱，当余额低于1角5分钱时就不能再发短信了，提示“余额不足，请充值”（允许用户充值后继续发短信），请用while语句实现。 在解答之前，先进行单位换算，统一单位，让数字变成整数，即： 10元=1000分，1角5分=15分

#！/bin/sh
export LANG="zh_CN.UTF-8"       #<==指定中文字符集以防止乱码。
sum=15                          #<==初始总费用为15。
msg_fee=15                      #<==发一条短信需要15。
msg_count=0                     #<==初始发送次数为0。
menu(){                         #<==定义和用户交互的菜单。
    echo "当前余额为$sum分，每条短信需要${msg_fee}分"
    cat <<END
==========================
      1.充值
      2.发消息
      3.退出
==========================
END
}
recharge(){                            #<==付费函数
    read -p "请输入金额充值：" money       #<==提示用户输入金额。
    expr $money + 1 &>/dev/null       #<==判断金额是否为整数。
    if [ $? -ne 0 ]              #<==如果返回值不为0，即不是整数，则打印提示输入整数。
    then
        echo "then money your input is error,must be int."
    else                            #<==如果返回值为0，即表示金额为整数，则进行充值操作。
        sum=$(($sum+$money))       #<==将金额加到总费用里。
        echo "当前余额为：$sum"       #<==打印充值后的金额。
    fi
}
sendInfo(){                            #<==定义发送短信的函数。
    if [ $sum -lt ${msg_fee} ]              #<==如果总费用小于15（单条短信的费用），则打印then后面的提示。
      then
        printf "余额不足：$sum ，请充值。
"
    else                     #<==如果总费用大于15（单条短信的费用），则进入while循环。
        while true       #<==注意这里的条件为真。
        do
            read -p "请输入短信内容(不能有空格)：" msg #<==提示用户输入要发送的信息。
            sum=$(($sum-${msg_fee}))              #<==减掉短信的费用。
            printf "Send "$msg" successfully！
"       #<==打印成功发送短信的提示。
            printf "当前余额为：$sum
"       #<==打印当前余额。
            if [ $sum -lt $msg_fee ]                 #<==如果总费用小于单条费用。
              then
                printf "余额不足，剩余$sum分
"       #<==则打印余额不足。
                return  1                     #<==跳出循环和函数。
            fi
        done
    fi
}
main(){                     #<==定义主函数。
    while true              #<==开始执行持续循环，条件始终为真，注意当条件始终为真时，就要想办法在循环里加入跳出循环的命令。
    do
        menu              #<==执行菜单函数。
        read -p "请输入数字选择：" men              #<==接收用户输入。
        case "$men" in
         1)              #<==当用户的输入为1，表示想充值了，则加载recharge充值函数。
                recharge
                ;;
            2)              #<==当用户的输入为2，表示想发消息了，则加载sendInfo函数。
                sendInfo
                ;;
            3)              #<==当用户的输入为3，则表示想退出了。
                exit 1
                ;;
            *)              #<==当用户的输入为其他值，给出正确的输入提示。
                printf "选择错误，必须是{1|2|3}
"
        esac
    done
}
main                            #<==最后执行主函数main。

6、使用while守护进程的方式监控网站，每隔10秒确定一次网站是否正常。

#! /bin/bash

#当脚本在执行过程中尝试使用未定义过的变量时，报错并退出运行整个脚本
set -u
#当脚本中任何以一个命令执行返回的状态码不为0时就退出整个脚本
set -e
#加载库文件
. /etc/init.d/functions
#指定中文字符集以防止乱码。
export LANG="zh_CN.UTF-8"      

#使用root用户
if [ $(echo $UID) -ne 0 ];then
   echo "Please execute using root!!!"
   exit 1
fi

#判断url个数
if [ $# -ne 1 ];then
   echo "Usage $0 url"
   exit 1
fi
#使用while死循环来每10秒判断一次url是否正常
while true
do
 wget -o /dev/null -T 3 --tries=1 --spider $1
 if [ $? -ne 0 ];then
    action "URL:$1 is error!!! " /bin/false
 else
    action "URL:$1 is running!!!" /bin/true
 fi
 sleep 10
done

脚本测试

[root@node1 scripts]# sh while5.sh www.baidu.com
URL:www.baidu.com is running!!!                            [  OK  ]
URL:www.baidu.com is running!!!                            [  OK  ]
URL:www.baidu.com is running!!!                            [  OK  ]
URL:www.baidu.com is running!!!                            [  OK  ]
URL:www.baidu.com is running!!!                            [  OK  ]
URL:www.baidu.com is running!!!                            [  OK  ]
^C
[root@node1 scripts]# sh while5.sh www.dfafasdfa.comasdf
URL:www.dfafasdfa.comasdf is error!!!                      [FAILED]
URL:www.dfafasdfa.comasdf is error!!!                      [FAILED]

7、开发一个Shell脚本实现Linux系统命令cat读文件的基本功能。

#! /bin/bash

if [ $(echo $UID) -ne 0 ];then
   echo "Please execute using root!!!"
   exit 1
fi

if [ $# -ne 1 ];then
   echo "Usage $0 path_filename!!!"
   exit 1
fi

if [ ! -f $1 ];then
   echo "file $1 is not exist!!!"
   exit 1
fi

while read line
do
  echo $line
done<$1

脚本测试

[root@node1 scripts]# sh while7.sh 
Usage while7.sh path_filename!!!
[root@node1 scripts]# sh while7.sh jasd
file jasd is not exist!!!
[root@node1 scripts]# sh while7.sh /etc/hosts
127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
[root@node1 scripts]# sh while7.sh /etc
file /etc is not exist!!!

六、while总结

（1）While循环结构及相关语句总结

1、while循环的特长是执行守护进程，以及实现我们希望循环持续执行不退出的应用，适合用于频率小于1分钟的循环处理，其他的while循环几乎都可以被后面即将要讲到的for循环及定时任务crond功能所替代。
2、case语句可以用if语句来替换，而在系统启动脚本时传入少量固定规则字符串的情况下，多用case语句，其他普通判断多用if语句。
3、一句话场景下，if语句、for语句最常用，其次是while（守护进程）、case（服务启动脚本）。

（2）Shell脚本中各个语句的使用场景

1、条件表达式，用于简短的条件判断及输出（文件是否存在，字符串是否为空等）
2、if取值判断，多用于不同值数量较少的情况。
3、for最常用于正常的循环处理中。
4、while多用于守护进程、无限循环（要加sleep和usleep控制频率）场景。
5、case多用于服务启动脚本中，打印菜单可用select语句，不过很少见，一般用cat的here文档方法来替代。