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11.1 循环

循环是当循环控制条件为真时,一系列命令迭代执行的代码块。

for 循环

for arg in [list]

这是 shell 中最基本的循环结构,它与C语言形式的循环有着明显的不同。
for arg in [list]
do
command(s)...
done
note
在循环的过程中,arg 会从 list 中连续获得每一个变量的值。
for arg in "$var1" "$var2" "$var3" ... "$varN"
# 第一次循环中,arg = $var1
# 第二次循环中,arg = $var2
# 第三次循环中,arg = $var3
# ...
# 第 N 次循环中,arg = $varN
>
# 为了防止可能的字符分割问题,[list] 中的参数都需要被引用。
参数 list 中允许含有 通配符
如果 dofor 写在同一行时,需要在 list 之后加上一个分号。
for arg in [list] ; do
样例 11-1. 简单的 for 循环
#!/bin/bash
# 列出太阳系的所有行星。
for planet in Mercury Venus Earth Mars Jupiter Saturn Uranus Neptune Pluto
do
echo $planet # 每一行输出一个行星。
done
echo; echo
for planet in "Mercury Venus Earth Mars Jupiter Saturn Uranus Neptune Pluto"
# 所有的行星都输出在一行上。
# 整个 'list' 被包裹在引号中时是作为一个单一的变量。
# 为什么?因为空格也是变量的一部分。
do
echo $planet
done
echo; echo "Whoops! Pluto is no longer a planet!"
exit 0
[list] 中的每一个元素中都可能含有多个参数。这在处理参数组中非常有用。在这种情况下,使用 set 命令(查看 样例 15-16)强制解析 [list] 中的每一个元素,并将元素的每一个部分分配给位置参数。
样例 11-2. for 循环 [list] 中的每一个变量有两个参数的情况
#!/bin/bash
# 让行星再躺次枪。
# 将每个行星与其到太阳的距离放在一起。
for planet in "Mercury 36" "Venus 67" "Earth 93" "Mars 142" "Jupiter 483"
do
set -- $planet # 解析变量 "planet"
#+ 并将其每个部分赋值给位置参数。
# "--" 防止一些极端情况,比如 $planet 为空或者以破折号开头。
# 因为位置参数会被覆盖掉,因此需要先保存原先的位置参数。
# 你可以使用数组来保存
# original_params=("$@")
echo "$1 $2,000,000 miles from the sun"
#-------两个制表符---将后面的一系列 0 连到参数 $2 上。
done
# (感谢 S.C. 做出的额外注释。)
exit 0
一个单一变量也可以成为 for 循环中的 [list]。
样例 11-3. 文件信息:查看一个单一变量中含有的文件列表的文件信息
#!/bin/bash
# fileinfo.sh
FILES="/usr/sbin/accept
/usr/sbin/pwck
/usr/sbin/chroot
/usr/bin/fakefile
/sbin/badblocks
/sbin/ypbind" # 你可能会感兴趣的一系列文件。
# 包含一个不存在的文件,/usr/bin/fakefile。
echo
for file in $FILES
do
if [ ! -e "$file" ] # 检查文件是否存在。
then
echo "$file does not exist."; echo
continue # 继续判断下一个文件。
fi
ls -l $file | awk '{ print $8 " file size: " $5 }' # 输出其中的两个域。
whatis `basename $file` # 文件信息。
# 脚本正常运行需要注意提前设置好 whatis 的数据。
# 使用 root 权限运行 /usr/bin/makewhatis 可以完成。
echo
done
exit 0
for 循环中的 [list] 可以是一个参数。
样例 11-4. 操作含有一系列文件的参数
#!/bin/bash
filename="*txt"
for file in $filename
do
echo "Contents of $file"
echo "---"
cat "$file"
echo
done
如果在匹配文件扩展名的 for 循环中的 [list] 含有通配符(* 和 ?),那么将会进行文件名扩展。
样例 11-5. 在 for 循环中操作文件
#!/bin/bash
# list-glob.sh: 通过文件名扩展在 for 循环中产生 [list]。
# 通配 = 文件名扩展。
echo
for file in *
# ^ Bash 在检测到通配表达式时,
#+ 会进行文件名扩展。
do
ls -l "$file" # 列出 $PWD(当前工作目录)下的所有文件。
# 回忆一下,通配符 "*" 会匹配所有的文件名,
#+ 但是,在文件名扩展中,他将不会匹配以点开头的文件。
# 如果没有匹配到文件,那么它将会扩展为它自身。
# 为了防止出现这种情况,需要设置 nullglob 选项。
#+ (shopt -s nullglob)。
# 感谢 S.C.
done
echo; echo
for file in [jx]*
do
rm -f $file # 删除当前目录下所有以 "j" 或 "x" 开头的文件。
echo "Removed file \"$file\"".
done
echo
exit 0
如果在 for 循环中省略 in [list] 部分,那么循环将会遍历位置参数($@)。样例 A-15 中使用到了这一点。也可以查看 样例 15-17
样例 11-6. 缺少 in [list]for 循环
#!/bin/bash
# 尝试在带参数和不带参数两种情况下调用这个脚本,观察发生了什么。
for a
do
echo -n "$a "
done
# 缺失 'in list' 的情况下,循环会遍历 '$@'
#+(命令行参数列表,包括空格)。
echo
exit 0
可以在 for 循环中使用 命令代换 生成 [list]。查看 样例 16-54样例 11-11样例 16-48
样例 11-7. 在 for 循环中使用命令代换生成 [list]
#!/bin/bash
# for-loopcmd.sh: 带命令代换所生成 [list] 的 for 循环
NUMBERS="9 7 3 8 37.53"
for number in `echo $NUMBERS` # for number in 9 7 3 8 37.53
do
echo -n "$number "
done
echo
exit 0
下面是使用命令代换生成 [list] 的更加复杂的例子。
样例 11-8. 一种替代 grep 搜索二进制文件的方法
#!/bin/bash
# bin-grep.sh: 在二进制文件中定位匹配的字符串。
# 一种替代 `grep` 搜索二进制文件的方法
# 与 "grep -a" 的效果类似
E_BADARGS=65
E_NOFILE=66
if [ $# -ne 2 ]
then
echo "Usage: `basename $0` search_string filename"
exit $E_BADARGS
fi
if [ ! -f "$2" ]
then
echo "File \"$2\" does not exist."
exit $E_NOFILE
fi
IFS=$'\012' # 按照 Anton Filippov 的意见应该是
# IFS="\n"
for word in $( strings "$2" | grep "$1" )
# "strings" 命令列出二进制文件中的所有字符串。
# 将结果通过管道输出到 "grep" 中,检查是不是匹配的字符串。
do
echo $word
done
# 就像 S.C. 指出的那样,第 23-30 行可以换成下面的形式:
# strings "$2" | grep "$1" | tr -s "$IFS" '[\n*]'
# 尝试运行脚本 "./bin-grep.sh mem /bin/ls"
exit 0
下面的例子同样展示了如何使用命令代换生成 [list]。
样例 11-9. 列出系统中的所有用户
#!/bin/bash
# userlist.sh
PASSWORD_FILE=/etc/passwd
n=1 # 用户数量
for name in $(awk 'BEGIN{fs=":"}{print $1}' < "$PASSWORD_FILE" )
# 分隔符 = : ^^^^^^
# 输出第一个域 ^^^^^^^^
# 读取密码文件 /etc/passwd ^^^^^^^^^^^^^^^^^
do
echo "USER #$n = $name"
let "n += 1"
done
# USER #1 = root
# USER #2 = bin
# USER #3 = daemon
# ...
# USER #33 = bozo
exit $?
# 讨论:
# -----
# 一个普通用户是如何读取 /etc/passwd 文件的?
# 提示:检查 /etc/passwd 的文件权限。
# 这算不算是一个安全漏洞?为什么?
另外一个关于 [list] 的例子也来自于命令代换。
样例 11-10. 检查目录中所有二进制文件的原作者
#!/bin/bash
# findstring.sh
# 在指定目录的二进制文件中寻找指定的字符串。
directory=/usr/bin
fstring="Free Software Foundation" # 查看哪些文件来自于 FSF。
for file in $( find $directory -type f -name '*' | sort )
do
strings -f $file | grep "$fstring" | sed -e "s%$directory%%"
# 在 "sed" 表达式中,你需要替换掉 "/" 分隔符,
#+ 因为 "/" 是一个会被过滤的字符。
# 如果不做替换,将会产生一个错误。(你可以尝试一下。)
done
exit $?
# 简单的练习:
# ----------
# 修改脚本,使其可以从命令行参数中获取 $directory 和 $fstring。
最后一个关于 [list] 和命令代换的例子,但这个例子中的命令是一个函数
generate_list ()
{
echo "one two three"
}
for word in $(generate_list) # "word" 获得函数执行的结果。
do
echo "$word"
done
# one
# two
# three
for 循环的结果可以通过管道导向至一个或多个命令中。
样例 11-11. 列出目录中的所有符号链接。
#!/bin/bash
# symlinks.sh: 列出目录中的所有符号链接。
directory=${1-`pwd`}
# 如果没有特别指定,缺省目录为当前工作目录。
# 等价于下面的代码块。
# ---------------------------------------------------
# ARGS=1 # 只有一个命令行参数。
#
# if [ $# -ne "$ARGS" ] # 如果不是只有一个参数的情况下
# then
# directory=`pwd` # 设为当前工作目录。
# else
# directory=$1
# fi
# ---------------------------------------------------
echo "symbolic links in directory \"$directory\""
for file in "$( find $directory -type 1 )" # -type 1 = 符号链接
do
echo "$file"
done | sort # 否则文件顺序会是乱序。
# 严格的来说这里并不需要使用循环,
#+ 因为 "find" 命令的输出结果已经被扩展成一个单一字符串了。
# 然而,为了方便大家理解,我们使用了循环的方式。
# Dominik 'Aeneas' Schnitzer 指出,
#+ 不引用 $( find $directory -type 1 ) 的话,
# 脚本将在文件名包含空格时阻塞。
exit 0
# --------------------------------------------------------
# Jean Helou 提供了另外一种方法:
echo "symbolic links in directory \"$directory\""
# 备份当前的内部字段分隔符。谨慎永远没有坏处。
OLDIFS=$IFS
IFS=:
for file in $(find $directory -type 1 -printf "%p$IFS")
do # ^^^^^^^^^^^^^^^^
echo "$file"
done|sort
# James "Mike" Conley 建议将 Helou 的代码修改为:
OLDIFS=$IFS
IFS='' # 空的内部字段分隔符意味着将不会分隔任何字符串
for file in $( find $directory -type 1 )
do
echo $file
done | sort
# 上面的代码可以在目录名包含冒号(前一个允许包含空格)
#+ 的情况下仍旧正常工作。
只需要对上一个样例做一些小小的改动,就可以把在标准输出 stdout 中的循环 重定向 到文件中。
样例 11-12. 将目录中的所有符号链接保存到文件中。
#!/bin/bash
# symlinks.sh: 列出目录中的所有符号链接。
OUTFILE=symlinks.list
directory=${1-`pwd`}
# 如果没有特别指定,缺省目录为当前工作目录。
echo "symbolic links in directory \"$directory\"" > "$OUTFILE"
echo "---------------------------" >> "$OUTFILE"
for file in "$( find $directory -type 1 )" # -type 1 = 符号链接
do
echo "$file"
done | sort >> "$OUTFILE" # 将 stdout 的循环结果
# ^^^^^^^^^^^^^ 重定向到文件。
# echo "Output file = $OUTFILE"
exit $?
还有另外一种看起来非常像C语言中循环那样的语法。你需要使用到 双圆括号 语法。
样例 11-13. C语言风格的循环
#!/bin/bash
# 用多种方式数到10。
echo
# 基础版
for a in 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
do
echo -n "$a "
done
echo; echo
# +==========================================+
# 使用 "seq"
for a in `seq 10`
do
echo -n "$a "
done
echo; echo
# +==========================================+
# 使用大括号扩展语法
# Bash 3+ 版本有效。
for a in {1..10}
do
echo -n "$a "
done
echo; echo
# +==========================================+
# 现在用类似C语言的语法再实现一次。
LIMIT=10
for ((a=1; a <= LIMIT ; a++)) # 双圆括号语法,不带 $ 的 LIMIT
do
echo -n "$a "
done # 从 ksh93 中学习到的特性。
echo; echo
# +==========================================+
# 我们现在使用C语言中的逗号运算符来使得两个变量同时增加。
for ((a=1, b=1; a <= LIMIT ; a++, b++))
do # 逗号连接操作。
echo -n "$a-$b "
done
echo; echo
exit 0
还可以查看 样例 27-16样例 27-17样例 A-6
---
接下来,我们将展示在真实环境中应用的循环。
样例 11-14. 在批处理模式下使用 efax
#!/bin/bash
# 传真(必须提前安装了 'efax' 模块)。
EXPECTED_ARGS=2
E_BADARGS=85
MODEM_PORT="/dev/ttyS2" # 你的电脑可能会不一样。
# ^^^^^ PCMCIA 调制解调卡缺省端口。
if [ $# -ne $EXPECTED_ARGS ]
# 检查是不是传入了适当数量的命令行参数。
then
echo "Usage: `basename $0` phone# text-file"
exit $E_BADARGS
fi
if [ ! -f "$2" ]
then
echo "File $2 is not a text file."
# File 不是一个正常文件或者文件不存在。
exit $E_BADARGS
fi
fax make $2 # 根据文本文件创建传真格式文件。
for file in $(ls $2.0*) # 连接转换后的文件。
# 在参数列表中使用通配符(文件名通配)。
do
fil="$fil $file"
done
efax -d "$MODEM_PORT" -t "T$1" $fil # 最后使用 efax。
# 如果上面一行执行失败,尝试添加 -o1。
# S.C. 指出,上面的 for 循环可以被压缩为
# efax -d /dev/ttyS2 -o1 -t "T$1" $2.0*
#+ 但是这并不是一个好主意。
exit $? # efax 同时也会将诊断信息传递给标准输出。
note
关键字 dodone 圈定了 for 循环代码块的范围。但是在一些特殊的情况下,也可以被 大括号 取代。
for((n=1; n<=10; n++))
# 没有 do!
{
echo -n "* $n *"
}
# 没有 done!
>
>
# 输出:
# * 1 ** 2 ** 3 ** 4 ** 5 ** 6 ** 7 ** 8 ** 9 ** 10 *
# 并且 echo $? 返回 0,因此 Bash 并不认为这是一个错误。
>
>
echo
>
>
# 但是注意在典型的 for 循环 for n in [list] ... 中,
#+ 需要在结尾加一个分号。
>
for n in 1 2 3
{ echo -n "$n "; }
# ^
>
>
# 感谢 Yongye 指出这一点。

while 循环

while 循环结构会在循环顶部检测循环条件,若循环条件为真( 退出状态 为0)则循环持续进行。与 for 循环 不同的是,while 循环是在不知道循环次数的情况下使用的。
while [ condition ]
do
command(s)...
done
while 循环结构中,你不仅可以使用像 if/test 中那样的 括号结构,也可以使用用途更广泛的 双括号结构while [[ condition ]])。
就像在 for 循环中那样,将 do 和循环条件放在同一行时需要加一个分号。
while [ condition ] ; do
while 循环中,括号结构 并不是必须存在的。比如说 getopts 结构
样例 11-15. 简单的 while 循环
#!/bin/bash
var0=0
LIMIT=10
while [ "$var0" -lt "$LIMIT" ]
# ^ ^
# 必须有空格,因为这是测试结构
do
echo -n "$var0 " # -n 不会另起一行
# ^ 空格用来分开输出的数字。
var0=`expr $var0 + 1` # var0=$(($var0+1)) 效果相同。
# var0=$((var0 + 1)) 效果相同。
# let "var0 += 1" 效果相同。
done # 还有许多其他的方法也可以达到相同的效果。
echo
exit 0
样例 11-16. 另一个例子
#!/bin/bash
echo
# 等价于:
while [ "$var1" != "end" ] # while test "$var1" != "end"
do
echo "Input variable #1 (end to exit) "
read var1 # 不是 'read $var1' (为什么?)。
echo "variable #1 = $var1" # 因为存在 "#",所以需要使用引号。
# 如果输入的是 "end",也将会在这里输出。
# 在结束本轮循环之前都不会再测试循环条件了。
echo
done
exit 0
一个 while 循环可以有多个测试条件,但只有最后的那一个条件决定了循环是否终止。这是一种你需要注意到的不同于其他循环的语法。
样例 11-17. 多条件 while 循环
#!/bin/bash
var1=unset
previous=$var1
while echo "previous-variable = $previous"
echo
previous=$var1
[ "$var1" != end ] # 记录下 $var1 之前的值。
# 在 while 循环中有4个条件,但只有最后的那个控制循环。
# 最后一个条件的退出状态才会被记录。
do
echo "Input variable #1 (end to exit) "
read var1
echo "variable #1 = $var1"
done
# 猜猜这是怎样实现的。
# 这是一个很小的技巧。
exit 0
就像 for 循环一样, while 循环也可以使用双圆括号结构写得像C语言那样(也可以查看样例 8-5)。
样例 11-18. C语言风格的 while 循环
#!/bin/bash
# wh-loopc.sh: 在 "while" 循环中计数到10。
LIMIT=10 # 循环10次。
a=1
while [ "$a" -le $LIMIT ]
do
echo -n "$a "
let "a+=1"
done # 没什么好奇怪的吧。
echo; echo
# +==============================================+
# 现在我们用C语言风格再写一次。
((a = 1)) # a=1
# 双圆括号结构允许像C语言一样在赋值语句中使用空格。
while (( a <= LIMIT )) # 双圆括号结构,
do #+ 并且没有使用 "$"。
echo -n "$a "
((a += 1)) # let "a+=1"
# 是的,就是这样。
# 双圆括号结构允许像C语言一样自增一个变量。
done
echo
# 这可以让C和Java程序猿感觉更加舒服。
exit 0
在测试部分,while 循环可以调用 函数
t=0
condition ()
{
((t++))
if [ $t -lt 5 ]
then
return 0 # true 真
else
return 1 # false 假
fi
}
while condition
# ^^^^^^^^^
# 调用函数循环四次。
do
echo "Still going: t = $t"
done
# Still going: t = 1
# Still going: t = 2
# Still going: t = 3
# Still going: t = 4
if 测试 结构一样,while 循环也可以省略括号。
while condition
do
command(s) ...
done
while 循环中结合 read 命令,我们就得到了一个非常易于使用的 while read 结构。它可以用来读取和解析文件。
cat $filename | # 从文件获得输入。
while read line # 只要还有可以读入的行,循环就继续。
do
...
done
# ==================== 摘自样例脚本 "sd.sh" =================== #
while read value # 一次读入一个数据。
do
rt=$(echo "scale=$SC; $rt + $value" | bc)
(( ct++ ))
done
am=$(echo "scale=$SC; $rt / $ct" | bc)
echo $am; return $ct # 这个功能“返回”了2个值。
# 注意:这个技巧在 $ct > 255 的情况下会失效。
# 如果要操作更大的数字,注释掉上面的 "return $ct" 就可以了。
} <"$datafile" # 传入数据文件。
note
while 循环后面可以通过 < 将标准输入 重定位到文件 中。 while 循环同样可以 通过管道 传入标准输入中。

until

while 循环相反,until 循环测试其顶部的循环条件,直到其中的条件为真时停止。
until [ condition-is-true ]
do
commands(s)...
done
注意到,跟其他的一些编程语言不同,until 循环的测试条件在循环顶部。
就像在 for 循环中那样,将 do 和循环条件放在同一行时需要加一个分号。
until[ condition-is-true ] ; do
样例 11-19. until 循环
#!/bin/bash
END_CONDITION=end
until [ "$var1" = "$END_CONDITION" ]
# 在循环顶部测试条件。
do
echo "Input variable #1 "
echo "($END_CONDITION to exit)"
read var1
echo "variable #1 = $var1"
echo
done
# --- #
# 就像 "for" 和 "while" 循环一样,
#+ "until" 循环也可以写的像C语言一样。
LIMIT=10
var=0
until (( var > LIMIT ))
do # ^^ ^ ^ ^^ 没有方括号,没有 $ 前缀。
echo -n "$var "
(( var++ ))
done # 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
exit 0
如何在 forwhileuntil 之间做出选择?我们知道在C语言中,在已知循环次数的情况下更加倾向于使用 for 循环。但是在Bash中情况可能更加复杂一些。Bash中的 for 循环相比起其他语言来说,结构更加松散,使用更加灵活。因此使用你认为最简单的就好。