Linux基础之bash脚本进阶篇-循环语句（for,while,until）
20160909 补充break与continue的区别
什么是循环语句、死循环？
循环语句：将一段代码重复执行0、1或多次。
到底要重复运行多少次？以及我们如何设定循环语句的重复次数？
为了解决上面的问题于是就有了进入条件与退出条件。
进入条件：条件满足时进入循环。
退出条件：不符合条件退出循环。
一种特殊的循环：死循环
死循环：在编程中，一个无法靠自身的控制终止的循环称为"死循环"。死循环的出现有两种情况：
1、因程序需要刻意写的；2、因程序员的失误造成的。
第二种的死循环通常会造成比较严重的程序错误，甚至会因此而影响物理机。因此死循环的使用需要合理的设计。
实验环境CentOS7.2
本文重要的三个循环语句：for、while、until
………………………………………………………………………………………………………………………
for循环
for语句的使用格式：
for NAME in LIST（列表）; do
循环体
done
列表生成方式：
(1) 整数列表
{start..end}
$(seq start [[step]end])
(2) glob
/etc/rc.d/rc3.d/K*
(3) 命令
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下面以一个例子看看for的具体作用
示例：计算1+2+...+10的值
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#!/bin/bash
#sum the value of "1+2+...+10"
#author chawan
#date:20160906
declare -i sum=0
for x in {1..10};do
let sum+=$x
done
echo "The sum is : $sum"
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运行脚本0906-1结果如下
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[root@docker hmworks]# sh 0906-1
The sum is : 55
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上面使用了第一种的整数列表中的第一种形式，这里如果是“1+2+...+n”这种形式那么{start..end}就不再适用，此时就只能使用$(seq start [[step]end])。下面再举一个例子说明
示例：计算“1+2+...+n”的值
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#!/bin/bash
#sum “1+2+...+n”
#author chawan
#date:20160906
declare -i sum=0
#以交互的方式输入一个正整数
read -p "Please inset a number :" num
#判断输入的数是否为空，为空则提示并退出
[ -z $num ] && echo "Please input a number!" && exit 1
#判断输入的是否是正整数，若是则执行循环，若不是提示输入正整数并退出
if [[ $num =~ ^[1-9][0-9]{0,}$ ]] ; then
for i in {1..$num};do
#for i in `seq 1 $num`;do
let sum+=$i
#sum=$[$sum+$i] 这种方式也可以不过不够简练
done
else
echo "Error : please input a positive integer" && exit 2
fi
#显示最后的和
echo "The sum is : $sum"
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下面执行该脚本
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[root@docker hmworks]# sh 0906-2
Please inset a number :8
0906-2:行14: let: sum+={1..8}: 语法错误: 期待操作数 （错误符号是 "{1..8}"）
The sum is : 0
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该结果说明{start..end}形式不适用于有变量出现的情况，既然这个不行就来试试$(seq start [[step]end])
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#!/bin/bash
#sum “1+2+...+n”
#author chawan
#date:20160906
declare -i sum=0
#以交互的方式输入一个正整数
read -p "Please inset a number :" num
#判断输入的数是否为空，为空则提示并退出
[ -z $num ] && echo "Please input a number!" && exit 1
#判断输入的是否是正整数，若是则执行循环，若不是提示输入正整数并退出
if [[ $num =~ ^[1-9][0-9]{0,}$ ]] ; then
for i in `seq 1 $num`;do
let sum+=$i
#sum=$[$sum+$i]
done
else
echo "Error : please input a positive integer" && exit 2
fi
#显示最后的和
echo "The sum is : $sum"
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执行该脚本
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[root@docker hmworks]# sh 0906-2
Please inset a number :10
The sum is : 55
[root@docker hmworks]# sh 0906-2
Please inset a number :100
The sum is : 5050
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该结果表明$(seq start [[step]end])适用性更好，因此一般建议使用它。
列表的glob与命令这两种就不再具体演示。大家感兴趣可以自己尝试下做个实验体会体会。
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while循环
while语句使用格式：
while CONDITION; do
循环体
done
CONDITION：循环控制条件；进入循环之前，先做一次判断；每一次循环之后会再次做判断；条件为“true”，则执行一次循环；直到条件测试状态为“false”终止循环；
因此：CONDTION一般应该有循环控制变量；而此变量的值会在循环体不断地被修正；
进入条件：CONDITION为true；
退出条件：CONDITION为false
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示例：计算1+2+...+10的值
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#!/bin/bash
#sum the value of "1+2+...+10" while
#author chawan
#date:20160906
#为了严谨起见，事先声明变量sum及i为整数型
declare -i sum=0
declare -i i=1
while [ $i -le 10 ];do
let sum+=$i #sum=$[$sum+$i]的简写形式
let i++ #不断修正变量体
done
echo "The sum is : $sum"
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执行脚本，查看其是否正确执行
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[root@docker hmworks]# sh 0906-3
The sum is : 55
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while与for的不同在于：
1、不需要列表，因此可以大大节省内存空间，因为for如果列表很大会占用较多内容空间，对系统性能会造成影响，所以此时while的优越性就显现出来，它不需要占用很多内存空间，只需要两个变量的空间及做加法即可。
2、while需要修正体来不断修正变量，最终在符合退出条件时结束循环。
………………………………………………………………………………………………………………………
until循环
until语句使用格式：
until CONDITION; do
循环体
done
CONDITION：循环控制条件；进入循环之前，先做一次判断；每一次循环之后会再次做判断；条件为“false”，则执行一次循环；直到条件测试状态为“true”终止循环；
因此：CONDTION一般应该有循环控制变量；而此变量的值会在循环体不断地被修正；
进入条件：CONDITION为false；
退出条件：CONDITION为true
until的用法同while，唯一的区别在于进入循环与退出循环的条件相反。
以相同的例子来体会二者的区别
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示例：计算1+2+...+10的值
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#!/bin/bash
#sum the value of "1+2+...+10" until
#author chawan
#date:20160906
declare -i sum=0
declare -i i=1
until [ $i -gt 10 ];do
let sum+=$i
let i++
done
echo "The sum is : $sum"
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执行脚本，查看结果是否正确输出
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[root@docker hmworks]# sh 0906-4
The sum is : 55
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通过比较while与until的唯一差别就在于判断条件。这两者其实算是同一种循环语句，只是进入及退出循环的条件正好相反。
循环控制语句（用于循环体中）
1、continue [N]：提前结束第N层的本轮循环，而直接进入下一轮判断；
其使用格式：
while CONDTIITON1; do
CMD1
...
if CONDITION2; then
continue
fi
CMDn
...
done
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示例：求100以内所有偶数之和；要求循环遍历100以内的所正整数
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#!/bin/bash
#求100以内所有偶数之和；要求循环遍历100以内的所正整数
#author chawan
#date:20160906
declare -i i=1
declare -i sum=0
while [ $i -le 100 ];do
let i++
#如果为奇数则跳过该循环
if [ $[${i}%2] -eq 1 ];then
continue
fi
let sum+=$i
done
echo "The even number sum : $sum"
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执行脚本，查看结果是否正确显示
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[root@docker hmworks]# sh 0906-5
The even number sum : 2550
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之前我写这个脚本时是这么写的
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#!/bin/bash
#求100以内所有偶数之和；要求循环遍历100以内的所正整数
#author chawan
#date:20160906
declare -i i=1
declare -i sum=0
while [ $i -le 100 ];do
let sum+=$i
#如果为奇数则跳过该循环，直接进入下一轮判断后面的程序不再执行
if [ $[${i}%2] -eq 1 ];then
continue
fi
let i++
done
echo "The even number sum : $sum"
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这就是我个人由于对continue的理解不够准确而造成的死循环。
由于continue是跳过其所在循环，直接进入下一轮判断，后面的语句都不再执行。
当时没注意这点所以错误地把i++放在后面，这就导致若i起始值为奇数那么它就一直在重复执行。
这里只要将let sum+=$i与let i++调换为止即可正确执行。
………………………………………………………………………………………………………………………
2、break [N]：提前结束循环；
其使用格式：
while CONDTIITON1; do
CMD1
...
if CONDITION2; then
break
fi
CMDn
...
done
break的使用通常是与死循环同时出现的，下面来介绍如何创建死循环
创建死循环：
while true; do
循环体
done
until false; do
循环体
done
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示例：每隔3秒钟到系统上获取已经登录的用户的信息；如果docker登录了，则记录于日志中，并退出；
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#!/bin/bash
#每隔3秒钟到系统上获取已经登录的用户的信息；如果docker用户登录，则记录于日志中，并退出脚本
#author chawan
#date:20160906
while true;do
if who | grep "^docker\>" $> /dev/null;then
break
fi
sleep 3
echo "docker is not login"
done
echo "docker logged on." >> /tmp/user.log
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运行脚本
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[root@docker hmworks]# sh 0906-6
docker is not login
docker is not login
docker is not login
docker is not login
docker is not login
docker is not login
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为了验证该脚本，下面我们使用docker用户登陆
docker用户登陆后查看/tmp/user.log文件
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break与continue语句的区别：
break语句和continue语句都可以位于各种循环体内，用于控制当前的循环流程。但，break语句是直接退出当前的循环结构，转向执行循环体后面的语句；而continue语句则只是跳过当前循环体中continue语句后面的语句，转向当前循环体的起始位置，重新执行下一次循环，并没有退出当前的循环结构。
这是两者最本质的区别：break跳出当前循环，continue没有跳出当前循环。
循环语句的特殊用法（while及for）
while循环的特殊用法（遍历文件的每一行）：
其使用格式：
while read line; do
循环体
done < /PATH/FROM/SOMEFILE
依次读取/PATH/FROM/SOMEFILE文件中的每一行，且将行赋值给变量line
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示例：找出其ID号为偶数的所有用户，显示其用户名及ID号；
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#!/bin/bash
#找出其ID号为偶数的所有用户，显示其用户名及ID号
#author chawan
#date:20160906
while read line;do
if [ $[`echo $line | cut -d: -f3`%2] -eq 0 ];then
echo -e -n "username: `echo $line|cut -d: -f1`\t"
echo "uid:`echo $line|cut -d: -f3`"
fi
done < /etc/passwd
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运行脚本
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for循环的特殊格式：
for ((控制变量初始化;条件判断表达式;控制变量的修正表达式)); do
循环体
done
控制变量初始化：仅在运行到循环代码段时执行一次；
条件判断表达式：在什么条件下进行循环；
控制变量的修正表达式：每轮循环结束会先进行控制变量修正运算，而后再做条件判断；
示例：求100以内所正整数之和
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#!/bin/bash
#求100以内所正整数之和
#author chawan
#date:20160906
declare -i sum=0
for ((i=1;i<=100;i++));do
let sum+=$i
done
echo "The sum is : $sum"
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运行脚本，查看结果是否正确
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[root@docker hmworks]# sh 0906-8
The sum is : 5050
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for的这种格式减少了代码量，看着更简洁，不过其限制是只适用于有数字出现的循环，若是对某目录下的所有文件进行某种循环的执行就不适应了。
循环嵌套
在本文的最后再以一题体会下循环嵌套的神奇
示例：打印九九乘法表
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#!/bin/bash
#打印九九乘法表
#author chawan
#date ： 20160906
for((j=1;j<=9;j++));do
for((i=1;i<=j;i++))do
echo -e -n "${i}X${j}=$[$i*$j]\t"
done
echo
done
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我在刚刚接触循环嵌套时各种晕，循环嵌套不是没有目的的乱用，而是根据自己的需求有目的的使用，比如要打印99乘法表，开始要分析99乘法表的规律，分析后我们发现它横行是连续的，因此要用到一个循环（通常在遇到连续的内容都会用到循环）它的列也是连续的，因此又用到一个循环，而99乘法表又是由两个变化的量构成，综上我们就可以确定，需要使用两个变量，这两个变量分别要用到循环，而一个变量又受到另一个变量的限制，因此这个受限的变量就是被嵌套的主。问题分析到这里，我们解决这个问题要用到的工具都找出来了：两个变量，每个变量对应一个循环，同时一个变量受到另一个变量的限制，也就是说它需要在其循环内进行嵌套。
下面就是靠自己去使用工具解决问题了。我相信大家这点应该都不成问题，问题就分析到这里。
小结：
本文主要介绍什么是循环，死循环，bash常用的三种循环语句for、while、until及循环控制语句continue、break
在本文结尾又介绍了while的特殊用法（遍历文件中的每一行），for的c语言格式。
至于什么时候用for什么时候用while需要自己在实际写脚本中细细比较，鉴于本人也是新手，这里就算想细说也只能望洋兴叹。
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