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linux shell编程实战 04 条件判断与流程控制

news 2025/10/22 7:59:29

在Shell编程中，我们经常需要根据不同的情况执行不同的操作，或者重复执行某些命令。本章将学习如何通过条件判断和流程控制让脚本具备"判断能力"和"循环处理能力"，这些都是编写实用脚本的核心知识。

4.1 条件判断基础：test命令与[]表达式

条件判断是指通过检查某个条件是否成立，来决定是否执行特定的命令。Shell中最基础的条件判断方式是test命令和[]表达式，它们功能完全相同，后者是前者的简化写法。

4.1.1 认识条件判断

简单来说，条件判断就像生活中的"如果…就…"：

如果文件存在，就处理它
如果数值大于100，就发出警告
如果字符串为空，就提示用户输入

在Shell中，条件判断的结果只有两种：成立（返回0）或不成立（返回非0）。我们可以通过$?变量查看上一个命令的返回值（0表示成功/成立，非0表示失败/不成立）。

4.1.2 使用test命令

test命令的基本语法：

test 条件

示例1：检查文件是否存在

# 检查当前目录是否有hello.sh文件
test -f "hello.sh"
echo $?  # 如果文件存在，输出0；否则输出1

示例2：检查字符串是否非空

# 检查变量是否有值
name="张三"
test -n "$name"
echo $?  # 输出0（字符串非空，条件成立）empty_str=""
test -n "$empty_str"
echo $?  # 输出1（字符串为空，条件不成立）

示例3：比较两个整数

a=10
b=20
test $a -lt $b  # -lt表示"小于"
echo $?  # 输出0（10<20成立）

4.1.3 使用[]表达式（推荐）

[]是test命令的简化写法，更直观易用，语法：

[ 条件 ]  # 注意：条件前后必须有空格

示例：用[]重写上面的test命令

# 检查文件是否存在
[ -f "hello.sh" ]
echo $?# 检查字符串
name="张三"
[ -n "$name" ]
echo $?# 比较整数
a=10
b=20
[ $a -lt $b ]
echo $?

为什么推荐[]？

写法更简洁，视觉上更像"条件判断"
是Shell脚本中最常用的条件判断形式
避免了test命令可能带来的语法歧义

4.1.4 常用条件类型及运算符

条件判断主要分为三类：文件测试、字符串测试和数值测试。

1. 文件测试（检查文件/目录属性）

运算符	含义	示例
`-f 文件`	文件是否存在且为普通文件	`[ -f "test.txt" ]`
`-d 目录`	目录是否存在	`[ -d "mydir" ]`
`-e 路径`	路径（文件或目录）是否存在	`[ -e "path" ]`
`-r 文件`	文件是否存在且可读	`[ -r "test.txt" ]`
`-w 文件`	文件是否存在且可写	`[ -w "test.txt" ]`
`-x 文件`	文件是否存在且可执行	`[ -x "script.sh" ]`

示例：

file="test.txt"# 检查文件是否存在
if [ -e "$file" ]; thenecho "$file 存在"
elseecho "$file 不存在"
fi

2. 字符串测试（检查字符串属性或比较）

运算符	含义	示例
`-n 字符串`	字符串是否非空（长度>0）	`[ -n "$name" ]`
`-z 字符串`	字符串是否为空（长度=0）	`[ -z "$empty" ]`
`字符串1 = 字符串2`	两个字符串是否相等	`[ "$a" = "$b" ]`
`字符串1 != 字符串2`	两个字符串是否不相等	`[ "$a" != "$b" ]`

示例：

username="admin"
input="admin"# 比较两个字符串是否相等
if [ "$input" = "$username" ]; thenecho "用户名正确"
elseecho "用户名错误"
fi

注意：字符串比较时，变量必须用双引号括起来，否则当变量为空时会导致语法错误。

3. 数值测试（整数比较）

运算符	含义	示例
`num1 -eq num2`	等于（equal）	`[ 10 -eq 10 ]`
`num1 -ne num2`	不等于（not equal）	`[ 10 -ne 20 ]`
`num1 -gt num2`	大于（greater than）	`[ 20 -gt 10 ]`
`num1 -lt num2`	小于（less than）	`[ 10 -lt 20 ]`
`num1 -ge num2`	大于等于	`[ 10 -ge 10 ]`
`num1 -le num2`	小于等于	`[ 10 -le 20 ]`

示例：

age=17# 检查是否成年
if [ $age -ge 18 ]; thenecho "已成年"
elseecho "未成年"
fi

4.1.5 逻辑运算符（组合多个条件）

有时需要同时判断多个条件，这就需要用到逻辑运算符：

运算符	含义	用法
`-a`	逻辑与（两个条件都成立）	`[ 条件1 -a 条件2 ]`
`-o`	逻辑或（至少一个条件成立）	`[ 条件1 -o 条件2 ]`
`!`	逻辑非（取反）	`[ ! 条件 ]`

示例1：逻辑与（-a）

# 检查文件是否存在且可写
file="data.txt"
if [ -f "$file" -a -w "$file" ]; thenecho "$file 存在且可写"
elseecho "$file 不存在或不可写"
fi

示例2：逻辑非（!）

# 检查文件是否不存在
file="nonexistent.txt"
if [ ! -e "$file" ]; thenecho "$file 不存在，创建它..."touch "$file"  # 创建文件
fi

4.2 if语句：实现分支判断

if语句是Shell中最常用的流程控制结构，它能根据条件的真假执行不同的命令块。if语句有三种形式：单分支、双分支和多分支。

4.2.1 单分支if语句（如果…就…）

语法：

if [ 条件 ]; then# 条件成立时执行的命令
fi

说明：

then表示条件成立后要执行的命令块开始
fi是if的反写，表示if语句结束
条件成立时执行then和fi之间的命令，否则不执行

示例：检查文件是否存在，存在则输出内容

#!/bin/bash
file="test.txt"# 如果文件存在，就显示其内容
if [ -f "$file" ]; thenecho "$file 的内容如下："cat "$file"  # 显示文件内容
fiecho "脚本执行结束"  # 无论条件是否成立，都会执行

4.2.2 双分支if-else语句（如果…就…否则…）

语法：

if [ 条件 ]; then# 条件成立时执行
else# 条件不成立时执行
fi

说明：

条件成立执行then后的命令块
条件不成立执行else后的命令块
两个分支必选其一

示例：检查文件是否存在，不存在则创建

#!/bin/bash
file="notes.txt"if [ -f "$file" ]; thenecho "$file 已存在"
elseecho "$file 不存在，正在创建..."touch "$file"  # 创建文件echo "创建成功"
fi

4.2.3 多分支if-elif-else语句（多条件判断）

当需要判断多个条件时，使用if-elif-else结构：

语法：

if [ 条件1 ]; then# 条件1成立时执行
elif [ 条件2 ]; then# 条件2成立时执行
elif [ 条件3 ]; then# 条件3成立时执行
else# 所有条件都不成立时执行（可选）
fi

说明：

elif是"else if"的缩写，表示"否则如果"
依次检查条件，找到第一个成立的条件后执行对应的命令块，然后跳过后续所有条件
else是可选的，当所有条件都不成立时执行

示例：根据分数判断等级

#!/bin/bash
read -p "请输入你的分数（0-100）：" score# 先检查输入是否为有效的数字
if [ $score -lt 0 ] || [ $score -gt 100 ]; thenecho "错误：分数必须在0-100之间"
else# 根据分数判断等级if [ $score -ge 90 ]; thenecho "等级：优秀"elif [ $score -ge 80 ]; thenecho "等级：良好"elif [ $score -ge 60 ]; thenecho "等级：及格"elseecho "等级：不及格"fi
fi

4.2.4 if语句的嵌套

if语句内部可以再包含if语句，实现更复杂的判断逻辑：

示例：嵌套if判断

#!/bin/bash
read -p "请输入年龄：" ageif [ $age -ge 18 ]; thenecho "已成年"read -p "是否有身份证（y/n）：" has_id# 嵌套if判断if [ "$has_id" = "y" ]; thenecho "可以办理银行卡"elseecho "请先办理身份证"fi
elseecho "未成年，无法办理银行卡"
fi

注意：嵌套层数不宜过多（建议不超过2层），否则会让脚本难以阅读和维护。

4.2.5 常见错误与注意事项

忘记写then

# 错误
if [ $a -gt 10 ]echo "a大于10"
fi# 正确
if [ $a -gt 10 ]; thenecho "a大于10"
fi

条件前后缺少空格

# 错误（[和]前后必须有空格）
if [$a -gt 10]; then...
fi# 正确
if [ $a -gt 10 ]; then...
fi

字符串比较不用双引号

# 危险（如果var为空，会导致语法错误）
if [ $var = "test" ]; then...
fi# 安全
if [ "$var" = "test" ]; then...
fi

4.3 case语句：多值匹配判断

当需要判断一个变量与多个固定值匹配时，case语句比if-elif-else更简洁直观。比如处理菜单选择、命令行选项等场景。

4.3.1 case语句基本语法

case 变量 in值1)# 变量等于值1时执行;;值2)# 变量等于值2时执行;;值3)# 变量等于值3时执行;;*)# 变量不匹配任何值时执行（可选）;;
esac

说明：

case后面是要判断的变量
in是关键字，用于引入匹配的值列表
每个"值)"后面是对应的命令块，以;;结束（表示跳出case）
*表示"其他所有情况"，类似else
esac是case的反写，表示case语句结束

4.3.2 case语句示例

示例1：简单的菜单选择

#!/bin/bash
echo "请选择操作："
echo "1. 查看日期"
echo "2. 查看当前目录"
echo "3. 查看系统时间"
echo "4. 退出"read -p "请输入选项（1-4）：" choicecase $choice in1)echo "当前日期：$(date +%Y-%m-%d)";;2)echo "当前目录内容："ls  # 显示当前目录文件;;3)echo "当前时间：$(date +%H:%M:%S)";;4)echo "再见！"exit 0  # 退出脚本;;*)echo "无效选项，请输入1-4";;
esac

示例2：判断输入的字符类型

#!/bin/bash
read -p "请输入一个字符：" charcase $char in[0-9])  # 匹配数字echo "你输入的是数字";;[a-z])  # 匹配小写字母echo "你输入的是小写字母";;[A-Z])  # 匹配大写字母echo "你输入的是大写字母";;*)  # 其他字符echo "你输入的是特殊字符";;
esac

4.3.3 case与if的选择

当判断条件是多个固定值时，用case更简洁（如菜单选项）
当需要进行范围判断（如>、<、>=）时，必须用if
条件较少（2-3个）时，if和case均可
条件较多（4个以上）时，case更易读

4.4 流程控制辅助命令

Shell提供了几个辅助命令，用于控制脚本的执行流程，配合条件判断和循环使用。

4.4.1 exit命令：终止脚本执行

exit命令用于立即结束整个脚本的执行，并返回一个状态码：

语法：

exit [状态码]

状态码是0-255的整数，0表示"成功"，非0表示"失败"
不指定状态码时，默认使用上一个命令的退出状态码

示例：脚本出错时退出

#!/bin/bash
file="data.txt"# 检查文件是否存在，不存在则退出
if [ ! -f "$file" ]; thenecho "错误：$file 不存在"exit 1  # 非0状态码表示失败
fi# 文件存在则继续处理
echo "开始处理 $file..."
# 处理文件的命令...
exit 0  # 0表示成功结束

4.4.2 break和continue命令（提前了解）

这两个命令通常用于循环结构（下一章学习），但在这里先简单介绍：

break：跳出当前循环，不再执行后续循环
continue：跳过本次循环的剩余部分，直接进入下一次循环

示例（提前预览循环）：

#!/bin/bash
# 打印1-10中的奇数（用continue跳过偶数）
echo "1-10中的奇数："
for ((i=1; i<=10; i++)); doif [ $((i % 2)) -eq 0 ]; thencontinue  # 是偶数则跳过fiecho $i
done

4.5 实战示例：文件管理小工具

综合本章所学，编写一个简单的文件管理工具，实现创建、删除、查看文件等功能：

#!/bin/bash
# 文件管理小工具
# 功能：创建文件、删除文件、查看文件内容echo "===== 文件管理工具 ====="
echo "1. 创建新文件"
echo "2. 删除文件"
echo "3. 查看文件内容"
echo "4. 退出"
echo "======================"read -p "请选择功能（1-4）：" choicecase $choice in1)read -p "请输入要创建的文件名：" filename# 检查文件是否已存在if [ -e "$filename" ]; thenread -p "$filename 已存在，是否覆盖？(y/n)：" overwriteif [ "$overwrite" != "y" ]; thenecho "取消创建"exit 0fifi# 创建文件touch "$filename"echo "$filename 创建成功";;2)read -p "请输入要删除的文件名：" filename# 检查文件是否存在if [ ! -e "$filename" ]; thenecho "错误：$filename 不存在"exit 1fi# 确认删除read -p "确定要删除 $filename 吗？(y/n)：" confirmif [ "$confirm" = "y" ]; thenrm "$filename"echo "$filename 已删除"elseecho "取消删除"fi;;3)read -p "请输入要查看的文件名：" filename# 检查文件是否存在且是普通文件if [ ! -f "$filename" ]; thenecho "错误：$filename 不存在或不是普通文件"exit 1fi# 检查文件是否为空if [ -s "$filename" ]; thenecho "$filename 的内容："echo "----------------------"cat "$filename"echo "----------------------"elseecho "$filename 是空文件"fi;;4)echo "谢谢使用，再见！"exit 0;;*)echo "错误：无效选项，请输入1-4"exit 1;;
esac