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「Linux系列」Shell 流程控制if-else/for循环/While循环/until循环/case语句/跳出循环break、continue

news 来源：原创 2025/5/10 19:51:53

文章目录

  • 一、Shell 流程控制
  • 二、If 语句
  • 三、For 循环
  • 四、While 循环
  • 五、Until循环
  • 六、Case 语句
  • 七、跳出循环break/continue
  • 八、相关链接

一、Shell 流程控制

Shell 脚本中的流程控制结构允许你根据条件执行不同的代码块，或者重复执行某些代码块。这些结构包括 if 语句、for 循环、while 循环和 case 语句等。

二、If 语句

在 Shell 脚本中，if 语句用于根据条件执行不同的代码块。如果条件为真（返回值为 0），则执行 then 后面的代码块；如果条件为假（返回值非 0），则可以选择性地执行 else 或 elif 后面的代码块。

if 语句的基本语法如下：

if [ condition ]
then
    # 条件为真时执行的代码块
else
    # 条件为假时执行的代码块（可选）
fi

你还可以使用 elif 来添加额外的条件检查：

if [ condition1 ]
then
    # condition1 为真时执行的代码块
elif [ condition2 ]
then
    # condition1 为假，但 condition2 为真时执行的代码块
else
    # 所有条件都不为真时执行的代码块（可选）
fi

在条件表达式中，[ ] 是测试命令的语法，用于评估条件。注意，[ ] 两边都需要有空格。此外，你也可以使用 [[ ]]，它在一些现代的 shell（如 bash）中提供了更多的功能和更好的字符串比较能力。

以下是一些 if 语句的使用示例：

示例 1：检查文件是否存在

#!/bin/bash
file="/path/to/file"

if [ -f "$file" ]; then
    echo "文件 $file 存在."
else
    echo "文件 $file 不存在."
fi

示例 2：比较整数

#!/bin/bash
num1=10
num2=20

if [ $num1 -lt $num2 ]; then
    echo "$num1 小于 $num2"
fi

示例 3：使用 elif

#!/bin/bash
read -p "请输入一个整数: " num

if [ $num -eq 0 ]; then
    echo "你输入的是零."
elif [ $num -gt 0 ]; then
    echo "你输入的是正数."
else
    echo "你输入的是负数."
fi

示例 4：检查字符串是否相等

#!/bin/bash
str1="hello"
str2="world"

if [ "$str1" = "$str2" ]; then
    echo "字符串相等."
else
    echo "字符串不相等."
fi

示例 5：使用双括号进行算术比较

在 bash 中，你可以使用双括号 (( )) 进行算术扩展和比较：

#!/bin/bash
num1=5
num2=10

if (( num1 < num2 )); then
    echo "$num1 小于 $num2"
fi

在使用 if 语句时，条件表达式中的变量和操作符之间必须有空格，否则脚本可能会因为解析错误而失败。

三、For 循环

在 Shell 脚本中，for 循环用于遍历一个序列，并对序列中的每个元素执行一段代码。Shell 提供了几种不同的 for 循环语法，包括 for...in 循环和 C 风格的 for 循环（使用 (( )) 进行算术扩展）。

  1. for…in 循环

for...in 循环用于遍历列表或字符串中的元素。

案例：遍历一个字符串列表，并打印每个元素。

#!/bin/bash

# 定义一个字符串列表
fruits=("apple" "banana" "cherry")

# 使用 for...in 循环遍历列表
for fruit in "${fruits[@]}"
do
    echo "$fruit"
done

在这个例子中，${fruits[@]} 表示数组 fruits 中的所有元素。do 和 done 之间的代码块会对数组中的每个元素执行一次。

  1. C 风格的 for 循环

C 风格的 for 循环通常用于算术序列的迭代。它使用 (( )) 语法进行算术扩展。

案例：从 1 数到 5。

#!/bin/bash

# 使用 C 风格的 for 循环
for (( i=1; i<=5; i++ ))
do
    echo "$i"
done

在这个例子中，for (( i=1; i<=5; i++ )) 定义了一个循环，变量 i 从 1 开始，每次循环增加 1，直到 i 大于 5 为止。循环体中的代码块会对每个 i 的值执行一次。

  1. 遍历文件或目录

for 循环也常用于遍历文件或目录。

案例：遍历一个目录中的所有文件，并打印文件名。

#!/bin/bash

# 指定目录路径
directory="/path/to/directory"

# 使用 for 循环遍历目录中的文件
for file in "$directory"/*
do
    if [ -f "$file" ]; then
        echo "$file"
    fi
done

在这个例子中，"$directory"/* 会展开为指定目录中的所有文件和子目录。if [ -f "$file" ]; then 检查 $file 是否为一个普通文件，如果是，则打印文件名。

注意事项

  • 当使用 for...in 循环遍历字符串时，如果字符串中包含空格或特殊字符，它们会被当作分隔符。如果需要处理包含空格的字符串，可以使用引号将变量括起来，如 "${variable}"。
  • 在 C 风格的 for 循环中，所有的算术操作都在 (( )) 中进行，这样可以避免字符串和算术之间的混淆。
  • 在循环内部，可以使用 break 语句提前退出循环，或者使用 continue 语句跳过当前迭代并进入下一个迭代。

四、While 循环

在 Shell 脚本中，while 语句用于创建一个循环，该循环会持续执行一段代码，直到指定的条件不再满足为止。每次循环迭代时，都会检查条件，如果条件为真（返回值为 0），则执行循环体中的代码块；如果条件为假（返回值非 0），则退出循环。

while 语句的基本语法如下：

while [ condition ]
do
    # 条件为真时执行的代码块
done

这里，[ condition ] 是条件表达式，用于评估循环是否应该继续执行。do 和 done 之间的代码块是循环体，只要条件为真，就会重复执行这段代码。

以下是一些 while 语句的使用示例：

示例 1：无限循环

#!/bin/bash

while true
do
    echo "这是一个无限循环，按 Ctrl+C 退出."
    sleep 1
done

这个脚本会无限循环打印一条消息，直到用户通过按下 Ctrl+C 组合键来中断脚本的执行。sleep 1 是用来防止消息过快地连续打印。

示例 2：计数循环

#!/bin/bash

counter=0

while [ $counter -lt 10 ]
do
    echo "计数: $counter"
    counter=$((counter + 1))
done

这个脚本使用一个计数器变量 counter，在每次循环迭代时增加它的值，并打印当前的计数值，直到计数值达到 10 为止。

示例 3：读取用户输入直到特定值

#!/bin/bash

echo "请输入一个数字，输入 0 退出："

while true
do
    read -p "输入数字: " num
    if [ "$num" -eq 0 ]; then
        echo "你输入了 0，退出循环."
        break
    else
        echo "你输入了 $num."
    fi
done

这个脚本会不断提示用户输入一个数字，如果用户输入了 0，则打印一条消息并退出循环；否则，它会打印用户输入的数字并继续循环。

注意事项：

  • while 循环不会自动结束，除非在循环体内部有代码导致条件不再满足，或者使用了 break 语句来退出循环。
  • 如果循环体中的代码没有改变循环条件的状态，将会导致无限循环，除非有外部因素（如用户中断）终止脚本的执行。
  • 在条件表达式中，变量和操作符之间必须有空格，否则脚本可能会因为解析错误而失败。

五、Until循环

在 Shell 脚本中，until 循环与 while 循环非常相似，但它们的执行逻辑是相反的。until 循环会执行一段代码，直到指定的条件为真（返回值为 0）为止。换句话说，只要条件为假（返回值非 0），循环就会继续执行。一旦条件变为真，循环就会终止。

until 语句的基本语法如下：

until [ condition ]
do
    # 条件为假时执行的代码块
done

这里的 [ condition ] 是条件表达式，只要它返回非零值（即条件为假），循环就会继续执行。一旦条件为真，until 循环就会终止。

下面是一些 until 循环的使用示例：

示例 1：用户输入检查

#!/bin/bash

echo "请输入一个非零数字，输入完成后按回车："

until [ "$number" -ne 0 ]
do
    read -p "你输入的数字是: " number
    if ! [[ "$number" =~ ^[0-9]+$ ]]
    then
        echo "错误：请输入一个数字."
        number=0 # 将 number 重置为 0 以确保循环继续
    fi
done

echo "你输入了一个非零数字: $number"

在这个脚本中，until 循环会持续执行，直到用户输入一个非零数字为止。如果用户输入的不是数字，脚本会打印错误消息，并将 number 变量重置为 0，以确保循环继续。

示例 2：尝试连接到服务器

#!/bin/bash

server="example.com"
max_retries=5
retry_count=0

until ping -c 1 "$server" &> /dev/null
do
    retry_count=$((retry_count + 1))
    if [ $retry_count -ge $max_retries ]; then
        echo "无法连接到服务器 $server，已达到最大重试次数."
        exit 1
    fi
    echo "尝试连接到 $server...（第 $retry_count 次重试）"
    sleep 5
done

echo "成功连接到服务器 $server."

在这个脚本中，until 循环会尝试 ping 服务器，直到成功为止。如果达到最大重试次数仍然无法连接，脚本会退出。否则，它会打印重试的消息，并等待 5 秒后再次尝试。

注意事项：

  • 与 while 循环一样，until 循环不会自动结束，除非在循环体内部有代码导致条件变为真，或者使用了 break 语句来退出循环。
  • 如果循环体中的代码没有改变循环条件的状态，将会导致无限循环，除非有外部因素（如用户中断）终止脚本的执行。
  • 确保在条件表达式中使用正确的逻辑，以避免出现逻辑错误或无限循环的情况。

until 循环在需要反复尝试某个操作直到满足特定条件时非常有用，特别是在处理网络连接、文件存在性检查等可能需要多次尝试的场景中。

六、Case 语句

在 Shell 脚本中，case 语句用于多分支条件测试。它允许脚本根据变量的值或表达式的结果来执行不同的代码块。case 语句在结构上类似于其他编程语言中的 switch 语句。

case 语句的基本语法如下：

case variable in
    pattern1)
        # 当 variable 匹配 pattern1 时执行的代码
        ;;
    pattern2)
        # 当 variable 匹配 pattern2 时执行的代码
        ;;
    *)
        # 当 variable 不匹配任何模式时执行的代码（默认情况）
        ;;
esac

这里，variable 是要测试的变量或表达式，pattern1、pattern2 等是可能的匹配模式。每个模式后面跟着一对圆括号，其中包含当该模式匹配时要执行的代码。每个代码块的末尾使用 ;; 来表示该代码块的结束。* 是一个特殊的模式，表示匹配任何值（即默认情况）。

以下是一些 case 语句的使用示例：

示例 1：根据用户输入执行不同操作

#!/bin/bash

echo "请输入一个操作选项 (add, delete, list):"
read option

case $option in
    add)
        echo "执行添加操作"
        ;;
    delete)
        echo "执行删除操作"
        ;;
    list)
        echo "执行列表操作"
        ;;
    *)
        echo "未知的操作选项: $option"
        ;;
esac

在这个脚本中，用户被提示输入一个操作选项（add、delete 或 list）。然后，case 语句根据用户输入的值执行相应的代码块。

示例 2：根据文件扩展名执行不同操作

#!/bin/bash

file="example.txt"
extension="${file##*.}"

case $extension in
    txt)
        echo "处理文本文件"
        ;;
    jpg|png)
        echo "处理图片文件"
        ;;
    pdf)
        echo "处理 PDF 文件"
        ;;
    *)
        echo "未知的文件类型: $extension"
        ;;
esac

在这个脚本中，我们获取文件 example.txt 的扩展名，并使用 case 语句根据扩展名执行不同的操作。注意，我们可以使用 | 来指定多个模式，这些模式将被视为等价。

注意事项：

  • 在 case 语句中，模式匹配是大小写敏感的，除非使用了特定的 shell 选项或工具（如 [[ $variable == pattern ]]）来进行不区分大小写的比较。
  • ;; 是用来分隔不同代码块的，每个代码块结束时都需要它。忘记添加 ;; 可能会导致不期望的行为，因为 shell 会继续执行下一个代码块直到遇到 ;; 或 esac。
  • * 模式应该放在最后，作为默认情况处理所有不匹配其他模式的情况。

七、跳出循环break/continue

在 Shell 脚本中，如果你想要从循环中提前跳出，你可以使用 break 语句。break 语句会立即终止当前循环的执行，并继续执行循环之后的代码。

这里有一个简单的例子，演示了如何在 while 循环中使用 break 语句：

#!/bin/bash

counter=0

while true
do
    echo "计数: $counter"
    ((counter++))
    if [ $counter -eq 5 ]; then
        echo "计数达到 5，跳出循环."
        break
    fi
done

echo "循环已结束."

在这个脚本中，我们有一个无限循环（while true），它每次迭代都会打印当前的计数器值，并增加计数器的值。当计数器的值等于 5 时，if 语句的条件成立，break 语句被执行，从而跳出循环。之后，脚本会打印 “循环已结束.” 并结束执行。

同样地，你也可以在 until 循环中使用 break 语句来提前跳出循环。

#!/bin/bash

read -p "请输入一个数字 (输入 5 跳出): " number

until [ "$number" -eq 5 ]
do
    echo "你输入了 $number."
    read -p "请继续输入一个数字 (输入 5 跳出): " number
    if [ "$number" -eq 5 ]; then
        echo "你输入了 5，跳出循环."
        break
    fi
done

echo "循环已结束."

在这个脚本中，用户被提示输入一个数字，循环会持续进行直到用户输入 5 为止。一旦用户输入 5，if 语句的条件成立，break 语句被执行，从而跳出 until 循环。

需要注意的是，break 语句默认只跳出最内层的循环。如果你的脚本中有嵌套的循环，并且你想要从外层循环中跳出，你可能需要使用更复杂的逻辑或者考虑重新设计你的脚本结构。在某些情况下，使用函数和返回值可能是一个更好的选择。在 Shell 脚本中，如果你想要从循环中提前跳出，你可以使用 break 语句。break 语句会立即终止当前循环的执行，并继续执行循环之后的代码。

这里有一个简单的例子，演示了如何在 while 循环中使用 break 语句：

#!/bin/bash

counter=0

while true
do
    echo "计数: $counter"
    ((counter++))
    if [ $counter -eq 5 ]; then
        echo "计数达到 5，跳出循环."
        break
    fi
done

echo "循环已结束."

在这个脚本中，我们有一个无限循环（while true），它每次迭代都会打印当前的计数器值，并增加计数器的值。当计数器的值等于 5 时，if 语句的条件成立，break 语句被执行，从而跳出循环。之后，脚本会打印 “循环已结束.” 并结束执行。

同样地，你也可以在 until 循环中使用 break 语句来提前跳出循环。

#!/bin/bash

read -p "请输入一个数字 (输入 5 跳出): " number

until [ "$number" -eq 5 ]
do
    echo "你输入了 $number."
    read -p "请继续输入一个数字 (输入 5 跳出): " number
    if [ "$number" -eq 5 ]; then
        echo "你输入了 5，跳出循环."
        break
    fi
done

echo "循环已结束."

在这个脚本中，用户被提示输入一个数字，循环会持续进行直到用户输入 5 为止。一旦用户输入 5，if 语句的条件成立，break 语句被执行，从而跳出 until 循环。

break 语句默认只跳出最内层的循环。如果你的脚本中有嵌套的循环，并且你想要从外层循环中跳出，你可能需要使用更复杂的逻辑或者考虑重新设计你的脚本结构。

八、相关链接

  1. Linux官网
  2. Linux常用命令
  3. CentOS官网下载地址
  4. 「Linux系列」Linux简介及常见的Linux系统
  5. 「Linux系列」Linux 系统启动过程
  6. 「Linux系列」Linux 系统目录结构/忘记密码解决方法
  7. 「Linux系列」Linux 远程登录/文件基本属性
  8. 「Linux系列」Linux 文件与目录管理
  9. 「Linux系列」Linux 如何学习用户和用户组管理
  10. 「Linux系列」聊聊Linux磁盘管理的事
  11. 「Linux系列」聊聊vi/vim的3种命令模式
  12. 「Linux系列」了解下Linux yum(包管理工具)

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