#8: 循环语句

循环是bash中一个非常强大的功能，循环有很多的使用例子。

在这一节中，我们将探索三种不同的bash循环结构。将学习使用循环来遍历数组元素。

此外，还将学习如何使用break和continue来控制循环，最后，将学习创建无限循环。

for循环

C语言风格的for循环
在列表或数组遍历元素的for循环

C语言风格的for循环

如果你熟悉类似C或者C++风格的编程语言，那么下面的for循环语法应该很熟悉：

for ((initialize ; condition ; increment)); do
    [COMMANDS]
done

下面的代码就是使用C风格的for循环来输出10次“Hello Friend”：

for ((i = 0 ; i < 10 ; i++)); do
    echo "Hello Friend"
done

for循环首先将整数变量i初始化为0，然后循环条件为i<10，但符合这个条件，则循环执行代码echo "Hello Friend"，并且为变量i的值加一，不断循环运行，直到i的值不再符合i<10

sean@debian-12:~$ bash hello.sh 
Hello Friend
Hello Friend
Hello Friend
Hello Friend
Hello Friend
Hello Friend
Hello Friend
Hello Friend
Hello Friend
Hello Friend

循环10次

在列表或数组遍历元素的for循环

for循环的这种辩题在处理文件或字符串的列表、数字范围、数组、命令输出等的时候特别有用，格式如下：

for item in [LIST]; do
    [COMMANDS]
done

例如下面的for循环与上面的c风格for循环完全相同。

for i in {1..10}; do
    echo "Hello Friend"
done

下面的var.sh脚本，其结果将输出/var目录中所有的文件和目录：

#!/bin/bash

for i in /var/*; do
    echo $i 
done

下面是var.sh脚本运行后输出的结果：

sean@debian-12:~$ ./var.sh
/var/backups
/var/cache
/var/crash
/var/lib
/var/local
/var/lock
/var/log
/var/mail
/var/metrics
/var/opt
/var/run
/var/snap
/var/spool
/var/tmp

循环输出目录

While循环

while循环是bash脚本中另外一个流行且直观的循环，通用语法如下：

while [ condition ]; do
    [COMMANDS]
done

下例的3x10.sh脚本使用while循环打印数字3的前10个倍数：

#!/bin/bash

num=1
while [ $num -le 10 ]; do
    echo $(($num * 3))
    num=$(($num+1))
done

以下是上述脚本的输出：

sean@debian-12:~$ ./3x10.sh
3
6
9
12
15
18
21
24
27
30

3x10

它首先将num变量初始化为1，然后只要num的值小于或等于10，循环就会不断执行里面的num乘以3的代码，然后num的值加一。

Until循环

如果你有C/C++的编程经验，想找一个do-while的循环，可惜在bash中是没有的。

不过bash中有另一种循环和while循环一样，这个就是until循环，下面是它的语法：

until [ condition ]; do
    [COMMANDS]
Done

until循环和while循环的关键性区别在于判断条件。只要判断条件为true，while循环就会一直运行，而对于until而言，只要判断条件为false，就一直运行。

上面3x10.sh的例子中可以使用until来重构：

#!/bin/bash

num=1
until [ $num -gt 10 ]; do
    echo $(($num * 3))
    num=$(($num+1))
done

发现没有？这里的判断条件不是[ $num -le 10 ]的true，被修改为[ $num -gt 10 ]的false不断运行。在当num变量满足大于10的时候才停止运行。

更多循环的用法

现在你已经了解了循环的三种基本形式。下面是一些进阶的用例。

打印数组中的元素

这个入门系列你如果有从头看到现在，那么你应该了解数组。

要迭代数组的元素，最常用的通常是for循环。

下面的prime.sh脚本演示了遍历并打印prime数组中的每个元素：

#!/bin/bash

prime=(2 3 5 7 11 13 17 19 23 29)
for i in "${prime[@]}"; do
    echo $i
done

下面是脚本prime.sh`的输出结果：

sean@debian-12:~$ ./prime.sh
2
3
5
7
11
13
17
19
23
29

质数数组

使用 Break and Continue

在你希望提前退出循环或者跳过循环的时候，可以使用break和continue语句。

break可以终止循环的执行，将脚本控制转向循环之后的下一个命令。

下例的代码运行后，只打印到3就停止了：

for ((i=1;i<=10;i++)); do
    echo $i
    if [ $i -eq 3 ]; then
        break
    fi
done

打印到3

你也可以使用一个continue来跳过当前的循环，让循环进入下一次的循环。

下面的odd.sh脚本只打印1到10的奇数，跳过所有的偶数：

#!/bin/bash
for ((i=0;i<=10;i++)); do
    if [ $(($i % 2)) -ne 1 ]; then
        continue
    fi
    echo $i
done

这是输出结果的奇数：

sean@debian-12:~$ ./odd.sh
1
3
5
7
9

打印奇数

无限循环

无限循环就是该循环会永远的运行下去，当循环的判断条件总是真的时候，就会发生这种情况。

在大多数的情况下，无限循环是认为逻辑错误下的产物。

例如，有人可能向创建一个按降序打印数字1到10的循环，结果写成了下面这样的无限循环：

for ((i=10;i>0;i++)); do
    echo $i
done

这个循环的问题在于它的条件i 不断的加1，也就是永远都符合大于0的条件，要解决这个问题，指需要把i++修改为i--就可以了。改成下面这样：

for ((i=10;i>0;i--)); do
    echo $i
done

在某些应用场景下，也有希望创建无限循环，以期待可以满足系统上的某些外部条件。要创建一个无限循环很简单，可以像下面的for循环，就是一个无限循环：

for ((;;)); do
    [COMMANDS]
done

要是想写成while循环，可以像下面这样：

while [ true ]; do
    [COMMANDS]
done

太棒了，这节的循环就介绍到这里，希望你喜欢！

练习题

自己动手做练习可以帮助你记忆刚学到的东西，下面是几到简单的练习题，用到了上面提到的内容。如果您是初学者，建议您可以自己动手做一下。

练习 1：循环消息

创建一个for循环，在命令行显示10次同一条消息，运行这个脚本。

难度级别：容易

提示：使用echo打印for循环内的消息。

练习 2：用for循环列出目录内容

输出/var目录下存在的所有文件和目录。

难度级别：中等

提示：使用/var/*作为for循环的递增范围。

练习 3：使用while循环进行3的倍数运算

使用while循环，输出数字3的前十个倍数。

难度级别：容易

提示:先初始化一个变量为1；然后，只要小于等于10，while循环就会运行。在while循环体里面，echo打印变量的值乘以3，然后再加1。

练习 4：使用until循环进行3的倍数运算

使用一个until循环来输出数字3的前十个倍数。

难度级别：简单

提示:只要判断条件为false，until循环就会一直运行，与for循环的判断正好相反。在for循环中使用判断条件[$num -le 10]，until则是[$num -gt 10]

练习 5：带循环的数组迭代

创建一个存储前十个素数的数组。遍历数组并打印其中的每一个元素。

难度级别：中等

提示:如果将数组调用为素数，则可以使用${prime[@]}找出素数数组的大小。

练习题答案

答案 1：循环消息