Shell十三問之十三: for what? while 與 until 差在哪

最後要介紹的是 shell script 設計中常見的"循環"(loop)。

所謂的 loop 就是 script 中的一段在一定條件下反覆執行的代碼。

bash shell 中常用的 loop 有如下三種:

* for

* while

* until

for loop 是從一個清單列表中讀進變量值,並"依次"的循環執行 do 到 done 之間的命令行。

例:

代碼:

 

for var in one two three four five

do

    echo -----------

    echo '$var is '$var

    echo

done

上例的執行結果將會是:

1) for 會定義一個叫 var 的變量,其值依次是 one two three four five 。

2) 因爲有 5 個變量值,因此 do 與 done 之間的命令行會被循環執行 5 次。

3) 每次循環均用 echo 產生三行句子。

而第二行中不在 hard quote 之內的 $var 會依次被替換爲 one two three four five 。

4) 當最後一個變量值處理完畢,循環結束。

我們不難看出,在 for loop 中,變量值的多寡,決定循環的次數。

然而,變量在循環中是否使用則不一定,得視設計需求而定。

倘若 for loop 沒有使用 in 這個 keyword 來指定變量值清單的話,其值將從 $@ (或 $* )中繼承:

代碼:

 

for var; do

    ....

done

(若你忘記了 positional parameter ,請溫習第 9 章...)

for loop 用於處理"清單"(list)項目非常方便,

其清單除了可明確指定或從 positional parameter 取得之外,

也可從變量替換或命令替換取得... (再一次提醒:別忘了命令行的"重組"特性﹗)

然而,對於一些"累計變化"的項目(如整數加減),for 亦能處理:

代碼:

 

for ((i=1;i<=10;i++))

do

   echo "num is $i"

done

除了 for loop ,上面的例子我們也可改用 while loop 來做到:

代碼:

 

num=1

while [ "$num" -le 10 ]; do

    echo "num is $num"

    num=$(($num + 1))

done

while loop 的原理與 for loop 稍有不同:

它不是逐次處理清單中的變量值,而是取決於 while 後面的命令行之 return value :

* 若爲 ture ,則執行 do 與 done 之間的命令,然後重新判斷 while 後的 return value 。

* 若爲 false ,則不再執行 do 與 done 之間的命令而結束循環。

分析上例:

1) 在 while 之前,定義變量 num=1 。

2) 然後測試(test) $num 是否小於或等於 10 。

3) 結果爲 true ,於是執行 echo 並將 num 的值加一。

4) 再作第二輪測試,其時 num 的值爲 1+1=2 ,依然小於或等於 10,因此爲 true ,繼續循環。

5) 直到 num 爲 10+1=11 時,測試纔會失敗... 於是結束循環。

我們不難發現:

* 若 while 的測試結果永遠爲 true 的話,那循環將一直永久執行下去:

代碼:

 

while :; do

    echo looping...

done

上例的" : "是 bash 的 null command ,不做任何動作,除了送回 true 的 return value 。

因此這個循環不會結束,稱作死循環。

死循環的產生有可能是故意設計的(如跑 daemon),也可能是設計錯誤。

若要結束死尋環,可透過 signal 來終止(如按下 ctrl-c )。

(關於 process 與 signal ,等日後有機會再補充,十三問暫時略過。)

一旦你能夠理解 while loop 的話,那,就能理解 until loop :

* 與 while 相反,until 是在 return value 爲 false 時進入循環,否則結束。

因此,前面的例子我們也可以輕鬆的用 until 來寫:

代碼:

 

num=1

until [ ! "$num" -le 10 ]; do

    echo "num is $num"

    num=$(($num + 1))

done

或是:

代碼:

 

num=1

until [ "$num" -gt 10 ]; do

    echo "num is $num"

    num=$(($num + 1))

done

okay ,關於 bash 的三個常用的 loop 暫時介紹到這裏。

在結束本章之前,再跟大家補充兩個與 loop 有關的命令:

* break

* continue

這兩個命令常用在複合式循環裏,也就是在 do ... done 之間又有更進一層的 loop ,

當然,用在單一循環中也未嘗不可啦... ^_^

break 是用來打斷循環,也就是"強迫結束" 循環。

若 break 後面指定一個數值 n 的話,則"從裏向外"打斷第 n 個循環,

默認值爲 break 1 ,也就是打斷當前的循環。

在使用 break 時需要注意的是, 它與 return 及 exit 是不同的:

* break 是結束 loop

* return 是結束 function

* exit 是結束 script/shell

而 continue 則與 break 相反:強迫進入下一次循環動作。

若你理解不來的話,那你可簡單的看成:在 continue 到 done 之間的句子略過而返回循環頂端...

與 break 相同的是:continue 後面也可指定一個數值 n ,以決定繼續哪一層(從裏向外計算)的循環,

默認值爲 continue 1 ,也就是繼續當前的循環。

在 shell script 設計中,若能善用 loop ,將能大幅度提高 script 在複雜條件下的處理能力。

請多加練習吧....

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