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十九. 循环 (loop)

除了 if…then…fi 这种条件判断式之外，循环可能是程序当中最重要的一环了～ 循环可以不断的执行某个程序段落，直到用户设定的条件达成为止。 所以，重点是那个『条件的达成』是什么。除了这种依据判断式达成与否的不定循环之外， 还有另外一种已经固定要跑多少次的循环形态，可称为固定循环的形态呢！底下我们就来谈一谈：

19.1 while do done, until do done (不定循环)

一般来说，不定循环最常见的就是底下这两种状态了：

while [ condition ] <==中括号内的状态就是判断式 
do <==do 是循环的开始！程序段落
done <==done 是循环的结束

while 的中文是『当…时』，所以，这种方式说的是『当 condition 条件成立时，就进行循环，直到condition 的条件不成立才停止』的意思。还有另外一种不定循环的方式：

until [ condition ] 
do程序段落
done

这种方式恰恰与 while 相反，它说的是『当 condition 条件成立时，就终止循环， 否则就持续进行循环的程序段。』是否刚好相反啊～我们以 while 来做个简单的练习好了。 假设我要让使用者输入yes 或者是 YES 才结束程序的执行，否则就一直进行告知用户输入字符串。

[dmtsai@study bin]$ vim yes_to_stop.sh
#!/bin/bash
# Program:
# Repeat question until user input correct answer.
# History:
# 2015/07/17 VBird First release
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
while [ "${yn}" != "yes" -a "${yn}" != "YES" ]
doread -p "Please input yes/YES to stop this program: " yn
done
echo "OK! you input the correct answer."

上面这个例题的说明是『当 ${yn} 这个变数不是 “yes” 且 ${yn} 也不是 “YES” 时，才进行循环内的程序。』 而如果 ${yn} 是 “yes” 或 “YES” 时，就会离开循环啰～那如果使用 until 呢？呵呵有趣啰～ 他的条件会变成这样：

[dmtsai@study bin]$ vim yes_to_stop-2.sh
#!/bin/bash
# Program:
# Repeat question until user input correct answer.
# History:
# 2015/07/17 VBird First release
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
until [ "${yn}" == "yes" -o "${yn}" == "YES" ]
doread -p "Please input yes/YES to stop this program: " yn
done
echo "OK! you input the correct answer."

仔细比对一下这两个东西有啥不同喔！ ^_^再来，如果我想要计算 1+2+3+…+100 这个数据呢？ 利用循环啊～他是这样的：

[dmtsai@study bin]$ vim cal_1_100.sh
#!/bin/bash
# Program:
# Use loop to calculate "1+2+3+...+100" result.
# History:
# 2015/07/17 VBird First release
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
s=0 # 这是加总的数值变数
i=0 # 这是累计的数值，亦即是 1, 2, 3....
while [ "${i}" != "100" ]
do
i=$(($i+1)) # 每次 i 都会增加 1
s=$(($s+$i)) # 每次都会加总一次！
done
echo "The result of '1+2+3+...+100' is ==> $s"

嘿嘿！当你执行了『 sh cal_1_100.sh 』之后，就可以得到 5050 这个数据才对啊！这样瞭呼～ 那么让你自行做一下，如果想要让用户自行输入一个数字，让程序由 1+2+… 直到你输入的数字为止， 该如何撰写呢？应该很简单吧？答案可以参考一下习题练习里面的一题喔！

19.2 for…do…done (固定循环)

相对于 while, until 的循环方式是必须要『符合某个条件』的状态， for 这种语法，则是『 已经知道要进行几次循环』的状态！他的语法是：

for var in con1 con2 con3 ...
do程序段
done

以上面的例子来说，这个 $var 的变量内容在循环工作时：

1. 第一次循环时， $var 的内容为 con1 ；
2. 第二次循环时， $var 的内容为 con2 ；
3. 第三次循环时， $var 的内容为 con3 ；
4. …

我们可以做个简单的练习。假设我有三种动物，分别是 dog, cat, elephant 三种， 我想每一行都输出这样：『There are dogs…』之类的字样，则可以：

[dmtsai@study bin]$ vim show_animal.sh
#!/bin/bash
# Program:
# Using for .... loop to print 3 animals
# History:
# 2015/07/17 VBird First release
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
for animal in dog cat elephant
doecho "There are ${animal}s.... "
done

等你执行之后就能够发现这个程序运作的情况啦！让我们想象另外一种状况，由于系统上面的各种账号都是写在 /etc/passwd 内的第一个字段，你能不能透过管线命令的 cut 捉出单纯的账号名称后，以 id 分别检查使用者的标识符与特殊参数呢？由于不同的 Linux 系统上面的账号都不一样！此时实际去捉 /etc/passwd 并使用循环处理，就是一个可行的方案了！程序可以如下：

[dmtsai@study bin]$ vim userid.sh
#!/bin/bash
# Program
# Use id, finger command to check system account's information.
# History
# 2015/07/17 VBird first release
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
users=$(cut -d ':' -f1 /etc/passwd) # 撷取账号名称
for username in ${users} # 开始循环进行！
doid ${username}
done

cat /etc/passwd|cut -d":" -f 1|xargs -n 1 id

执行上面的脚本后，你的系统账号就会被捉出来检查啦！这个动作还可以用在每个账号的删除、重整上面呢！ 换个角度来看，如果我现在需要一连串的数字来进行循环呢？举例来说，我想要利用 ping 这个可以判断网络状态的指令， 来进行网络状态的实际侦测时，我想要侦测的网域是本机所在的192.168.1.1~192.168.1.100，由于有 100 台主机， 总不会要我在 for 后面输入 1 到 100 吧？此时你可以这样做喔！

[dmtsai@study bin]$ vim pingip.sh
#!/bin/bash
# Program
# Use ping command to check the network's PC state.
# History
# 2015/07/17 VBird first release
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
network="192.168.1" # 先定义一个网域的前面部分！
for sitenu in $(seq 1 100) # seq 为 sequence(连续) 的缩写之意
do
# 底下的程序在取得 ping 的回传值是正确的还是失败的！ping -c 1 -w 1 ${network}.${sitenu} &> /dev/null && result=0 || result=1
# 开始显示结果是正确的启动 (UP) 还是错误的没有连通 (DOWN)if [ "${result}" == 0 ]; thenecho "Server ${network}.${sitenu} is UP."elseecho "Server ${network}.${sitenu} is DOWN."fi
done

上面这一串指令执行之后就可以显示出 192.168.1.1~192.168.1.100 共 100 部主机目前是否能与你的机器连通！ 如果你的网域与鸟哥所在的位置不同，则直接修改上头那个 network 的变量内容即可！其实这个范例的重点在 $(seq ..) 那个位置！那个 seq 是连续 (sequence) 的缩写之意！代表后面接的两个数值是一直连续的！ 如此一来，就能够轻松的将连续数字带入程序中啰！

除了使用 $(seq 1 100) 之外，你也可以直接使用 bash 的内建机制来处理喔！可以使用{1..100} 来取代 $(seq 1 100) ！那个大括号内的前面/后面用两个字符，中间以两个小数点来代表连续出现的意思！例如要持续输出 a, b, c…g 的话， 就可以使用『 echo {a…g} 』这样的表示方式！

最后，让我们来玩判断式加上循环的功能！我想要让用户输入某个目录文件名， 然后我找出某目录内的文件名的权限，该如何是好？呵呵！可以这样做啦～

[dmtsai@study bin]$ vim dir_perm.sh
#!/bin/bash
# Program:
# User input dir name, I find the permission of files.
# History:
# 2015/07/17 VBird First release
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
# 1. 先看看这个目录是否存在啊？
read -p "Please input a directory: " dir
if [ "${dir}" == "" -o ! -d "${dir}" ]; then
echo "The ${dir} is NOT exist in your system."
exit 1
fi
# 2. 开始测试文件啰～
filelist=$(ls ${dir}) # 列出所有在该目录下的文件名
for filename in ${filelist}
do
perm=""
test -r "${dir}/${filename}" && perm="${perm} readable"
test -w "${dir}/${filename}" && perm="${perm} writable"
test -x "${dir}/${filename}" && perm="${perm} executable"
echo "The file ${dir}/${filename}'s permission is ${perm} "
done

呵呵！很有趣的例子吧～利用这种方式，你可以很轻易的来处理一些文件的特性呢。接下来，让我们来玩玩另一种 for 循环的功能吧！主要用在数值方面的处理喔！

19.3 for…do…done 的数值处理(C写法)

除了上述的方法之外，for 循环还有另外一种写法！语法如下：

for (( 初始值; 限制值; 执行步阶 )) 
do程序段
done

这种语法适合于数值方式的运算当中，在 for 后面的括号内的三串内容意义为：

• 初始值：某个变量在循环当中的起始值，直接以类似 i=1 设定好；
• 限制值：当变量的值在这个限制值的范围内，就继续进行循环。例如 i<=100；
• 执行步阶：每作一次循环时，变量的变化量。例如 i=i+1。

值得注意的是，在『执行步阶』的设定上，如果每次增加 1 ，则可以使用类似『i++』的方式，亦即是 i 每次循环都会增加一的意思。好，我们以这种方式来进行 1 累加到使用者输入的循环吧！

[dmtsai@study bin]$ vim cal_1_100-2.sh
#!/bin/bash
# Program:
# Try do calculate 1+2+....+${your_input}
# History:
# 2015/07/17 VBird First release
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
read -p "Please input a number, I will count for 1+2+...+your_input: " nu
s=0
for (( i=1; i<=${nu}; i=i+1 ))
dos=$((${s}+${i}))
done
echo "The result of '1+2+3+...+${nu}' is ==> ${s}"

一样也是很简单吧！利用这个 for 则可以直接限制循环要进行几次呢！

19.4 搭配随机数与数组的实验

现在你大概已经能够掌握 shell script 了！好了！让我们来做个小实验！假设你们公司的团队中，经常为了今天中午要吃啥搞到头很昏！ 每次都用猜拳的～好烦喔～有没有办法写支脚本，用脚本搭配随机数来告诉我们，今天中午吃啥好？呵呵！执行这只脚本后， 直接跟你说要吃啥～那比猜拳好多了吧？哈哈！

要达成这个任务，首先你得要将全部的店家输入到一组数组当中，再透过随机数的处理，去取得可能的数值，再将搭配到该数值的店家秀出来即可！ 其实也很简单！让我们来实验看看：

[dmtsai@study bin]$ vim what_to_eat.sh
#!/bin/bash
# Program:
# Try do tell you what you may eat.
# History:
# 2015/07/17 VBird First release
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATHeat[1]="卖当当汉堡" # 写下你所收集到的店家！
eat[2]="肯爷爷炸鸡"
eat[3]="彩虹日式便当"
eat[4]="越油越好吃大雅"
eat[5]="想不出吃啥学餐"
eat[6]="太师父便当"
eat[7]="池上便当"
eat[8]="怀念火车便当"
eat[9]="一起吃泡面"
eatnum=9 # 需要输入有几个可用的餐厅数！check=$(( ${RANDOM} * ${eatnum} / 32767 + 1 ))
echo "your may eat ${eat[${check}]}"

立刻执行看看，你就知道该吃啥了！非常有趣吧！不过，这个例子中只选择一个样本，不够看！如果想要每次都秀出 3 个店家呢？ 而且这个店家不能重复喔！重复当然就没啥意义了！所以，你可以这样作！

[dmtsai@study bin]$ vim what_to_eat-2.sh
#!/bin/bash
# Program:
# Try do tell you what you may eat.
# History:
# 2015/07/17 VBird First release
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:~/bin
export PATH
eat[1]="卖当当汉堡"
eat[2]="肯爷爷炸鸡"
eat[3]="彩虹日式便当"
eat[4]="越油越好吃大雅"
eat[5]="想不出吃啥学餐"
eat[6]="太师父便当"
eat[7]="池上便当"
eat[8]="怀念火车便当"
eat[9]="一起吃泡面"
eatnum=9
eated=0
while [ "${eated}" -lt 3 ]; docheck=$(( ${RANDOM} * ${eatnum} / 32767 + 1 ))mycheck=0if [ "${eated}" -ge 1 ]; thenfor i in $(seq 1 ${eated} )doif [ ${eatedcon[$i]} == $check ]; thenmycheck=1fidonefiif [ ${mycheck} == 0 ]; thenecho "your may eat ${eat[${check}]}"eated=$(( ${eated} + 1 ))eatedcon[${eated}]=${check}fi
done

透过随机数、数组、循环与条件判断，你可以做出很多很特别的东西！还不用写传统程序语言～试看看～挺有趣的呦！

19.5 shell script 的追踪与 debug

scripts 在执行之前，最怕的就是出现语法错误的问题了！那么我们如何 debug 呢？有没有办法不需要透过直接执行该 scripts 就可以来判断是否有问题呢？呵呵！当然是有的！我们就直接以 bash 的相关参数来进行判断吧！

[dmtsai@study ~]$ sh [-nvx] scripts.sh
选项与参数：
-n ：不要执行 script，仅查询语法的问题；
-v ：再执行 script 前，先将 scripts 的内容输出到屏幕上；
-x ：将使用到的 script 内容显示到屏幕上，这是很有用的参数！

# 范例一：测试 dir_perm.sh 有无语法的问题？
[dmtsai@study ~]$ sh -n dir_perm.sh 
# 若语法没有问题，则不会显示任何信息！
# 范例二：将 show_animal.sh 的执行过程全部列出来～
[dmtsai@study ~]$ sh -x show_animal.sh 
+ PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:/root/bin
+ export PATH
+ for animal in dog cat elephant
+ echo 'There are dogs.... '
There are dogs....
+ for animal in dog cat elephant
+ echo 'There are cats.... '
There are cats....
+ for animal in dog cat elephant
+ echo 'There are elephants.... '
There are elephants....

请注意，上面范例二中执行的结果并不会有颜色的显示！鸟哥为了方便说明所以在 + 号之后的数据都加上颜色了！ 在输出的讯息中，在加号后面的数据其实都是指令串，由于 sh -x 的方式来将指令执行过程也显示出来， 如此用户可以判断程序代码执行到哪一段时会出现相关的信息！这个功能非常的棒！透过显示完整的指令串， 你就能够依据输出的错误信息来订正你的脚本了！

熟悉 sh 的用法，将可以使你在管理 Linux 的过程中得心应手！至于在 Shell scripts 的学习方法上面，需要『多看、多模仿、并加以修改成自己的样式！』 是最快的学习手段了！网络上有相当多的朋友在开发一些相当有用的 scripts ，若是你可以将对方的 scripts 拿来，并且改成适合自己主机的样子！那么学习的效果会是最快的呢！

另外，我们 Linux 系统本来就有很多的服务启动脚本，如果你想要知道每个 script 所代表的功能是什么？ 可以直接以 vim 进入该 script 去查阅一下，通常立刻就知道该 script 的目的了。举例来说，我们之前一直提到的 /etc/init.d/netconsole ，这个 script 是干嘛用的？ 利用 vim 去查阅最前面的几行字，他出现如下信息：

# netconsole This loads the netconsole module with the configured parameters.
# chkconfig: - 50 50
# description: Initializes network console logging
# config: /etc/sysconfig/netconsole

意思是说，这个脚本在设定网络终端机来应付登入的意思，且配置文件在 /etc/sysconfig/netconsole 设定内！ 所以，你写的脚本如果也能够很清楚的交待，那就太棒了！

19.6 what_to_eat-2.sh debug结果解析

[root@node-135 bin]# sh -x what_to_eat-2.sh
+ PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin:/usr/local/bin:/usr/local/sbin:/root/bin
+ export PATH
+ eat[1]=卖当当汉堡
+ eat[2]=肯爷爷炸鸡
+ eat[3]=彩虹日式便当
+ eat[4]=越油越好吃大雅
+ eat[5]=想不出吃啥学餐
+ eat[6]=太师父便当
+ eat[7]=池上便当
+ eat[8]=怀念火车便当
+ eat[9]=一起吃泡面
+ eatnum=9				#店家总数
+ eated=0				#默认while循环参数0
+ '[' 0 -lt 3 ']'	#第一次while循环 eated==0
+ check=8				#获取的随机选择为8，即eat[8]=怀念火车便当
+ mycheck=0			#区别重复的参数为0，默认值
+ '[' 0 -ge 1 ']' #进入第一个if，判断条件不符，结束该判断
+ '[' 0 == 0 ']'	#进入第二个if，判断条件符合，执行该判断
+ echo 'your may eat 怀念火车便当'	#打印选择
your may eat 怀念火车便当
+ eated=1				#while循环参数+1
+ eatedcon[${eated}]=8	#已选店家数组，加入已选值，此时eatedcon[1]=8
+ '[' 1 -lt 3 ']'	#第二次while循环 eated==1
+ check=9				#获取的随机选择为9，即eat[9]=一起吃泡面
+ mycheck=0			#区别重复的参数仍为0
+ '[' 1 -ge 1 ']' #进入第一个if，判断条件符合，执行该判断
++ seq 1 1				#第一个for的循环序列1到1，所以只能执行1
+ for i in '$(seq 1 ${eated} )'#第一个for循环
+ '[' 8 == 9 ']'	#for循环中的if，判断是否重复，本次不重复，结束循环
+ '[' 0 == 0 ']'	#进入第二个if，判断条件符合，执行该判断
+ echo 'your may eat 一起吃泡面'	#打印选择
your may eat 一起吃泡面
+ eated=2				#while循环参数+1
+ eatedcon[${eated}]=9#已选店家数组，加入已选值，此时eatedcon[1]=8，eatedcon[2]=9
+ '[' 2 -lt 3 ']'#第三次while循环 eated==2
+ check=1			  #获取的随机选择为1，即eat[1]=卖当当汉堡
+ mycheck=0			#区别重复的参数仍为0
+ '[' 2 -ge 1 ']'	#进入第一个if，判断条件符合，执行该判断
++ seq 1 2				#第一个for的循环序列1到2，所以能执行1,2
+ for i in '$(seq 1 ${eated} )'#第一个for循环的第一次，共2次
+ '[' 8 == 1 ']'	#for循环中的if，判断是否和已选店家数组eatedcon[1]内容重复，本次不重复，结束判断
+ for i in '$(seq 1 ${eated} )'#第一个for循环的第二次，共2次
+ '[' 9 == 1 ']'	#for循环中的if，判断是否和已选店家数组eatedcon[2]内容重复，本次不重复，结束判断，for循环结束
+ '[' 0 == 0 ']'	#进入第二个if，判断条件符合，执行该判断
+ echo 'your may eat 卖当当汉堡'	#打印选择
your may eat 卖当当汉堡
+ eated=3				#while循环参数+1
+ eatedcon[${eated}]=1	#已选店家数组，加入已选值，此时eatedcon[1]=8，eatedcon[2]=9，eatedcon[3]=1
+ '[' 3 -lt 3 ']'	#第三次while循环 eated==3，此时已不满足while循环条件，结束while循环，整体代码执行结束

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