Bash 脚本循环详解及示例

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如果您是 Linux 或 Unix 用户，则很可能至少使用过一两次 Bash。Bash 是一种命令行 shell，它允许您以比使用图形用户界面更直接和更强大的方式与操作系统进行交互。Bash 最强大的功能之一是 for 循环，它允许您通过迭代值列表来自动执行重复性任务。在本文中，我们将探讨 Bash for 循环的工作原理，并提供一些如何在自己的脚本中使用它的示例。

什么是 For 循环？

for 循环是一种控制结构，它允许您重复执行一段代码固定次数，或遍历一个值列表。for 循环的基本语法如下所示：

for variable in list
do
   commands
done

这里，变量是一个占位符，依次获取列表中每个项目的 value，commands 是一段在每次循环运行时执行的 Bash 命令块。循环将继续，直到列表中的每个项目都已处理完毕。

遍历值列表

for 循环最简单的用例是遍历值列表。假设您在目录中有一系列文件名，并且您希望在单独的行上打印每个文件名。以下是如何执行此操作：

for file in /path/to/directory/*
do
   echo $file
done

在此示例中，我们使用通配符 * 来指定我们希望遍历目录中的所有文件。echo 命令用于在单独的行上打印每个文件名。请注意，我们在调用 echo 时使用 $ 符号来引用 file 变量。

遍历数字范围

for 循环的另一个常见用例是遍历数字范围。假设您希望在单独的行上打印数字 1 到 10。以下是如何执行此操作：

示例

for i in {1..10}
do
   echo $i
done

在此示例中，我们使用花括号 {} 来指定我们希望遍历的数字范围。echo 命令用于在单独的行上打印每个数字。

输出

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

遍历数组

在 Bash 中，您还可以创建数组以在一个变量中存储多个 value。以下是如何使用 for 循环遍历姓名数组的示例：

示例

names=("Alice" "Bob" "Charlie" "Dave")

for name in "${names[@]}"
do
   echo "Hello, $name!"
done

输出

Hello, Alice!
Hello, Bob!
Hello, Charlie!
Hello, Dave!

在此示例中，我们定义了一个名为 names 的数组，其中包含四个 value。"${names[@]}" 语法用于将数组扩展为 for 循环可以遍历的值列表。echo 命令用于为每个姓名打印问候语。

嵌套 For 循环

有时您可能需要在一个 for 循环内使用另一个 for 循环。这称为嵌套 for 循环。假设您有一系列文件扩展名和一系列目录，并且您希望遍历每个扩展名和目录的组合。以下是如何执行此操作：

示例

extensions=("txt" "pdf" "docx")
directories=("/path/to/dir1" "/path/to/dir2" "/path/to/dir3")

for ext in "${extensions[@]}"
do
   for dir in "${directories[@]}"
   do
      echo "Files with extension .$ext in $dir:"
         ls "$dir"/*.$
      .$ext
   done
done

在此示例中，我们定义了两个名为 extensions 和 directories 的数组。我们使用嵌套 for 循环来遍历每个扩展名和目录的组合。echo 命令用于打印一条消息，指示正在处理的扩展名和目录，并且 ls 命令用于列出具有当前扩展名的目录中的所有文件。

使用 Continue 跳过迭代

有时您可能希望根据某个条件跳过 for 循环的迭代。这可以使用 continue 关键字来完成。假设您有一系列文件名，并且您希望打印出所有名称，除了以字母“a”开头的文件。以下是如何执行此操作：

for file in /path/to/directory/*
do
if [[ "$file" == /path/to/directory/a* ]]; then
   continue
fi
   echo $file
done

在此示例中，我们使用 if 语句来检查文件名是否以字母“a”开头。如果是，我们使用 continue 关键字跳过循环中其余的代码并转到下一次迭代。如果文件名不以“a”开头，我们使用 echo 命令打印文件名。

高级 For 循环技巧

除了 for 循环的基本语法之外，Bash 还提供了一些高级技巧，您可以使用这些技巧使您的 for 循环更强大和灵活。以下是一些示例：

使用命令的输出作为列表

您可以使用命令的输出作为列表，在 for 循环中进行迭代。假设您希望打印出主目录中所有包含 10 个以上文件的目录。以下是如何执行此操作：

for dir in $(find ~/ -type d -exec sh -c 'ls -1 "{}" | wc -l' \; -print | awk -F: '$1>=10 {print $2}')
do
   echo $dir
done

在此示例中，我们使用 find 命令查找主目录中的所有目录。然后，我们结合使用 sh、ls、wc 和 awk 命令来计算每个目录中的文件数量并过滤掉文件数量少于 10 个的目录。生成的目录列表随后用作 for 循环的输入。

使用 C 风格的 For 循环

Bash 还提供了一种使用 C 风格的 for 循环语法的方法，这对于更复杂的循环场景非常有用。以下是一个示例：

示例

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

输出

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

在此示例中，我们使用 ((...)) 语法来定义一个 C 风格的 for 循环，该循环从 0 计数到 9。i++ 表达式用于在每次循环运行时将 i 的 value 增加 1。

使用 While 循环和 Read 命令

最后，您可以使用 while 循环和 read 命令来迭代用户输入的值列表。以下是一个示例：

while read line
do
   echo "You entered: $line"
done

在此示例中，我们使用 read 命令读取用户输入的行文本。然后，while 循环将继续运行，直到用户输入文件结束字符（通常为 Ctrl+D）。echo 命令用于打印用户输入的每一行文本。

有效使用 Bash For 循环的技巧

虽然 Bash for 循环是一个强大的工具，但有一些技巧和窍门可以使您的循环更加有效。以下是在使用 Bash for 循环时需要记住的一些事项：

使用描述性变量名称

在定义保存列表中每个项目的变量时，请使用一个描述项目用途的名称。例如，不要使用 x 或 i，而要使用 filename 或 counter 之类的名称。

在变量引用周围使用引号

在引用保存列表中每个项目的变量时，始终在引用周围使用引号，以确保脚本即使在项目包含空格或其他特殊字符时也能正常工作。

对于复杂的迭代，使用计数器变量

当遍历多个列表或在循环中执行复杂计算时，请使用单独的计数器变量来跟踪当前迭代编号。这可以使循环更易于阅读和调试。

避免无限循环

始终确保您的循环具有明确的终止条件，以避免无限循环。例如，如果您正在遍历数字范围，请确保循环在到达范围末尾时终止。

在必要时使用条件语句

如果您需要根据某个条件跳过某些迭代或提前终止循环，请使用 if 和 break 等条件语句来控制循环的流程。

通过遵循这些技巧，您可以编写更高效、更有效的 Bash for 循环，从而快速准确地完成您的任务。

结论

Bash for 循环是用于自动化 Linux 和 Unix 环境中重复性任务的强大工具。通过使用 for 循环，您可以轻松遍历值列表、数字范围或数组。您还可以使用嵌套 for 循环同时遍历多个列表。此外，您可以使用 continue 关键字根据某个条件跳过迭代。通过本文提供的示例，您应该能够开始在自己的脚本中使用 Bash for 循环，并使您的工作更有效率和简化。