Bash While 循环：从基础知识到实际应用

In Bash 脚本，while 循环用于在指定条件为 true 时执行语句块。基本语法是：

while [CONDITION]
do
  # Commands to be executed
done
  

只要 CONDITION 计算结果为 true，循环就会继续执行。当条件变为假时，循环终止，程序继续执行循环后面的下一条语句。

简单的 While 循环示例

让我们看一个 while 循环的基本示例：

count=1
while [ $count -le 5 ]
do
  echo "This is loop number $count"
  ((count++))
done
  

Output:

This is loop number 1
This is loop number 2
This is loop number 3
This is loop number 4
This is loop number 5
  

这里，一个变量count初始化为 1。只要 的值存在，循环就会继续执行count小于或等于5。

在循环内部，值count在每次迭代中增加 1，使用((count++))，一条消息将打印到屏幕上。

循环遍历文件

您可以使用 while 循环来迭代文件。

您可以处理目录中的所有文本文件来读取它们，如下所示：

find . -name "*.txt" | while read file
do
  echo "Processing $file"
  # You can add commands here to process each file
done
  

Output:

Processing ./file1.txt
Processing ./file2.txt
Processing ./directory/file3.txt
  

在此示例中，find命令列出所有.txt当前目录及其子目录中的文件。

The while循环读取每一行（文件路径）并为每个文件执行循环内的代码。

在这里，它打印一条消息，但您可以根据需要添加任何命令来处理每个文件。

将 test 命令与 While 循环结合使用

The 测试命令Bash 中用于检查文件类型和比较值。它通常在 while 循环中使用，以提供更复杂的条件检查。

您可以使用 test 命令检查文件大小：

file_size=$(stat -c%s "file.txt")
while [ $file_size -lt 1024 ]
do
  echo "File size is $file_size bytes. Waiting to reach 1KB..."
  sleep 1
  file_size=$(stat -c%s "file.txt")
done
  

Output:

File size is 100 bytes. Waiting to reach 1KB...
File size is 500 bytes. Waiting to reach 1KB...
...
  

在此示例中，您首先使用以下命令确定“file.txt”的文件大小stat -c%s。只要文件大小小于 1024 字节 (1KB)，while 循环就会继续执行。

在循环内，会打印一条消息，然后脚本等待 1 秒，然后再次检查文件大小。

此循环将持续进行，直到文件大小达到或超过 1KB。

while 循环中的条件允许进行各种比较。以下是执行这些操作的方法。

数值比较

value=10
while [ $value -ne 0 ]
do
  echo "Value is $value"
  ((value--))
done
  

Output:

Value is 10
Value is 9
...
Value is 1
  

You use -ne只要该值不等于 0，就继续循环。每次迭代该值都会减 1。

字符串比较

name="John"
while [ "$name" != "Doe" ]
do
  echo "Name is $name"
  name="Doe" # You would update this from an external source
done
  

Output:

Name is John
  

You use !=比较字符串并继续循环，只要name不等于“Doe”。

循环内的文件测试

while [ ! -e "file.txt" ]
do
  echo "Waiting for file.txt to be created..."
  sleep 1
done
  

Output:

Waiting for file.txt to be created...
  

You use -e检查文件是否存在并继续循环直到“file.txt”存在。

退出循环

The break命令使您能够在条件变为 false 之前退出循环。

count=1
while [ $count -le 10 ]
do
  if [ $count -eq 5 ]; then
    break
  fi
  echo "Count: $count"
  ((count++))
done
  

Output:

Count: 1
Count: 2
Count: 3
Count: 4
  

在此代码片段中，循环通常会迭代直到count达到 10。但是，当count等于 5，则break命令被执行，提前终止循环。

跳到下一个迭代

The continue命令用于跳过循环的当前迭代并继续下一次迭代。

number=1
while [ $number -le 10 ]
do
  if [ $((number % 2)) -eq 0 ]; then
    ((number++))
    continue
  fi
  echo "Odd number: $number"
  ((number++))
done
  

Output:

Odd number: 1
Odd number: 3
Odd number: 5
Odd number: 7
Odd number: 9
  

在这里，循环迭代从 1 到 10 的数字，但是continue命令跳过偶数，导致循环仅打印奇数。

无限循环

可以使用以下语法创建无限循环：

while true
do
  echo "This will run forever."
done
  

可以通过实施退出策略来控制无限循环。

count=1
while true
do
  echo "Loop $count"
  ((count++))
  if [ $count -gt 5 ]; then
    break
  fi
done
  

Output:

Loop 1
Loop 2
Loop 3
Loop 4
Loop 5
  

The while循环始终为真，但我们使用了break命令在计数达到 5 时退出 while 循环，从而防止实际的无限循环。

嵌套的 While 循环

嵌套 while 循环是另一个循环中的一个循环。以下是如何使用它们的示例：

i=1
while [ $i -le 10 ]
do
  j=1
  while [ $j -le 10 ]
  do
    echo -n "$((i * j)) "
    ((j++))
  done
  echo ""
  ((i++))
done
  

Output:

1 2 3 ... 10
2 4 6 ... 20
...
10 20 30 ... 100
  

此处，外循环迭代数字 1 到 10，内循环也迭代数字 1 到 10。

的乘法i and j被打印。

在 While 循环中使用输入

您可以使用 while 循环来处理来自文件或用户的输入。

从文件中读取行

while read line
do
  echo "Line: $line"
done < file.txt
  

Output:

Line: First line of file.txt
Line: Second line of file.txt
...
  

在这里，读命令从“file.txt”读取每一行，循环单独处理每一行。

读取用户输入

while true
do
  read -p "Enter 'exit' to quit: " input
  if [ "$input" == "exit" ]; then
    break
  fi
  echo "You entered: $input"
done
  

输出（取决于用户输入）：

Enter 'exit' to quit: hello
You entered: hello
Enter 'exit' to quit: exit
  

这段代码读取用户输入，直到用户输入“exit”，它会调用break命令退出循环。

While 循环中的错误处理

使用未定义的变量或不正确的命令语法可能会导致错误。您应该考虑这些错误。

file="file.txt"
while read line
do
  # Processing code here
done < "$file" || echo "Error reading $file"
  

在这里，如果读取文件失败，则会打印一条错误消息。

调试技术（使用 set -x）

要跟踪脚本的执行，您可以使用set命令。

set -x
count=1
while [ $count -le 5 ]
do
  echo $count
  ((count++))
done
set +x
  

Output:

+ count=1
+ '[' 1 -le 5 ']'
+ echo 1
1
+ (( count++ ))
+ '[' 2 -le 5 ']'
+ echo 2
2
...
  

The set -x命令在执行之前打印每个命令及其扩展参数，提供循环内发生的情况的详细跟踪。

实际应用

While 循环在现实世界的自动化和监控任务应用程序中至关重要。

监控系统资源

while true
do
  free -m | awk '/^Mem:/ {print "Free memory: " $4 " MB"}'
  sleep 5
done
  

此示例每 5 秒打印一次可用内存，利用free and awk命令。

自动化重复性任务

files="/path/to/files/*.txt"
while read file
do
  gzip "$file"
done <<< "$(ls $files)"
  

在这里，循环使用以下命令压缩目录中的所有文本文件gzip命令.
这些示例说明了 while 循环在系统监控和任务自动化中的一些应用。