Shell 脚本编程：循环与函数

一、while 循环

在 Linux shell 脚本中，while 循环是一种基本的控制流结构，它允许重复执行一段代码，直到指定的条件不再满足为止。适用于事先不知道需要循环多少次，但知道何时停止的情况。

基本语法

while [ 条件表达式 ]
do
  # 执行命令
done

示例

示例 1：打印数字 1 到 5

#!/bin/bash
counter=1
while [ $counter -le 5 ]
do
  echo "The number is $counter"
  ((counter++))
done

示例 2：读取文件内容

#!/bin/bash
while IFS= read -r line
do
  echo "$line"
done < "filename.txt"

示例 3：无限循环

#!/bin/bash
while true
do
  echo "This is an infinite loop."
  sleep 1
done

注意事项

• 确保条件表达式逻辑正确，避免无限循环
• 处理文件时使用 IFS= 和 -r 选项避免意外行为
• 在循环中适当更新条件变量，确保循环最终停止

两种死循环写法

# 写法 1
while true; do
  # commands
done

# 写法 2
while :; do
  # commands
done

while read 语法（逐行处理）

while read 变量; do
  # 处理逻辑
done

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二、until 循环

until 循环持续执行循环体内的代码，直到给定条件为真时停止（与 while 循环相反）。

定义与特点

• 定义：持续执行直到条件为真
• 特点：
  • 无需知道具体循环次数
  • 当条件满足时自动停止
  • 在 Ruby、Bash 等语言中广泛应用

语法结构

# 格式 1
until [ condition ]
do
  # 执行的命令
done

# 格式 2
until (( condition ))
do
  # 执行的命令
done

工作原理

1. 每次迭代开始时检查条件
2. 条件为假（返回 0）时执行循环体
3. 条件为真（返回非 0）时退出循环

示例

示例 1：打印数字 1 到 5

#!/bin/bash
count=1
until [ $count -gt 5 ]
do
  echo "Count: $count"
  ((count++))
done

示例 2：计算 1 到 100 的总和

#!/bin/bash
all_sum=0
i=1
until ((i>100))
do
  let all_sum+=i
  let i++
done
echo "所有数据之和: $all_sum"

示例 3：等待文件被创建

#!/bin/bash
until [ -f /tmp/somefile ]
do
  echo "Waiting for file to be created..."
  sleep 2
done
echo "File created!"

注意事项

• 确保退出条件正确且最终可达
• 保持循环体简单，避免过度嵌套
• 无限循环需确保有退出机制

1 加到 100 的几种写法

# 写法 1 (until)
sum=0; i=1; until ((i>100)); do ((sum+=i)); ((i++)); done; echo $sum

# 写法 2 (while)
sum=0; i=1; while ((i<=100)); do ((sum+=i)); ((i++)); done; echo $sum

# 写法 3 (for)
sum=0; for ((i=1;i<=100;i++)); do ((sum+=i)); done; echo $sum

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三、循环中断语句

1. break 命令

立即退出整个循环

for i in {1..10}; do
  if [ $i -eq 5 ]; then
    break
  fi
  echo "i is $i"
done

2. continue 命令

跳过当前迭代，继续下一次

for i in {1..10}; do
  if [ $((i % 2)) -eq 0 ]; then
    continue
  fi
  echo "Odd number: $i"
done

3. exit 命令

退出整个脚本（慎用）

for i in {1..10}; do
  if [ $i -eq 5 ]; then
    exit 0
  fi
  echo "i is $i"
done

4. 条件判断

配合 if 语句控制流程

5. return 命令（函数内部）

退出当前函数

my_function() {
  for i in {1..10}; do
    if [ $i -eq 5 ]; then
      return 0
    fi
    echo "i is $i"
  done
}

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四、shift 命令

调整位置参数的位置，每次执行向左移动参数

基本用法

#!/bin/bash
echo "Original arguments: $@"
shift
echo "After one shift: $@"

带参数的 shift

#!/bin/bash
echo "Original arguments: $@"
shift 2
echo "After two shifts: $@"

循环中使用 shift

#!/bin/bash
while [ $# -gt 0 ]; do
  echo "Argument: $1"
  shift
done

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五、select 语句

提供简单的菜单系统供用户选择

基本语法

select 变量 in 选项列表
do
  case $变量 in
    # 处理逻辑
  esac
done

示例

#!/bin/bash
PS3="请选择一个选项: "
echo "菜单:"
select var in "选项1" "选项2" "选项3" "退出"
do
  case $var in
    "选项1") echo "你选择了选项1" ;;
    "选项2") echo "你选择了选项2" ;;
    "选项3") echo "你选择了选项3" ;;
    "退出") echo "退出选择"; break ;;
    *) echo "无效的选择，请重试" ;;
  esac
done

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六、函数

将命令序列封装为可重用代码块

定义方式

方式 1（推荐）

function_name() {
  # 函数体
  command1
  command2
}

方式 2（简洁）

function_name() { command1; command2; ...; }

方式 3（POSIX 标准）

function_name {
  command1
  command2
}

函数调用

function_name arg1 arg2 ...

函数调用路径写法

# 获取项目根路径
project_root=$(pwd)
# 调用相对路径脚本
source "${project_root}/path/to/script.sh"

示例

add_numbers() {
  local num1=$1
  local num2=$2
  local sum=$((num1 + num2))
  echo "The sum is: $sum"
}
add_numbers 5 10  # 输出: The sum is: 15

注意事项

1. 使用 local 声明局部变量
2. 默认通过标准输出返回结果
3. 支持递归（注意深度限制）
4. 使用 source 或 . 导入函数库

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七、local 关键字

声明函数内部的局部变量

示例

#!/bin/bash
global_var="Global variable"

my_function() {
  local local_var="Local variable"
  echo "Inside function: $global_var, $local_var"
}

my_function
echo "Outside function: $global_var"
# $local_var 在此不可访问

注意

• 只能在函数内部使用
• 变量作用域仅限于函数内
• 避免命名冲突，提高可维护性

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八、return 命令

从函数返回状态码（0=成功，非0=错误）

与 exit 的区别

命令	作用域	效果
return	函数内部	仅退出当前函数
exit	脚本任意位置	退出整个脚本执行

示例

check_file_exists() {
  local file_path="$1"
  if [ -e "$file_path" ]; then
    return 0  # 文件存在
  else
    return 1  # 文件不存在
  fi
}

check_file_exists "/path/to/file"
if [ $? -eq 0 ]; then
  echo "File exists"
else
  echo "File not found"
fi