Shell_循环语句（for、while、case）深入讲解

作为一种脚本编程语言，Shell同样包含了循环、分支等其他控制结构，从而能够轻松完成更加复杂、强大的功能（for、while、case）。
在实际工作中，经常会遇到某项任务需要多次执行的情况，而每次执行时仅仅是处理的对象也不一样。例如：根据通讯录中的姓名列表创建系统账号；根据服务器清单检查各主机的存活状态；根据IP地址黑名单设置拒绝访问的防火墙策略等。
1.for语句的结构
使用for语句时，需要指定一个变量及可能的取值列表，针对每一个不同的取值重复执行相同的命令序列，直到变量值用完退出循环。在这里，“取值列表”称为for语句的执行条件，其中包括多个属性相同的对象，需要预先指定，（如通讯薄，IP黑名单）。
for语句结构如下：



上述语句结构中，for语句的操作对象为用户指定名称的变量，并通过in关键字为该变量预先设置了一个取值列表，多个取值列表之间可以使用空格隔开。位于do…done之间的命令序列称为“循环体”，其中的执行语句需要引用变量以完成相应的任务。
for语句的执行流程：首先将列表中的第一个取值赋给变量，并执行do…done循环体中的命令序列；然后将列表中的第二个取值赋给变量，并执行循环体中的命令序列……以此类推，直到列表中的所有取值用完，最后跳到done语句，表示结束循环。
for语句应用案例：
1）根据姓名列表批量添加用户
根据人事部门给出的员工姓名的拼音列表，在Linux服务器中添加相应的用户账号，初始密码为“123456”。其中，员工姓名列表中的账号数量并不固定，而且除了要求账号名称是拼音外，并无其他特殊要求。
针对上述要求，可先指定员工列表文件users.txt，然后编写一个名为uaddfor.sh的Shell脚本，从users.txt文件中读取各用户名称，重复执行添加用户，设置初始化密码。






要删除uaddfor.sh脚本所添加的用户，只需参考上述脚本代码，将for循环体中的添加用户命令改为删除用户的操作即可。例如，建立一个udelfor.sh的脚本如下所示：



2）根据IP地址列表检查主机状态
根据包含公司各个服务器IP地址的列表文件，检查其中各个主机的ping连通性，输出各主机是否启动、关闭。其中，服务器的数量并不固定，其IP也无特殊规律。
可以先写一个ipadds.txt文件，其中包含了服务器的IP的地址，写一个名为chkhosts.sh的Shell脚本，从iphosts.txt中读取各服务器的IP地址，重复执行ping连通性测试。






上述脚本中，do…done循环体使用了if条件选择语句，以对针对不同IP地址的测试结果进行判断，并输出相应的提示信息，实际上，if语句、for语句、及其他各种Shell脚本语句，都是可以嵌套使用的。
2.使用while循环语句
while语句的结构，可以根据特定的条件反复执行一个命令序列，直到该条件不再满足时为止。在脚本应用中，应该避免出现死循环的情况，否则后面的命令操作将无法执行。因此，循环体内的命令序列中应包括修改测试条件的语句，以便在适当的时候是测试条件不再成立，从而结束循环。
while循环语句结构如下：


whil语句的执行流程：首先判断while后的条件测试操作结果，如果条件成立，则执行do…done循环体中的命令序列；返回while后再次判断条件测试结果，如果条件仍然成立，则据需执行循环体；再次返回到while后，判断条件测试结果……如此循环，直到while后的条件测试结果不再成立为止，最后跳到done语句，表示结束循环。
在使用while语句时，有两个特殊的条件测试操作，即true（真）和false（假）。使用true作为条件时，表示条件永远成立，循环体内的命令序列将无限执行下去，除非强制终止脚本或exit语句退出脚本；反之，若使用false作为条件，则循环体将不会被执行。此特殊条件也可以用在if语句中。
while语句案例：
1）批量添加规律编号的用户
在一些技术培训和学习领域，出于试验或测试目的，需要批量添加用户账号，这些用户的名称中包含固定的前缀字串，并按照数字顺序依次进行编号，账号的数量往往也是固定的。



上述脚本中，使用变量i来控制用户名称的编号，初始赋值为1，并且当取值大于20时终止循环。在循环体内，通过语句“i++”（等同于i=`expr $i + 1`）来是变量i的值增加1，因此当执行第一次循环后i的值将变为2，执行第二次后i的值将变为3，……以此类推。
删除此脚本创建的用户：将while循环体中添加用户的命令序列改为删除用户的操作即可



2）猜价格游戏
案例要求如下：由脚本预先生成一个随机的价格数目（0~999）作为实际价格，判断用户猜测的价格是否高出或低于实际价格，给出相应提示后再次要求用户猜测；一直到用户猜中实际价格为止，输出用户共猜测的次数、实际价格。
设计思路如下：通过变量PANDOM可获得一个小于2的16次方的随机整数，计算其与1000的余数即可获得0~999的随机价格；反复猜测操作可以通过以true作为测试条件的while循环实现，当用户猜中实际价格时终止循环；判断猜测价格与实际价格的过程采用if语句实现，嵌套在while循环体内；使用变量来记录猜测次数。\
脚本内容如下：



总结：
余数不可能大于等于被除数
TIMES=0 此变量为系统变量，是一个系统随机生成器（每一次执行数都不一样）
exit 0 表示：0，是脚本正常执行完成后，正常退出程序；非0数字表示异常退出脚本。非常类似于$？的返回值。
测试:



3.使用case分支语句
case语句的结构：
case语句适用于以下情况：某个变量存在多种取值，需要对其中的每一种取值分别执行不同的命令序列。这种情况与多分支的if语句非常相似，只不过if语句需要判断多个不同的条件，而case语句只是判断一个变量的不同取值。
结构如下：



上述结构中：关键字case后面跟的是“变量值”，即“$变量名”，这点需要与for循环语句的结构加以区别。整个分支结构包括在case…esac之间，中间的模式1、模式2、*对应为变量的不同取值（程序期望的取值），其中*作为通配符，可匹配任意值。
case执行流程：首先使用“变量值”与模式1进行比较，若取值相同则执行模式1后的命令序列，知道遇见双分号“；；”后跳转至esac，表示结束分支；若与模式1不相匹配，则继续与模式2进行比较，若取值相同则执行模式2后的命令序列，直到遇见双分号“；；”后跳转至esac，表示结束分支……以此类推，若找不到任何匹配的值，则执行默认模式“*）”，后的命令序列，直到遇见esac后结束分支，如下图：


注意事项：
A:case行尾必须为单词“in”，每一模式必须以右括号“）”结束。
B:双分号“；；”表示命令序列的结束。
C:模式字符串中，可以用方括号表示一个连续的范围，如“【0-9】”；还可以使用竖杠符号“|”表示或，如“A|B”。
D:最后的“*） ”表示默认模式，其中的“*”为通配符。
caes应用示例：
1.检查用户输入的字符类型：提示用户从键盘输入一个字符，通过caes语句判断该字符是否为字母、数字、或其他字符，并给出相应的提示信息。



测试并确认hitkey.sh脚本的执行结果如下图所示：


2）编写系统服务脚本
编写一个名为myprog的系统服务脚本，通过位置变量$1指定的start、stop、restart、status控制参数，分别用来启动、停止、重启，以及查看sleep进程的状态。其中，命令sleep用来暂停指定秒数的时间，这里仅用做测试，在实际运维工作中应将sleep改为相应后台服务的控制命令序列。



测试并确认myprog脚本的执行结果如下：



在Linux系统中，/etc/rc.d/init.d/目录下绝大多数的系统服务脚本使用了case分支语句。平时控制各种系统服务时，提供的start、stop、restart、等位置参数，正式由case语句结构来识别并完成相应操作的，当然，若要将myprog服务交给chkconfig来管理，还需要添加相应的识别配置，并将myprog脚本复制到/etc/init.d/目录下，然后执行“chkconfig --add myprog”命令，添加为标准的系统服务。