shell 编程之循环语句

目录

一、for 循环语句

二、while 循环语句

三、until 循环语句

四、总结扩展

1. 循环对比

2. 调试技巧

3. 易混淆点解析

4. 进阶技巧

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一、for 循环语句

1. 基础概念

含义：

用于 遍历一个已知的列表，逐个执行同一组命令

核心作用：

对一组固定或可枚举的数据（如文件列表、数字序列）进行重复操作。

结构：

for 变量 in 取值列表  
do  
    命令组  
done  

2. 示例

根据姓名列表批量添加用户

1.准备测试文件（user_list.txt）

2.添加编辑脚本

#!/bin/bash  

# 定义用户列表文件路径  
USER_LIST="/root/user_list.txt"  

# 检查文件是否存在  
if [ ! -f "$USER_LIST" ]; then  
    echo "错误：用户列表文件 $USER_LIST 不存在！"  
    exit 1  
fi  

# 使用 for 循环遍历文件中的用户名  
for username in $(cat "$USER_LIST"); do  
    # 跳过空行和注释行（以 # 开头）  
    if [[ -z "$username" || "$username" == \#* ]]; then  
        continue  
    fi  

    # 检查用户是否已存在  
    if id "$username" &> /dev/null; then  
        echo " 用户 $username 已存在，跳过..."  
    else  
         # 创建用户并设置家目录  
         useradd -m "$username"  
         # 设置初始密码（示例密码：123456）  
         echo "123456" | passwd --stdin  $username  &>/dev/null                          
    ###stdin : 标准输入 ，默认用键盘输入
         echo "用户 $username 创建成功！"  
    fi  
done  

echo "所有用户处理完成！"  

批量重启服务

#!/bin/bash
# 检查是否以 root 用户身份运行
if [ "$(id -u)" -ne 0 ]; then    
echo "请以 root 用户身份运行此脚本。"    
exit 1
fi
# 定义要重启的服务列表
services=("nginx" "mysql" "redis")
log_file="/var/log/service_restart.log"
# for 循环：批量重启服务
for service in "${services[@]}"; do    
# 检查服务是否正在运行    
if systemctl is-active --quiet $service; then        
echo "正在重启 $service 服务..."
        systemctl restart $service        
if [ $? -eq 0 ]; then            
echo "$service 服务重启成功。"        
else            
echo "$service 服务重启失败。" | tee -a $log_file
            systemctl status $service >> $log_file 2>&1            
echo "---------------------" >> $log_file        
fi    
else        
echo "$service 服务未运行，无需重启。"    
fi
done

3. 注意事项

• 列表元素包含空格时需加引号：for item in "file 1" "file 2"

• 使用$@遍历脚本参数：for param in "$@"

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二、while 循环语句

1. 基础概念

含义：

当 条件测试结果为真（true）时，重复执行循环体，直到条件变为假（false）。

核心作用：

处理不确定循环次数的场景（如持续读取输入、等待某个状态变化）。

结构：

while [ 条件测试 ]  
do  
    命令组  
done

2. 示例

批量添加规律编号的用户

#!/bin/bash  

PREFIX="stu"
#定义整数变量值为1
i=1

#设置密码为123456的批量用户
while [ $i -le 20 ]
do           
   useradd ${PREFIX}$i
   echo "123456" | passwd --stdin ${PREFIX}$i  &> /dev/null
   let i++    
    
done 
echo "所有用户处理完成！"  

持续监控磁盘使用率

#!/bin/bash
# 设定磁盘使用率阈值
threshold=80
# 日志文件路径
log_file="/var/log/disk_usage.log"

# while 循环：持续监控磁盘使用率
while true; do
    usage=$(df -h / | awk 'NR==2 {print $5}' | sed 's/%//')
    if [ $usage -gt $threshold ]; then
        timestamp=$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S')
        message="$timestamp - 磁盘使用率超过 $threshold%，当前使用率为 $usage%。"
        echo "$message" | tee -a $log_file        
        # 可以添加发送邮件或者其他告警逻辑
    fi
    sleep 3600  # 每小时检查一次
done    

3. 注意事项

• 避免死循环：若条件永远为真（如 while true），需手动退出（break）

• 管道输入会创建子shell：echo "文本" | while read（子shell变量不传递到主进程）

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三、until 循环语句

1. 基础概念

含义：

当 条件测试结果为假（false）时，重复执行循环体，直到条件变为真（true）。

核心作用：

与 while 逻辑相反，适用于需要“等待某个条件达成”的场景。

结构：

until [ 条件测试 ]          # 条件为假时执行  
do  
    命令组  
done 

2. 示例

指定用户发送在线消息

#!/bin/bash
# 检查参数数量是否足够
if [ $# -lt 2 ]; then
    echo "Usage: $0 <username1> <username2> ... <message>"
    exit 0
fi

# 提取消息，消息为最后一个参数
message="${!#}"

# 遍历除最后一个参数外的所有用户名
for username in "${@:1:$#-1}"; do
    # 检查用户是否为系统内用户
    if ! grep -q "^$username:" /etc/passwd; then
        echo "$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S') - $username is not a valid user on this system."
        continue
    fi

    # 持续检查用户是否登录
    while ! who | grep -q "$username"; do
        echo "$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S') - $username is not logged on. Waiting for the user to log in."
        sleep 60
    done

    # 检查用户是否允许接收消息
    if ! mesg -c | grep -q "is y"; then
        echo "$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S') - $username has disabled message reception."
        continue
    fi

    # 用户已登录，发送消息
    echo "$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S') - Sending message to $username..."
    write "$username" <<EOF
$message
EOF
    if [ $? -ne 0 ]; then
        echo "$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S') - Failed to send message to $username."
    fi
done

持续尝试连接数据库，直至连接成功

#!/bin/bash
# 数据库连接信息
host="localhost"
port="3306"
user="root"
password="password"

# until 循环：持续尝试连接数据库直到成功
until mysql -h $host -P $port -u $user -p$password -e "SELECT 1" &> /dev/null; do
    echo "无法连接到数据库，等待 10 秒后重试..."
    sleep 10
done
echo "成功连接到数据库。"    

3. 特点

• 与while逻辑相反：条件为假时持续执行

• 适合「等待型」场景（如检测服务就绪）

四、总结扩展

1. 循环对比

循环类型	执行逻辑	典型场景
for	遍历列表中的每个元素	处理文件、已知范围的数值迭代
while	条件为真时执行	读取输入流、条件动态变化的场景
until	条件为假时执行	等待某条件满足（如服务启动）

2. 调试技巧

#!/bin/bash -x  # 开启调试模式查看循环执行细节  
for file in *  
do  
    : # 空语句用于占位调试  
done  

3. 易混淆点解析

• while vs until：

  • while：条件为真时执行 → “只要...就继续”

  • until：条件为假时执行 → “直到...才停止”

• for vs while：

  • for 关注 遍历数据，while 关注 动态条件。

4. 进阶技巧

• 嵌套循环：

  for i in {1..3}  
  do  
    while [ $j -lt 2 ]  
    do  
        echo "$i-$j"  
        ((j++))  
    done  
  done  

• 循环控制：

  • break：立即退出循环。

  • continue：跳过当前迭代，进入下一轮。

• 性能优化：

  • 避免在循环内重复执行相同命令（如 ls），优先缓存结果。

  • 使用 & 后台执行耗时任务（需权衡并发控制）

  • 避免在循环内频繁调用grep/awk等外部命令

  • 大数据处理优先使用管道和xargs

  • 删除旧日志：

    #!/bin/bash
    # 清理 30 天前的日志文件（处理特殊字符）
    LOG_DIR="/var/log/app"
    DAYS=30
    
    find "$LOG_DIR" -type f -name "*.log" -mtime +$DAYS -print0 | while IFS= read -r -d '' file; do
        echo "删除旧日志: $file"
        rm -f "$file"
    done

    注释说明：

-mtime +30：匹配修改时间超过 30 天的文件

-print0 + read -d ''：安全处理含空格/换行符的文件名

• 避免频繁启动子进程：

  # 低效写法：每次循环调用一次 `date`  
  for i in {1..100}; do  
      current_time=$(date)  
      echo "$current_time"  
  done  
  
  # 高效写法：预先获取时间  
  current_time=$(date)  
  for i in {1..100}; do  
      echo "$current_time"  
  done  

  总结速查表

  场景	推荐循环	关键技巧
  遍历文件列表	for + 引号包裹变量	处理空格：find + while read -r
  动态读取输入/条件变化	while	用 break/continue 控制流程
  等待条件达成（如超时）	until	结合 sleep 避免 CPU 占用过高
  高性能批量处理	xargs/parallel	并行加速，减少子进程开销
  无限循环	while true	确保有退出条件（如 Ctrl+C 捕获信号）