泷羽sec-shell(7)for循环与while循环 学习笔记

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一、for循环

1. 反引号 ``

在 Shell 中，反引号（`）用于命令替换。这意味着可以在反引号中放入一个命令，然后在执行包含反引号的语句时，会先执行反引号中的命令，并用命令的输出结果来替换反引号中的内容。

在for循环中使用反引号执行命令的示例
假设要遍历当前目录下所有文件的文件名，可以使用ls命令。以下是一个for循环结合反引号的示例：

for file in `ls`; do
    echo "文件名是: $file"
done

解释：
for file in ls``：在这个部分，ls命令被放在反引号中。当 Shell 开始执行这个for循环时，首先会执行ls命令。ls命令会列出当前目录下的所有文件和目录的名称，这些名称会以空格为分隔符形成一个列表。然后for循环会将这个列表中的每个元素依次赋值给变量file。
do和done之间的部分是循环体。echo "文件名是: $file"会输出每个文件名，其中$file是当前循环中被赋值的文件名。

注意事项
反引号中的命令如果输出包含特殊字符（如空格、制表符等），可能会导致意外的结果。例如，如果文件名中有空格，上述for循环可能会将文件名错误地分割。在这种情况下，可以使用$( )来代替反引号进行命令替换，例如for file in $(ls); do...，不过它也有同样的潜在问题。更安全的做法是使用find命令并结合-maxdepth和-type等选项来处理文件列表，如for file in $(find. -maxdepth 1 -type f); do...，这样可以更准确地获取文件列表，特别是在处理包含特殊字符的文件名时。
 

2.$()

在 Shell 中，$()是一种命令替换的语法。它的功能与反引号（）类似，都是用于执行其中的命令，并将命令的输出结果作为值来替换或反引号部分。使用()` 的语法更加清晰，特别是在嵌套使用命令替换时，可读性更好。

命令替换的概念
在for循环中使用$()的示例
例如，要遍历当前目录下所有以.txt结尾的文件的文件名，可以使用find命令结合$()在for循环中进行操作，如下所示：

for file in $(find. -name "*.txt" -maxdepth 1); do
    echo "文件名是: $file"
done

解释：
$(find. -name "*.txt" -maxdepth 1)部分：
find命令用于查找文件。在这里，find的参数含义如下：
.表示从当前目录开始查找。
-name "*.txt"表示查找文件名是以.txt结尾的文件。
-maxdepth 1表示只在当前目录（深度为 1）查找，不包括子目录中的文件。
整个$(find. -name "*.txt" -maxdepth 1)会先执行find命令，得到一个包含所有符合条件（当前目录下以.txt结尾）的文件列表，这些文件名以空格分隔。
for file in...部分：将find命令输出的文件列表中的每个文件名依次赋值给变量file。
echo "文件名是: $file"部分：在循环体中，每次循环都会输出当前文件名，其中$file是当前循环中被赋值的文件名。

与反引号的对比及优势

相比于反引号，$()的嵌套使用更加清晰。

3.双括号  ((  ))

双括号(( ))的基本用途
在 Shell 中，双括号(( ))主要用于算术运算。它允许进行更复杂的数学表达式计算，并且语法更接近传统的编程语言中的算术运算语法。在for循环中使用双括号可以方便地控制循环变量的算术运算。

示例一：简单的数字序列循环
以下是一个使用双括号(( ))在for循环中生成数字序列的例子：

for ((i = 1; i <= 5; i++)); do
    echo $i
done

解释：
((i = 1; i <= 5; i++))部分：
这是for循环的控制表达式，放在双括号中。其中：
i = 1是初始化部分，将变量i初始化为 1。
i <= 5是条件判断部分，每次循环开始时，会检查i的值是否小于等于 5。
i++是迭代部分，在每次循环体执行完后，i的值会自增 1。
echo $i部分：在循环体中，每次循环都会输出变量i的当前值。所以这个循环会依次输出 1、2、3、4、5。

示例二：基于算术运算的条件控制
假设要输出 1 到 10 之间的偶数，可以这样写：

for ((i = 2; i <= 10; i += 2)); do
    echo $i
done

解释：
((i = 2; i <= 10; i += 2))部分：
初始化i为 2，条件判断是i <= 10，迭代部分是i += 2，这意味着每次循环i的值会增加 2。这样就可以保证只输出偶数。
循环体echo $i会输出每次循环时i的当前值，所以会输出 2、4、6、8、10。

与其他语法的比较
与使用[ ]进行条件判断的for循环相比，(( ))在进行算术运算时更加灵活和方便。例如，在[ ]中进行算术运算需要使用一些特殊的语法，如i=$((i + 1))（在循环体内部）来实现变量的自增，而在(( ))中可以直接使用i++这样自然的算术运算语法。同时，(( ))可以处理更复杂的算术表达式，例如((i = i * 2 + 1))，这在[ ]语法中会比较复杂。

二、while循环

在 Shell 脚本中，while循环是一种控制流结构，用于在满足特定条件时重复执行一段代码块。只要条件为真，循环就会持续进行，直到条件变为假。

语法结构
基本语法如下：

while [ 条件表达式 ]
do
    循环体（要执行的命令或代码块）
done

其中，[ 条件表达式 ]部分用于判断循环是否继续执行。这个表达式通常会使用比较运算符（如-eq（等于）、-ne（不等于）、-gt（大于）、-lt（小于）、-ge（大于等于）、-le（小于等于））来对数值进行比较，或者使用字符串比较运算符（如=、!=）来比较字符串，也可以包含文件测试运算符（如-e（存在）、-f（普通文件）、-d（目录）等）来检查文件相关的属性。do和done之间的部分就是循环体，这里面放置的是每次循环需要执行的命令。

执行流程
当脚本执行到while循环时，首先会对[ 条件表达式 ]进行计算。如果条件表达式的计算结果为真（在 Shell 脚本中，通常返回值为 0 表示真），那么就会执行do和done之间的循环体代码。在循环体执行完毕后，会再次对[ 条件表达式 ]进行计算，只要结果仍然为真，就会再次执行循环体，如此反复，直到[ 条件表达式 ]的计算结果为假（返回值非 0），此时循环结束，脚本会继续执行done之后的代码。
简单示例
下面是一个简单的示例，用于计算从 1 加到 10 的和：

sum=0
i=1
while [ $i -le 10 ]
do
    sum=$((sum + i))
    i=$((i + 1))
done
echo "从1加到10的和为: $sum"

解释：
首先，初始化两个变量sum=0和i=1，sum用于存储累加的结果，i作为计数器。
然后进入while循环，条件是[ $i -le 10 ]，即检查i是否小于等于 10。因为初始i = 1，满足条件，所以执行循环体。
在循环体中，sum=$((sum + i))将当前i的值累加到sum中，i=$((i + 1))将i的值加 1。
第一次循环结束后，sum的值变为 1，i的值变为 2。再次检查条件，仍然满足，继续执行循环体。这样一直循环，直到i的值变为 11，此时条件不满足，循环结束。最后通过echo命令输出累加的结果。

实例

for循环实例1反引号 

for i in `seq 1 100`
do
        echo $i
done

代码详细解释
for i in seq 1 100``：这是for循环的起始部分。
seq 1 100是一个 Shell 命令，它的作用是生成一个从 1 到 100 的整数序列，每个整数之间用空格分隔。
反引号（）在这里用于命令替换，即将seq 1 100这个命令的输出结果（也就是生成的整数序列）替换到for i in...这个语句中。然后for循环会将这个整数序列中的每个整数依次赋值给变量i`。
do：标志着循环体的开始，在do和与之匹配的done之间的代码就是每次循环要执行的操作。
echo $i：这是循环体内部的代码。它使用echo命令来输出变量i的值，由于在每次循环中i会被赋值为从seq 1 100得到的整数序列中的不同整数，所以这里会依次输出从 1 到 100 的每个整数。
done：标志着for循环体的结束，当循环遍历完从seq 1 100生成的所有整数后，程序就会继续执行done之后的代码（如果有的话）。

for循环实例2$()

for i in $(seq 1 100)
do
        echo $i
done

功能概述
这段 Shell 脚本利用for循环结构结合seq命令，实现了对从 1 到 100 的整数依次进行遍历，并将每个整数输出显示的功能。
代码解析
for i in $(seq 1 100)部分：
$(seq 1 100)：这里使用了命令替换的语法$( )。seq是 Shell 中的一个实用命令，用于生成指定范围内的整数序列。在这个例子中，seq 1 100会生成一个从 1 到 100 的整数序列，各个整数之间以空格作为分隔符。然后，通过$( )进行命令替换，将seq命令生成的整数序列替换到for循环的表达式中。
for i in...：定义了一个循环变量i，并且让for循环将$(seq 1 100)所生成的整数序列中的每一个整数依次赋值给变量i。
do部分：它标志着循环体的开始。在for循环结构中，do和与之匹配的done之间的代码段就是每次循环要执行的具体操作内容。
echo $i部分：这是循环体内部的核心代码。echo是 Shell 中用于输出信息的命令，在这里，它会输出变量i的值。由于在每次循环时，变量i都会被赋值为$(seq 1 100)所生成的整数序列中的不同整数，所以每次循环都会输出一个不同的整数，从 1 开始，依次递增，直到 100。
done部分：它标志着for循环体的结束。当for循环完成了对$(seq 1 100)生成的所有整数的遍历操作，即对每个整数都执行了一次循环体中的操作后，程序就会继续执行done之后的代码（如果存在的话）。

seq命令

seq命令用于生成数字序列。它是一个简单而实用的命令行工具，在 Shell 脚本编写和命令行操作中经常用于需要连续数字序列的场景，比如循环计数、生成文件编号序列等。
语法格式
基本语法为seq [选项] 起始值 增量值 结束值或seq [选项] 起始值 结束值。
其中，“起始值” 是序列开始的数字，“增量值” 是序列中相邻两个数字之间的差值（如果省略，默认为 1），“结束值” 是序列结束的数字。

for循环实例3双括号

for ((i=1; i<10;i++))

do

                echo $i

done

代码结构与功能
这段代码使用了 Shell 中的一种for循环语法格式，用于实现从 1 到 9 的数字依次输出的功能。
具体分析
for ((i=1; i<10; i++))部分：
这是for循环的控制表达式部分，使用了双括号(( ))的语法形式。
i=1是初始化操作，它定义并初始化了循环变量i的值为 1。
i<10是条件判断部分，在每次循环开始前，都会检查循环变量i的值是否小于 10。只要这个条件满足，循环就会继续执行。
i++是迭代操作，在每次循环体执行完毕后，会对循环变量i进行自增操作，即将其值增加 1。
do部分：
它标志着循环体的开始。在for循环结构中，do和与之匹配的done之间的代码就是每次循环要执行的具体操作内容。
echo $i部分：
这是循环体内部的代码。echo是 Shell 中用于输出信息的命令，在这里它会输出变量i的值。由于在每次循环时，变量i的值会根据循环的迭代操作不断变化，所以每次循环都会输出一个不同的数字，从 1 开始，依次递增，直到 9（因为当i的值达到 10 时，条件i<10不满足，循环就会停止）。
done部分：
它标志着for循环体的结束。当for循环完成了对满足条件的所有数字的遍历操作，即对每个符合条件的数字都执行了一次循环体中的操作后，程序就会继续执行done之后的代码（如果存在的话）。

while循环实例1双括号

i=1 
while(( $i<=10 )) 
do 
        echo $i 
        ((i++)) 
done

功能概述
这段 Shell 脚本利用while循环结构实现了从 1 到 10 的整数依次输出的功能。通过不断地检查循环条件并更新循环变量的值，在满足条件的情况下重复执行循环体内的输出操作。
代码解析
i = 1部分：
这是对变量i进行初始化的操作，将变量i的值初始化为 1，为后续的循环操作提供初始值。
while(( $i <= 10 ))部分：
这是while循环的条件判断部分。使用双括号(( ))进行条件判断，在这里主要用于算术运算相关的条件判断。
$i <= 10是具体的条件表达式，它会检查变量i的值是否小于等于 10。只要这个条件为真（即变量i的值满足小于等于 10 的要求），while循环就会继续执行循环体中的代码。
do部分：
它标志着循环体的开始。在while循环结构中，do和与之匹配的done之间的代码段就是每次循环要执行的具体操作内容。
echo $i部分：
这是循环体内部的代码。echo是 Shell 中用于输出信息的命令，在这里它会输出变量i的值。由于在每次循环时，变量i的值会根据循环的执行情况发生变化，所以每次循环都会输出一个不同的整数，从 1 开始，依次递增，直到满足循环条件的最大整数（在这里是 10）。
((i++))部分：
这是在循环体内部对循环变量i进行更新的操作。使用双括号(( ))进行算术运算，i++表示将变量i的值自增 1。在每次循环体执行完echo $i操作后，就会执行这个操作来更新变量i的值，以便下一次循环时进行新的条件判断和输出操作。
done部分：
它标志着while循环体的结束。当while循环完成了对满足条件的所有整数的遍历操作，即对每个符合条件的整数都执行了一次循环体中的操作后，程序就会继续执行done之后的代码（如果存在的话）。

while循环实例2 双引号和let

i=1 
while(( $i<=10 )) 
do 
        echo $i 
       let "i++"
done

功能说明
这段 Shell 脚本通过while循环实现了从 1 到 10 的整数依次输出的功能。在循环过程中，不断判断循环条件是否满足，并更新循环变量的值以控制循环的执行次数。
代码解析
i = 1：
这一步是对变量i进行初始化，将其值设定为 1，为后续的循环操作提供起始值。
while(( $i <= 10 ))：
这里是while循环的条件判断部分。使用双括号(( ))来进行条件的判断，主要用于处理算术运算相关的条件。
具体的条件表达式是$i <= 10，它会检查变量i的当前值是否小于等于 10。只要这个条件成立（即变量i的值满足小于等于 10 的要求），while循环就会继续执行循环体中的代码。
do：
标志着循环体的开始。在while循环结构中，do和与之匹配的done之间的代码就是每次循环要执行的具体操作内容。
echo $i：
这是循环体内部的代码。echo是 Shell 中用于输出信息的命令，在这里它会输出变量i的当前值。由于在每次循环时，变量i的值会根据循环的执行情况而改变，所以每次循环都会输出一个不同的整数，从 1 开始，依次递增，直到满足循环条件的最大整数（也就是 10）。
let "i++"：
let是 Shell 中的一个命令，用于执行算术运算。在这里，let "i++"的作用是将变量i的值自增 1。在每次循环体执行完echo $i操作之后，就会执行let "i++"来更新变量i的值，以便下一次循环时进行新的条件判断和输出操作。
done：标志着while循环体的结束。当while循环完成了对满足条件的所有整数的遍历操作，即对每个符合条件的整数都执行了一次循环体中的操作后，程序就会继续执行done之后的代码（如果存在的话）