在前面的章節(jié)中，我們開發(fā)了菜單驅(qū)動程序，來產(chǎn)生各種各樣的系統(tǒng)信息。雖然程序能夠運行，但它仍然存在重大的可用問題。它只能執(zhí)行單一的選擇，然后終止。更糟糕地是，如果做了一個無效的選擇，程序會以錯誤終止，而沒有給用戶提供再試一次的機會。如果我們能構(gòu)建程序，以致于程序能夠重復顯示菜單，而且能一次由一次的選擇，直到用戶選擇退出程序，這樣的程序會更好一些。

在這一章中，我們將看一個叫做循環(huán)的程序概念，其可用來使程序的某些部分重復。shell 為循環(huán)提供了三個復合命令。本章我們將查看其中的兩個命令，隨后章節(jié)介紹第三個命令。

循環(huán)

日常生活中充滿了重復性的活動。每天去散步，遛狗，切胡蘿卜，所有任務都要重復一系列的步驟。讓我們以切胡蘿卜為例。如果我們用偽碼表達這種活動，它可能看起來像這樣：

準備切菜板
準備菜刀
把胡蘿卜放到切菜板上
提起菜刀
向前推進胡蘿卜
切胡蘿卜
如果切完整個胡蘿卜，就退出，要不然回到第四步繼續(xù)執(zhí)行

從第四步到第七步形成一個循環(huán)。重復執(zhí)行循環(huán)內(nèi)的動作直到滿足條件“切完整個胡蘿卜”。

while

bash 能夠表達相似的想法。比方說我們想要按照順序從1到5顯示五個數(shù)字。可如下構(gòu)造一個 bash 腳本：

#!/bin/bash
# while-count: display a series of numbers
count=1
while [ $count -le 5 ]; do
    echo $count
    count=$((count + 1))
done
echo "Finished."

當執(zhí)行的時候，這個腳本顯示如下信息：

[me@linuxbox ~]$ while-count
1
2
3
4
5
Finished.

while 命令的語法是：

while commands; do commands; done

和 if 一樣， while 計算一系列命令的退出狀態(tài)。只要退出狀態(tài)為零，它就執(zhí)行循環(huán)內(nèi)的命令。在上面的腳本中，創(chuàng)建了變量 count ，并初始化為1。 while 命令將會計算 test 命令的退出狀態(tài)。只要 test 命令返回退出狀態(tài)零，循環(huán)內(nèi)的所有命令就會執(zhí)行。每次循環(huán)結(jié)束之后，會重復執(zhí)行 test 命令。第六次循環(huán)之后， count 的數(shù)值增加到6， test 命令不再返回退出狀態(tài)零，且循環(huán)終止。程序繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)之后的語句。

我們可以使用一個 while 循環(huán)，來提高前面章節(jié)的 read-menu 程序：

#!/bin/bash
# while-menu: a menu driven system information program
DELAY=3 # Number of seconds to display results
while [[ $REPLY != 0 ]]; do
    clear
    cat <<- _EOF_
        Please Select:
        1. Display System Information
        2. Display Disk Space
        3. Display Home Space Utilization
        0. Quit
    _EOF_
    read -p "Enter selection [0-3] > "
    if [[ $REPLY =~ ^[0-3]$ ]]; then
        if [[ $REPLY == 1 ]]; then
        echo "Hostname: $HOSTNAME"
        uptime
        sleep $DELAY
        fi
    if [[ $REPLY == 2 ]]; then
        df -h
        sleep $DELAY
    fi
    if [[ $REPLY == 3 ]]; then
        if [[ $(id -u) -eq 0 ]]; then
            echo "Home Space Utilization (All Users)"
            du -sh /home/*
        else
            echo "Home Space Utilization ($USER)"
            du -sh $HOME
        fi
    sleep $DELAY
    fi
    else
        echo "Invalid entry."
        sleep $DELAY
    fi
done
echo "Program terminated."

通過把菜單包含在 while 循環(huán)中，每次用戶選擇之后，我們能夠讓程序重復顯示菜單。只要 REPLY 不等于"0"，循環(huán)就會繼續(xù)，菜單就能顯示，從而用戶有機會重新選擇。每次動作完成之后，會執(zhí)行一個 sleep 命令，所以在清空屏幕和重新顯示菜單之前，程序?qū)ｎD幾秒鐘，為的是能夠看到選項輸出結(jié)果。一旦 REPLY 等于“0”，則表示選擇了“退出”選項，循環(huán)就會終止，程序繼續(xù)執(zhí)行 done 語句之后的代碼。

跳出循環(huán)

bash 提供了兩個內(nèi)部命令，它們可以用來在循環(huán)內(nèi)部控制程序流程。這個 break 命令立即終止一個循環(huán)，且程序繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)之后的語句。這個 continue 命令導致程序跳過循環(huán)中剩余的語句，且程序繼續(xù)執(zhí)行下一次循環(huán)。這里我們看看采用了 break 和 continue 兩個命令的 while-menu 程序版本：

#!/bin/bash
# while-menu2: a menu driven system information program
DELAY=3 # Number of seconds to display results
while true; do
    clear
    cat <<- _EOF_
        Please Select:
        1. Display System Information
        2. Display Disk Space
        3. Display Home Space Utilization
        0. Quit
    _EOF_
    read -p "Enter selection [0-3] > "
    if [[ $REPLY =~ ^[0-3]$ ]]; then
        if [[ $REPLY == 1 ]]; then
        echo "Hostname: $HOSTNAME"
        uptime
        sleep $DELAY
        continue
    fi
    if [[ $REPLY == 2 ]]; then
        df -h
        sleep $DELAY
        continue
    fi
    if [[ $REPLY == 3 ]]; then
        if [[ $(id -u) -eq 0 ]]; then
            echo "Home Space Utilization (All Users)"
            du -sh /home/*
        else
            echo "Home Space Utilization ($USER)"
            du -sh $HOME
        fi
        sleep $DELAY
        continue
    fi
    if [[ $REPLY == 0 ]]; then
        break
    fi
    else
        echo "Invalid entry."
        sleep $DELAY
    fi
done
echo "Program terminated."

在這個腳本版本中，我們設置了一個無限循環(huán)（就是自己永遠不會終止的循環(huán)），通過使用 true 命令為 while 提供一個退出狀態(tài)。因為 true 的退出狀態(tài)總是為零，所以循環(huán)永遠不會終止。這是一個令人驚訝的通用腳本編程技巧。因為循環(huán)自己永遠不會結(jié)束，所以由程序員在恰當?shù)臅r候提供某種方法來跳出循環(huán)。此腳本，當選擇"0"選項的時候，break 命令被用來退出循環(huán)。continue 命令被包含在其它選擇動作的末尾，為的是更加高效執(zhí)行。通過使用 continue 命令，當一個選項確定后，程序會跳過不需要的代碼。例如，如果選擇了選項"1"，則沒有理由去測試其它選項。

until

這個 until 命令與 while 非常相似，除了當遇到一個非零退出狀態(tài)的時候， while 退出循環(huán)，而 until 不退出。一個 until 循環(huán)會繼續(xù)執(zhí)行直到它接受了一個退出狀態(tài)零。在我們的 while-count 腳本中，我們繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)直到 count 變量的數(shù)值小于或等于5。我們可以得到相同的結(jié)果，通過在腳本中使用 until 命令：

#!/bin/bash
# until-count: display a series of numbers
count=1
until [ $count -gt 5 ]; do
    echo $count
    count=$((count + 1))
done
echo "Finished."

通過把 test 表達式更改為 $count -gt 5 ， until 會在正確的時間終止循環(huán)。決定使用 while 循環(huán) 還是 until 循環(huán)，通常是選擇一個 test 可以編寫地很清楚的循環(huán)。

使用循環(huán)讀取文件

while 和 until 能夠處理標準輸入。這就可以使用 while 和 until 處理文件。在下面的例子中，我們將顯示在前面章節(jié)中使用的 distros.txt 文件的內(nèi)容：

#!/bin/bash
# while-read: read lines from a file
while read distro version release; do
    printf "Distro: %s\tVersion: %s\tReleased: %s\n" \
        $distro \
        $version \
        $release
done < distros.txt

為了重定向文件到循環(huán)中，我們把重定向操作符放置到 done 語句之后。循環(huán)將使用 read 從重定向文件中讀取字段。這個 read 命令讀取每個文本行之后，將會退出，其退出狀態(tài)為零，直到到達文件末尾。到時候，它的退出狀態(tài)為非零數(shù)值，因此終止循環(huán)。也有可能把標準輸入管道到循環(huán)中。

#!/bin/bash
# while-read2: read lines from a file
sort -k 1,1 -k 2n distros.txt | while read distro version release; do
    printf "Distro: %s\tVersion: %s\tReleased: %s\n" \
        $distro \
        $version \
        $release
done

這里我們接受 sort 命令的標準輸出，然后顯示文本流。然而，因為管道將會在子 shell 中執(zhí)行循環(huán)，當循環(huán)終止的時候，循環(huán)中創(chuàng)建的任意變量或賦值的變量都會消失，記住這一點很重要。

總結(jié)

通過引入循環(huán)，和我們之前遇到的分支，子例程和序列，我們已經(jīng)介紹了程序流程控制的主要類型。 bash 還有一些錦囊妙計，但它們都是關(guān)于這些基本概念的完善。

拓展閱讀

Linux 文檔工程中的 Bash 初學者指南一書中介紹了更多的 while 循環(huán)實例：

http://tldp.org/LDP/Bash-Beginners-Guide/html/sect_09_02.html
Wikipedia 中有一篇關(guān)于循環(huán)的文章，其是一篇比較長的關(guān)于流程控制的文章中的一部分：

http://en.wikipedia.org/wiki/Control_flow#Loops

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