Shell脚本8 -- while循环

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在Linux中，while循环是一种常见的控制流工具，用于在满足条件时反复执行一组命令。在实际开发中，根据条件表达式的复杂程度，我们可以选择不同的条件判断方式，比如单中括号 [ ] 和双括号 (( ))。

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1 while循环的基本语法

while循环的基本结构如下：

while 条件
do
    命令1
    命令2
    ...
done

其中，条件可以通过单中括号 [ ] 或双括号 (( )) 来定义。二者的选择取决于条件类型，具体差异如下：

特性	[ ] 单中括号	(( )) 双括号
适用场景	通用条件测试	数值和逻辑运算
支持操作符	-eq、-lt、-z、-f 等	+、-、*、/、&&、`
变量引用	必须显式引用 $	无需 $ 明确引用
性能	调用外部命令，效率稍低	内置于 Bash，性能更高

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2 使用单中括号的while循环

单中括号 [ ] 通常用于通用条件测试，例如字符串比较、文件检查或数值比较。以下是一个使用 [ ] 的简单示例：

#!/bin/bash
i=1
while [ $i -le 10 ]
do
    echo $i
    let "i++" # Bash内置命令
done

关键点：

• [ $i -le 0 ] 判断变量 i 是否小于等于10。
• let不返回具体运算结果，不能直接用作条件判断，支持基本运算符，不支持嵌套运算，多个表达式之间用空格隔开，可以在一条命令中完成多步计算。

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3 使用双括号的while循环

双括号 (( )) 是 Bash 的内置特性，主要用于处理算术运算和逻辑表达式。它比 [ ] 更简洁，尤其适用于数值计算：

#!/bin/bash
i=1
while (( i<=10 ))
do
    echo $i
    (( i++ ))  # Bash内置特征
done

关键点：

• 条件判断 ( i <= 10 ) 更加直观，无需使用 -gt 等符号。
• 无需显式引用变量 $，代码更清晰。
• (())返回运算结果（0 为假，非零为真），可直接用于条件判断，支持逻辑、关系、位运算符等更多操作，支持复杂嵌套运算。

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4 使用break和continue控制循环

在while循环中，可以结合 break 和 continue 实现更灵活的流程控制：

#!/bin/bash
counter=10
while (( counter > 0 ))
do
    if (( counter == 5 )); then
        echo "Breaking the loop at counter: $counter"
        break
    fi

    if (( counter % 2 == 0 )); then
        echo "Skipping even number: $counter"
        ((counter--))
        continue
    fi

    echo "Counter: $counter"
    ((counter--))
done

• break 用于提前退出循环。
• continue 用于跳过当前循环的剩余部分，直接进入下一次循环。

运行结果：

Skipping even number: 10
Counter: 9
Skipping even number: 8
Counter: 7
Skipping even number: 6
Breaking the loop at counter: 5

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5 从文件读取数据的while循环

while 循环还能用于处理文件中的内容，例如逐行读取文件：

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

• 关键点：
  • 使用 IFS= 防止空格或换行符被忽略。
  • 使用 < "$filename" 将文件内容作为 while 循环的输入。

运行结果：

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

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6 while循环中的无限循环

有些场景需要创建一个永不停止的循环，比如定期检测某些服务状态。可以这样实现：

#!/bin/bash
while true
do
    echo "Monitoring system... (Press Ctrl+C to stop)"
    sleep 5
done

• true 是一个永远返回0（真）的命令，确保循环不会中断。
• sleep 5 用于降低CPU使用率，暂停5秒后继续循环。

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7 单中括号与双括号的选择建议

• 使用 [ ]：如果条件中涉及字符串比较、文件检查或其他非算术操作，选择 [ ]。
• 使用 (( ))：如果条件主要是数值计算或逻辑运算，选择 (( )) 更简洁高效。
• 如果可能，优先选择 (( ))，因为它性能更高，且语法直观。