3.Shell编程之循环语句-优快云博客

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前言

循环语句，自动化处理重复任务的利器。for循环擅长处理预定义的列表，如批量创建用户账号；while循环更适用于需要按特定条件重复执行操作的场景；until循环则与while循环相反，在条件为假时执行循环体。

一：for循环语句

实际工作中，经常会遇到某项任务的情况，而再次执行时仅仅是处理的对象不一样，其他命令相同。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。

当面对各种列表重复任务时，使用简单的if语句已经难以满足要求，而顺序编写全部代码更是显得异常烦琐、困难重重。

1：for语句的结构

使用for循环语句时，需要指定一个变量及可能的取值列表，针对每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（如通讯录、IP黑名单）

语法结构如下：

for 变量名 in 取值列表

命令序列

done

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，多个取值之间以空格进行分隔。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。

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，直到表中的所有取值用完，最后跳至done语句，表示循环结束。

2：for语句应用示例

（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，初始密码均设置为“123456”.其中，员工姓名列表中的账号数量不固定，而且除了要求账号名称是拼音之外，并无其他特殊规律。

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、设置初始密码的相关操作。

命令：vim /root/users.txt （用于测试的列表文件）

chenye

dengchao

zhangjie

vim uaddfor.sh （批量添加用户的脚本）

#!/bin/bash

ULIST=$(cat /root/users.txt)

for UNAME in $ULIST

useradd $UNAME

echo "123456" | passwd --stdin $UNAME &>/dev/null

done

chmod +x uaddfor.sh

./uaddfor.sh （测试并确认执行结果）

若要删除uaddfor.sh脚本所添加的用户，只需要参考上述脚本代码，将for循环体中添加用户的命令序列改为删除用户的操作即可。

命令：vim udelfor.sh （批量删除用户的脚本）

#!/bin/bash

ULIST=$(cat /root/users.txt)

for UNAME in $ULIST

userdel -r $UNAME &>/dev/null

done

chmod +x udelfor.sh

./udelfor.sh (测试并确认结果)

id chenye （将提示无此用户）

（2）根据IP地址列表检查主机状态

根据包含公司各服务器IP地址的列表文件，检查其中各主机的ping连通性，输出各主机是否启动、关闭。其中，服务器数量并不固定，各服务器的IP地址之间也无特殊规律

针对此案例要求，可先指定IP地址列表文件ipadds.txt，然后编写一个名为chkhosts.sh的Shell脚本，从ipadds.txt文件中读取各服务器的IP地址，重复执行平连通测试，并根据测试结果输出相应的提示信息

命令：vim /root/ipadds.txt

172.16.16.1

172.16.16.22

172.16.16.220

vim chkhosts.sh （循环检查各主机的脚本）

#!/bin/bash

HLIST=$(cat /root/ipadds.txt)

for IP in $HLIST

ping -c 3 -i 0.2 -w 3 $IP &> /dev/null （-c：发送包的数量 -i发送ping包间隔 -w超时时间）

if [ $? -eq 0 ]

then

echo "Host $IP is up."

else

echo "Host $IP is down."

done

chmod +x chkhosts.sh

./chkhosts.sh

二：使用while循环语句

for循环语句非常适用于列表对象无规律，且列表来源已固定（如某个列表文件）的场合。而对于要求控制循环次数、操作对象按数字顺序编号、按特定条件执行重复操作等情况，则更适合使用另外一种循环——while语句

1：while语句的结构

使用while循环语句时，可以根据特定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，否则后边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，以便在适当的时候使测试条件不再成立，从未结束循环。

语法结构：

while 条件测试操作

命令序列

done

执行流程：首先判断while后的条件测试操作结果，如成立，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，则继续执行执行循环体：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，最后跳转到done语句，表示结束循环

使用while循环语句时，有两个特殊条件测试操作，即true（真）和false（假）。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（或通过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。

2：while语句应用示例

（1）批量添加规律编号的用户

在一些技术培训和学习领域，出于实验或测试目的，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，账号的数量往往是固定的。例如，若要添加20个用户，名称依次为stu1、stu2、....、stu20

命令：vim uaddwhile.sh

#!/bin/bash

PREFIX="stu"

i=1

while [ $i -le 20 ]

useradd ${PREFIX}$i

echo "123456" | passwd --stdin ${PREFIX}$i &> /dev/null

let i++

done

chmod +x uaddwhile.sh

若要删除uaddwhile.sh脚本所添加的用户，只需要参考上述脚本代码，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

命令：vim udelwhile.sh

#!/bin/bash

PREFIX="stu"

i=1

while [ $i -le 20 ]

userdel -r ${PREFIX}$i

done

chmod +x udelwhile.sh

./udelwhile.sh

id stu20 (提示无此用户)

（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(~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。
针对上述要求，主要设计思路如下:通过环境变量RANDOM可获得一个小于216的随机整数，计算其与1000的余数即可获得~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:
命令：vim pricegame.sh
#!/bin/bash
PRICE=$(expr $RANDOM % 1000)
TIMES=0
echo “商品实际价格范围为0-999,猜猜看是多少?"
while true
do
read-p "请输入你猜测的价格数目:"INT
let TIMES++
if [ $INT -eq $PRICE ]
then
echo "恭喜你答对了,实际价格是$PRICE"
echo "你总共猜测了$TIMES次"
exit 0
elif [ $INT -gt $PRICE ]
then
echo "太高了!"
else

echo "太低了！"

done

chmod +x pricegame.sh

./pricegame.sh

三：until循环语句

1：until语句结构

unti1 循环与 while循环类似,while 循环能实现的脚本 unti1 同样也可以实现,但区别是while循环在条件为真是继续执行循环，而unti1则是在条件为假时执行循环。
unti1 循环语句的语法结构：
until 条件测试操作
do
命令序列
done
unti1 语句的执行流程:首先判断 unti1 后的条件测试操作结果,如果条件不成立,则执行 do..done循环体中的命令序列;返回unti1后再次判断条件测试结果，如果条件仍然不成立，则继续执行循环体;再次返回到 unti1 后，判断条件测试结果…如此循环，直到unti1后的条件测试结果成立为止，最后跳转到 done 语句，表示结束循环。

2：until语句应用示例

（1）计算1~50的和

计算从1到50的和，从1开始相加，采用循环的方式，每次循环后加1，将得到的值加入计算的和中，数字运算采用的是let方式，直到加到50为止，具体的操作参考如下，
命令：vim sum1to50_ until_ v1.sh
#!/bin/bash
i=0;s=0
until [ $i -eq 50 ]

do
let "i=$i+1";let "s=$s+$i" done
echo 'sum(1..50)='$s

chmod +x sumlto50 until v1.sh

./sum1to50_ until_ v1.sh

上述代码中，在i的值小于50 之前，每次循环i的值加1，并且求出s的值。

(2)为指定用户发送在线消息

公司内部有一台Linux测试服务器，开发、测试、运维都在使用自己的账号连接登录到服务器上。当业务增加不能满足使用需求时，运维决定给服务器增加内存配置,要通知开发和测试人员保存数据退出，之后再关机升级内存，以应对业务的增加。
针对上面的需求，可编写一个名字为unti1-useronline_to_write.sh的 She1l 脚本，用于给已登录用户发送消息，对用户进行检测，必须是系统内用户并且处于登录状态，通过Linux的 write 命令来发送消息，具体的脚本如下所示。
命令：vim until-user online to write.sh
#!/bin/bash
if [ $# -lt 2 ]; then （检查参数数量是否足够）

echo "Usage: $0 <username1><username2>...<message>"

exit 1
fi
message="${!#}" (提取消息，消息为最后一个参数)

for username in "${@:1:$#-1}"; do （遍历除最后一个参数外的所有用户名）

if ! grep -q "^$username:" /etc/passwd; then

echo "$username is not a valid usen on this system."

continue （检查用户是否为系统内用户）
fi

while ! who | grep -q "$username”; do

echo "$username is not logged on. Waiting for the user to log in..."

sleep 60
done （持续检查用户是否登录）
#用户已登录，发送消息
echo "Sending message to $username..."（用户已登录，发送消息）

write "$username" <<EOF

$message
EOF
if [ $? -ne 0 ]; then
echo "Failed to send message to $username."
fi
done

chmod +x until-user online to write.sh

./until-user_online to_write.sh root

./until-user online to write.sh root hello（发给root 自己，消息为“hello”）
./until-user online to write.sh jerry hello（发给用户 jerry，消息为“hello”）
./until-user online to write.sh jerry （发给用户 jerry，消息为空）