条件判断和循环 | 彩潭有鲤的札记

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条件判断

if 结构

if是最常用的条件判断结构，只有符合给定条件时，才会执行指定的命令：

这个命令分成三个部分：if、elif和else，后两个部分是可选的。

if关键字后面是主要的判断条件，elif用来添加在主条件不成立时的其他判断条件，else则是所有条件都不成立时要执行的部分。

if和then写在同一行时，需要分号分隔。分号是 Bash 的命令分隔符。它们也可以写成两行，这时不需要分号。

true和false是两个特殊命令，前者代表操作成功，后者代表操作失败。if true意味着命令部分总是会执行，if false意味着命令部分永远不会执行。

除了多行的写法，if结构也可以写成单行。

注意，if关键字后面也可以是一条命令，该条命令执行成功（返回值0），就意味着判断条件成立。

if后面是一条命令echo 'hi'。该命令会执行，如果返回值是0，则执行then的部分。

if后面可以跟任意数量的命令。这时，所有命令都会执行，但是判断真伪只看最后一个命令，即使前面所有命令都失败，只要最后一个命令返回0，就会执行then的部分。

if后面有两条命令（false;true;），第二条命令（true）决定了then的部分是否会执行。

elif部分可以有多个：

test 命令

if结构的判断条件，一般使用test命令，有三种形式：

expression是一个表达式。这个表达式为真，test命令执行成功（返回值为0）；表达式为伪，test命令执行失败（返回值为1）。注意，第二种和第三种写法，[和]与内部的表达式之间必须有空格。

test命令采用两种写法，判断/etc/hosts文件是否存在，这两种写法是等价的。命令执行后，返回值为0，表示该文件确实存在。

实际上，[这个字符是test命令的一种简写形式，可以看作是一个独立的命令，这解释了为什么它后面必须有空格。

下面把test命令的三种形式，用在if结构中，判断一个文件是否存在。

判断表达式

if关键字后面，跟的是一个命令。这个命令可以是test命令，也可以是其他命令。命令的返回值为0表示判断成立，否则表示不成立。因为这些命令主要是为了得到返回值，所以可以视为表达式。

文件判断

以下表达式用来判断文件状态：

[ -a file ]：如果 file 存在，则为true。

[ -b file ]：如果 file 存在并且是一个块（设备）文件，则为true。

[ -c file ]：如果 file 存在并且是一个字符（设备）文件，则为true。

[ -d file ]：如果 file 存在并且是一个目录，则为true。

[ -e file ]：如果 file 存在，则为true。

[ -f file ]：如果 file 存在并且是一个普通文件，则为true。

[ -g file ]：如果 file 存在并且设置了组 ID，则为true。

[ -G file ]：如果 file 存在并且属于有效的组 ID，则为true。

[ -h file ]：如果 file 存在并且是符号链接，则为true。

[ -k file ]：如果 file 存在并且设置了它的“sticky bit”，则为true。

[ -L file ]：如果 file 存在并且是一个符号链接，则为true。

[ -N file ]：如果 file 存在并且自上次读取后已被修改，则为true。

[ -O file ]：如果 file 存在并且属于有效的用户 ID，则为true。

[ -p file ]：如果 file 存在并且是一个命名管道，则为true。

[ -r file ]：如果 file 存在并且可读（当前用户有可读权限），则为true。

[ -s file ]：如果 file 存在且其长度大于零，则为true。

[ -S file ]：如果 file 存在且是一个网络 socket，则为true。

[ -t fd ]：如果 fd 是一个文件描述符，并且重定向到终端，则为true。这可以用来判断是否重定向了标准输入／输出／错误。

[ -u file ]：如果 file 存在并且设置了 setuid 位，则为true。

[ -w file ]：如果 file 存在并且可写（当前用户拥有可写权限），则为true。

[ -x file ]：如果 file 存在并且可执行（有效用户有执行／搜索权限），则为true。

[ FILE1 -nt FILE2 ]：如果 FILE1 比 FILE2 的更新时间更近，或者 FILE1 存在而 FILE2 不存在，则为true。

[ FILE1 -ot FILE2 ]：如果 FILE1 比 FILE2 的更新时间更旧，或者 FILE2 存在而 FILE1 不存在，则为true。

[ FILE1 -ef FILE2 ]：如果 FILE1 和 FILE2 引用相同的设备和 inode 编号，则为true。

$FILE要放在双引号之中，这样可以防止变量$FILE为空，从而出错。因为$FILE如果为空，这时[ -e $FILE ]就变成[ -e ]，这会被判断为真。而$FILE放在双引号之中，[ -e "$FILE" ]就变成[ -e "" ]，这会被判断为伪。

字符串判断

[ string ]：如果string不为空（长度大于0），则判断为真。

[ -n string ]：如果字符串string的长度大于零，则判断为真。

[ -z string ]：如果字符串string的长度为零，则判断为真。

[ string1 = string2 ]：如果string1和string2相同，则判断为真。

[ string1 == string2 ] 等同于[ string1 = string2 ]。

[ string1 != string2 ]：如果string1和string2不相同，则判断为真。

[ string1 '>' string2 ]：如果按照字典顺序string1排列在string2之后，则判断为真。

[ string1 '<' string2 ]：如果按照字典顺序string1排列在string2之前，则判断为真。

注意，test命令内部的>和<，必须用引号引起来（或者是用反斜杠转义）。否则，它们会被 shell 解释为重定向操作符。

首先确定$ANSWER字符串是否为空。如果为空，就终止脚本，并把退出状态设为1。注意，这里的echo命令把错误信息There is no answer.重定向到标准错误，这是处理错误信息的常用方法。如果$ANSWER字符串不为空，就判断它的值是否等于yes、no或者maybe。

字符串判断时，变量要放在双引号之中，比如[ -n "$COUNT" ]，否则变量替换成字符串以后，test命令可能会报错，提示参数过多。另外，如果不放在双引号之中，变量为空时，命令会变成[ -n ]，这时会判断为真。如果放在双引号之中，[ -n "" ]就判断为伪。

整数判断

[ integer1 -eq integer2 ]：如果integer1等于integer2，则为true。

[ integer1 -ne integer2 ]：如果integer1不等于integer2，则为true。

[ integer1 -le integer2 ]：如果integer1小于或等于integer2，则为true。

[ integer1 -lt integer2 ]：如果integer1小于integer2，则为true。

[ integer1 -ge integer2 ]：如果integer1大于或等于integer2，则为true。

[ integer1 -gt integer2 ]：如果integer1大于integer2，则为true。

先判断变量$INT是否为空，然后判断是否为0，接着判断正负，最后通过求余数判断奇偶。

正则判断

[[ expression ]]这种判断形式，支持正则表达式。

先判断变量INT的字符串形式，是否满足^-?[0-9]+$的正则模式，如果满足就表明它是一个整数。

test 判断的逻辑运算

通过逻辑运算，可以把多个test判断表达式结合起来，创造更复杂的判断。三种逻辑运算AND，OR，和NOT，都有自己的专用符号。

AND运算：符号&&，也可使用参数a

OR运算：符号||，也可使用参数o

NOT运算：符号!

一个AND的例子，判断整数是否在某个范围之内。

上面例子中，&&用来连接两个判断条件：大于等于$MIN_VAL，并且小于等于$MAX_VAL。

使用否定操作符!时，最好用圆括号确定转义的范围。

上面例子中，test命令内部使用的圆括号，必须使用引号或者转义，否则会被 Bash 解释。

算术判断

Bash 还提供了((...))作为算术条件，进行算术运算的判断。

算术判断不需要使用test命令，而是直接使用((...))结构。这个结构的返回值，决定了判断的真伪。如果算术计算的结果是非零值，则表示判断成立。这一点跟命令的返回值正好相反，需要小心。

算术条件((...))也可以用于变量赋值。

(( foo = 5 ))完成了两件事情。首先把5赋值给变量foo，然后根据返回值5，判断条件为真。

注意，赋值语句返回等号右边的值，如果返回的是0，则判断为假。

用算术条件改写的数值判断脚本。

只要是算术表达式，都能用于((...))语法。

普通命令的逻辑运算

如果if结构使用的不是test命令，而是普通命令，比如((...))算术运算，或者test命令与普通命令混用，那么可以使用 Bash 的命令控制操作符&&（AND）和||（OR），进行多个命令的逻辑运算。

对于&&操作符，先执行command1，只有command1执行成功后，才会执行command2。对于||操作符，先执行command1，只有command1执行失败后，才会执行command2。

if与&&结合使用的写法

只有在指定文件里面，同时存在搜索词word1和word2，就会执行if的命令部分：

将一个&&判断表达式，改写成对应的if结构：

case 结构

case结构用于多值判断，可以为每个值指定对应的命令，跟包含多个elif的if结构等价，但是语义更好：

expression是一个表达式，pattern是表达式的值或者一个模式，可以有多条，用来匹配多个值，每条以两个分号（;）结尾。

最后一条匹配语句的模式是*，这个通配符可以匹配其他字符和没有输入字符的情况，类似if的else部分。

判断当前是什么操作系统：

case的匹配模式可以使用各种通配符：

a)：匹配a。

a|b)：匹配a或b。

[[:alpha:]])：匹配单个字母。

???)：匹配3个字符的单词。

.txt)：匹配.txt结尾。

)：匹配任意输入，通过作为case结构的最后一个模式。

Bash 4.0之前，case结构只能匹配一个条件，然后就会退出case结构。Bash 4.0之后，允许匹配多个条件，这时可以用;;&终止每个条件块。

执行上面的脚本，会得到下面的结果。

可以看到条件语句结尾添加了;;&以后，在匹配一个条件之后，并没有退出case结构，而是继续判断下一个条件。

循环

while 循环

while循环有一个判断条件，只要符合条件，就不断循环执行指定的语句：

只要满足条件condition，就会执行命令commands。然后，再次判断是否满足条件condition，只要满足，就会一直执行下去。只有不满足条件，才会退出循环。

循环条件condition可以使用test命令，跟if结构的判断条件写法一致。

关键字do可以跟while不在同一行，这时两者之间不需要使用分号分隔。

上面的例子会无限循环，可以按下 Ctrl + c 停止。

while循环写成一行，也是可以的。

while的条件部分也可以是执行一个命令：

while的条件部分可以执行任意数量的命令，但是执行结果的真伪只看最后一个命令的执行结果。

上面代码运行后，不会有任何输出，因为while的最后一个命令是false。

until 循环

until循环与while循环恰好相反，只要不符合判断条件（判断条件失败），就不断循环执行指定的语句。一旦符合判断条件，就退出循环。

关键字do可以与until不写在同一行，这时两者之间不需要分号分隔。

until的条件部分也可以是一个命令，表示在这个命令执行成功之前，不断重复尝试。

一般来说，until用得比较少，完全可以统一都使用while。until循环都可以转为while循环，只要把条件设为否定即可：

for...in 循环

for...in循环用于遍历列表的每一项。

关键词do可以跟for写在同一行，两者使用分号分隔。

word1 word2 word3是一个包含三个单词的列表，变量i依次等于word1、word2、word3，命令echo $i则会相应地执行三次。

列表可以由通配符产生：

列表也可以通过子命令产生：

cat ~/.bash_profile命令会输出~/.bash_profile文件的内容，然后通过遍历每一个词，计算该文件一共包含多少个词，以及每个词有多少个字符。

in list的部分可以省略，这时list默认等于脚本的所有参数$@。但是，为了可读性，最好还是不要省略。

在函数体中也是一样的，for...in循环省略in list的部分，则list默认等于函数的所有参数。

for 循环

for循环还支持 C 语言的循环语法。

expression1用来初始化循环条件，expression2用来决定循环结束的条件，expression3在每次循环迭代的末尾执行，用于更新值。

注意，循环条件放在双重圆括号之中。另外，圆括号之中使用变量，不必加上美元符号$。

它等同于下面的while循环。

下面是一个例子。

for条件部分的三个语句，都可以省略。

上面脚本会反复读取命令行输入，直到用户输入了一个点（.）为止，才会跳出循环。

break，continue

Bash 提供了两个内部命令break和continue，用来在循环内部跳出循环。

break命令立即终止循环，程序继续执行循环块之后的语句，即不再执行剩下的循环。

只会打印3行结果。一旦变量$number等于3，就会跳出循环，不再继续执行。

continue命令立即终止本轮循环，开始执行下一轮循环。

只要用户输入的文件不存在，continue命令就会生效，直接进入下一轮循环（让用户重新输入文件名），不再执行后面的打印语句。

select 结构

select结构主要用来生成简单的菜单。它的语法与for...in循环基本一致。

Bash 会对select依次进行下面的处理：

select生成一个菜单，内容是列表list的每一项，并且每一项前面还有一个数字编号。

Bash 提示用户选择一项，输入它的编号。

用户输入以后，Bash 会将该项的内容存在变量name，该项的编号存入环境变量REPLY。如果用户没有输入，就按回车键，Bash 会重新输出菜单，让用户选择。

执行命令体commands。

执行结束后，回到第一步，重复这个过程。

执行上面的脚本，Bash 会输出一个品牌的列表，让用户选择：

如果用户没有输入编号，直接按回车键。Bash 就会重新输出一遍这个菜单，直到用户按下Ctrl + c，退出执行。

select可以与case结合，针对不同项，执行不同的命令。