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十、Linux Shell脚本：流程控制语句

网友: 技术文档 2025-09-02 19:08:57

作者：IvanCodes
日期：2025年8月10日
专栏：Linux教程

在掌握了Shell脚本的变量与运算之后，流程控制是构建复杂和实用脚本的关键。它允许脚本根据不同的条件来选择执行路径，或重复执行特定任务，从而实现脚本的灵活性与自动化。

思维导图

十、Linux Shell脚本：流程控制语句
十、Linux Shell脚本：流程控制语句

十、Linux Shell脚本：流程控制语句

一、条件判断

if 语句是最基本的条件控制结构，它评估一个命令的退出状态码 (exit code)。如果退出码为 0 (成功)，则条件为真；如果为非 0 (失败)，则条件为假。

if 的基本结构

格式：

if [ 条件判断 ]; then # 条件为真时执行的代码块fi

代码示例：检查文件是否存在

#!/bin/bashTARGET_FILE=\"/etc/hosts\"if [ -f \"$TARGET_FILE\" ]; then echo \"文件 \'$TARGET_FILE\' 存在。\"fi

if…else 结构

格式：

if [ 条件判断 ]; then # 条件为真时执行的代码块else # 条件为假时执行的代码块fi

代码示例：判断目录是否存在

#!/bin/bashTARGET_DIR=\"/var/log/non_existent_dir\"if [ -d \"$TARGET_DIR\" ]; then echo \"目录 \'$TARGET_DIR\' 存在。\"else echo \"目录 \'$TARGET_DIR\' 不存在，将尝试创建。\" mkdir -p \"$TARGET_DIR\"fi

if…elif…else 结构

格式：

if [ 条件1 ]; then # 条件1为真时执行elif [ 条件2 ]; then # 条件1为假，但条件2为真时执行else # 以上所有条件都为假时执行fi

代码示例：根据HTTP状态码判断响应

#!/bin/bashHTTP_CODE=200if [ $HTTP_CODE -eq 200 ]; then echo \"请求成功 (OK)\"elif [ $HTTP_CODE -eq 404 ]; then echo \"资源未找到 (Not Found)\"elif [ $HTTP_CODE -eq 500 ]; then echo \"服务器内部错误 (Internal Server Error)\"else echo \"收到未知的HTTP状态码: $HTTP_CODE\"fi

条件判断的实现：test 和 [ ]

在Shell中，if 后的条件通常由 test 命令或其等价形式 [ ... ] 来实现。[[ ... ]] 是 [ ... ] 的扩展版本，提供了更多功能 (如模式匹配、逻辑与/或)。

常见判断类型：

文件测试: -f (是普通文件?), -d (是目录?), -e (存在?), -s (大小非0?), -r (可读?), -w (可写?), -x (可执行?)
字符串比较: \"$str1\" = \"$str2\", \"$str1\" != \"$str2\", -z \"$str\" (字符串为空?), -n \"$str\" (字符串非空?)
整数比较: -eq (等于), -ne (不等于), -gt (大于), -ge (大于等于), -lt (小于), -le (小于等于)

二、循环结构

循环用于重复执行一段代码，直到满足某个退出条件。

for 循环

for 循环擅长遍历一个列表 (字符串、文件名、数字序列等) 或进行C语言风格的数值循环。

格式 (遍历列表):

for variable_name in item1 item2 item3 ...; do # 循环体done

代码示例 (遍历并重命名文件):

#!/bin/bash# 将所有 .txt 文件重命名为 .txt.bakfor filename in *.txt; do if [ -f \"$filename\" ]; then echo \"正在备份: $filename -> ${filename}.bak\" mv \"$filename\" \"${filename}.bak\" fidone

格式 (C风格数值循环):

for (( initialization; condition; step )); do # 循环体done

代码示例 (执行三次ping测试):

#!/bin/bashTARGET_HOST=\"8.8.8.8\"for (( i=1; i<=3; i++ )); do echo \"--- 第 $i 次 PING 测试 ---\" ping -c 1 \"$TARGET_HOST\"done

while 循环

while 循环在每次迭代前检查条件，只要条件为真，就继续执行循环体。

格式：

while [ 条件判断 ]; do # 循环体done

代码示例：逐行读取文件

#!/bin/bashCONFIG_FILE=\"/etc/fstab\"while read -r line; do # 忽略注释和空行 if [[ \"$line\" =~ ^# || -z \"$line\" ]]; then continue fi echo \"读取到配置行: $line\"done < \"$CONFIG_FILE\"

until 循环

until 循环与 while 逻辑相反：只要条件为假，就继续执行循环体，直到条件变为真才停止。

格式：

until [ 条件判断 ]; do # 循环体done

代码示例：等待服务端口启动

#!/bin/bashPORT=8080TIMEOUT=10COUNT=0until nc -z localhost $PORT >/dev/null 2>&1; do if [ $COUNT -ge $TIMEOUT ]; then echo \"等待端口 $PORT 超时！\" exit 1 fi echo \"端口 $PORT 尚未启动，等待1秒...\" sleep 1 COUNT=$((COUNT + 1))doneecho \"端口 $PORT 已成功启动！\"

循环控制：break 和 continue

  • break: 立即从当前循环中完全跳出。
  • continue: 跳过当前循环的剩余部分，直接开始下一次迭代。

代码示例：在循环中处理文件

#!/bin/bashfor file in /var/log/*; do if [ -d \"$file\" ]; then continue # 如果是目录，则跳过 fi echo \"正在处理文件: $file\" if [ -s \"$file\" ] && grep -q \"ERROR\" \"$file\"; then echo \"在文件 \'$file\' 中找到错误，停止处理。\" break # 找到错误后，完全停止 fidone

三、分支选择

case 语句提供了一种更清晰的方式来处理多重条件分支，是 if...elif...else 的一种替代方案，特别适合基于单个变量的值进行匹配。

格式：

case $variable in pattern1) # 匹配 pattern1 时执行 ;; pattern2|pattern3) # 匹配 pattern2 或 pattern3 时执行 ;; *) # 默认情况，当以上模式都不匹配时执行 ;;esac

代码示例：脚本参数解析

#!/bin/bashACTION=$1case $ACTION in start) echo \"正在启动服务...\" # systemctl start my_service ;; stop) echo \"正在停止服务...\" # systemctl stop my_service ;; status) echo \"检查服务状态...\" # systemctl status my_service ;; *) echo \"用法: $0 {start|stop|status}\" exit 1 ;;esac

练习题

题目：

  1. 文件权限检查：写一个脚本，接收一个文件名作为参数 ($1)。脚本需要判断当前用户对该文件是否同时拥有读、写、执行权限。如果同时拥有，打印 “Full permissions granted”；否则打印 “Permissions incomplete”。
  2. 字符串与逻辑判断：写一个脚本，检查变量 ENVIRONMENT 的值。如果值是 production 并且 变量 FORCE_DEPLOY 的值不是 true，则打印 “Safety check passed: Not a forced production deploy.” 并退出；否则，打印 “Proceeding with deployment.”。
  3. C风格 for 循环与算术：使用C风格的 for 循环，打印出从10到20之间所有的偶数 (包括10和20)。
  4. for 循环与通配符：写一个脚本，查找 /var/log 目录下所有以 .log 结尾的非空文件，并打印出它们的文件名。
  5. while 循环读取标准输入：写一个脚本，持续读取用户从键盘输入的内容，直到用户输入 quit 为止。对于非 quit 的输入，脚本应该将其回显到屏幕上。
  6. until 循环与命令退出码：grep 命令在找到匹配项时退出码为0，找不到时为1。写一个 until 循环，每隔2秒检查一次系统日志 (/var/log/messages 或 journalctl -f 的输出，为简化可检查一个普通文件) 是否出现了 “critical error” 字符串，一旦出现就打印 “Critical error detected!” 并退出。
  7. 嵌套循环与 break n：写一个嵌套循环。外层循环从1到3，内层循环从1到3。在内层循环中，如果内外两个循环变量 (i 和 j) 相等，则同时跳出内外两层循环。每次循环都打印当前的 i 和 j 的值。
  8. case 语句与通配符：写一个 case 语句，判断一个文件名变量 FILENAME 的文件类型。如果文件名以 .log 结尾，打印 “Log file”；如果以 .tar.gz 或 .tgz 结尾，打印 “Compressed archive”；如果以 .sh 结尾，打印 “Shell script”；其他情况打印 “Unknown file type”。
  9. select 菜单 (高级)：select 是一个特殊的循环结构，用于创建交互式菜单。写一个脚本，使用 select 让用户从 “Start”, “Stop”, “Restart”, “Exit” 四个选项中选择一个操作，并根据用户的选择打印相应的信息。当用户选择 “Exit” 时，脚本退出。

答案与解析：

  1. 文件权限检查：
#!/bin/bashif [ -z \"$1\" ]; then echo \"用法: $0 \" exit 1fiif [ -r \"$1\" ] && [ -w \"$1\" ] && [ -x \"$1\" ]; then echo \"Full permissions granted\"else echo \"Permissions incomplete\"fi
  • 解析： if 语句中的 -r, -w, -x 是文件测试操作符，分别检查读、写、执行权限。&& 是逻辑与操作符，要求所有条件都为真才执行 then 块。
  1. 字符串与逻辑判断：
#!/bin/bashENVIRONMENT=\"production\"FORCE_DEPLOY=\"false\"if [[ \"$ENVIRONMENT\" == \"production\" && \"$FORCE_DEPLOY\" != \"true\" ]]; then echo \"Safety check passed: Not a forced production deploy.\" exit 0else echo \"Proceeding with deployment.\"fi
  • 解析： 使用了 [[ ... ]] 扩展测试，它内部支持 && (逻辑与) 和 != (字符串不等于) 操作符，语法更自然。
  1. C风格 for 循环与算术：
#!/bin/bashfor (( num=10; num<=20; num+=2 )); do echo $numdone
  • 解析： C风格的 for 循环通过初始化 num=10，条件 num<=20，以及步进 num+=2 来精确控制循环，直接打印出范围内的偶数。
  1. for 循环与通配符：
#!/bin/bashfor logfile in /var/log/*.log; do if [ -s \"$logfile\" ]; then echo \"找到非空日志文件: $(basename \"$logfile\")\" fidone
  • 解析： *.log 是一个通配符，for 循环会遍历所有匹配的文件名。-s 文件测试操作符用于判断文件大小是否大于零。basename 命令用于提取文件名，去除路径。
  1. while 循环读取标准输入：
#!/bin/bashecho \"请输入内容 (输入 \'quit\' 退出):\"while read -r input_line; do if [ \"$input_line\" == \"quit\" ]; then break fi echo \"你输入了: $input_line\"done
  • 解析： while read -r input_line 是读取标准输入的标准模式。循环会一直持续，直到 read 命令失败 (例如，用户按下Ctrl+D) 或遇到 break。
  1. until 循环与命令退出码：
#!/bin/bashLOG_FILE_TO_CHECK=\"my_app.log\"touch $LOG_FILE_TO_CHECK # 创建一个空文件用于测试echo \"正在监控 \'$LOG_FILE_TO_CHECK\' ...\"# 在另一个终端执行 echo \"critical error\" >> my_app.log 来触发until grep -q \"critical error\" \"$LOG_FILE_TO_CHECK\"; do sleep 2doneecho \"Critical error detected!\"
  • 解析： until 循环的条件是命令本身 (grep -q ...)。只要 grep 找不到字符串 (退出码非0，条件为假)，循环就继续。一旦找到 (退出码为0，条件为真)，循环终止。
  1. 嵌套循环与 break n：
#!/bin/bashfor (( i=1; i<=3; i++ )); do echo \"外层循环: i=$i\" for (( j=1; j<=3; j++ )); do echo \" 内层循环: j=$j\" if [ $i -eq $j ]; then echo \" i 等于 j，跳出所有循环！\" break 2 # \'2\' 表示跳出两层循环 fi donedone
  • 解析： break n 命令可以跳出指定层数的循环。break 1 (或 break) 只跳出当前层，break 2 跳出当前层和其外一层。
  1. case 语句与通配符：
#!/bin/bashFILENAME=\"archive-2023.tar.gz\"case $FILENAME in *.log) echo \"Log file\" ;; *.tar.gz|*.tgz) echo \"Compressed archive\" ;; *.sh) echo \"Shell script\" ;; *) echo \"Unknown file type\" ;;esac
  • 解析： case 语句的模式支持通配符，如 * (匹配任意字符序列)。| 用于分隔多个模式，表示“或”。
  1. select 菜单：
#!/bin/bashPS3=\"请选择一个操作 (输入数字): \"options=(\"Start\" \"Stop\" \"Restart\" \"Exit\")select opt in \"${options[@]}\"; do case $opt in \"Start\") echo \"正在启动...\" ;; \"Stop\") echo \"正在停止...\" ;; \"Restart\") echo \"正在重启...\" ;; \"Exit\") echo \"退出脚本。\" break ;; *) echo \"无效选项 \'$REPLY\'，请重新选择。\" ;; esacdone
  • 解析： select 会自动生成一个带编号的菜单。用户的输入编号会被翻译成对应的选项值 (赋给变量opt)，而原始输入则保存在 $REPLY 中。
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