我们如何在Linux或者Unix环境中重复执行某些任务。

例如，如何监视日志文件以查找特定的日志消息，并且一旦出现该消息，脚本就应该退出。

对于系统管理员来说，有许多这样的任务，其中使用这样的循环条件可以挽救生命。

在这个绝对的初学者教程中，我将分享bash环境中while循环的不同用法以及实时shell脚本示例，并将尝试尽可能地基础，这样即使是新手也可以轻松理解该主题。

Bash中的基本while循环语法

while循环的"语法"将根据我们选择的编程语言(例如C，perl，python，go等)而有所不同。

提供的"语法"只能与bash和shell脚本一起使用

while CONDITION
do 
    CONSEQUENT-COMMANDS
done

了解语法

• CONDITION可以是任何类型的条件，例如使用比较运算符，添加命令检查等。

• 根据条件，接下来将执行" CONSEQUENT-COMMANDS"

• CONSEQUENT-COMMANDS应该在循环迭代应完成并且EXIT否则循环将继续运行无限期

• 一旦CONSEQUENT-COMMANDS完成，脚本将执行完毕并EXIT循环

示例1：与比较运算符一起使用

• 我们将从基础开始，即使用比较运算符作为" CONDITION"来执行某些任务

• 在此脚本中，我定义了两个变量" a"和" b"。

• 我们要运行循环，直到" a"小于或者等于" b"变量为止

• 为了达到这个目的，我将在每次迭代完成时将a的值添加到1上。

a=5
b=10
while [ $a -le $b ]
do
   echo "Iteration Number: $a"
   ((a++))
done

该脚本的输出

Iteration Number: 5
Iteration Number: 6
Iteration Number: 7
Iteration Number: 8
Iteration Number: 9
Iteration Number: 10

现在我们可以使用a = $((a + 1))来代替((a ++))，它在实时环境中会更有帮助
我们将为每次迭代添加a + 1的值，但是如果我们要求在a的值后添加2或者其他数字，该怎么办，如下例所示：

a=5
b=10
while [ $a -le $b ]
do
   echo "Iteration Number: $a"
   a=$((a+2))
done

该脚本的输出(在本示例中)是循环循环，每次循环完成时将" +2"添加到a变量中

Iteration Number: 5
Iteration Number: 7
Iteration Number: 9

在这个shell脚本示例中，我将"读取"用户对两个变量的输入

read -r -p "Enter first number: " a
read -r -p "Enter second number: " b
while [ $a -le $b ]
do
   echo "Iteration Number: $a"
   a=$((a+1))
done

我们可以在条件部分添加任何类型的比较运算符

示例2：在为true时使用-无限循环

while循环的好事之一，它的优点是无限循环运行直到条件匹配。

这种方法的"最大缺点"是这种脚本可能会耗尽系统资源，因此我们应该使用这样的无限循环只有当我们知道自己在做什么时。

运行无限循环的"语法"为：

while true;
do
   CONSEQUENT-COMMANDS
   [sleep {value}]
done

我们将在本文后面学习" break"和" continue"语句，强烈建议将它们与" while true"这样的无限循环一起使用。

在此shell脚本示例中，我将在屏幕上打印一些内容，然后继续除非最终用户干预并按Ctrl + C终止循环，尽管我还增加了1秒钟的睡眠时间以避免消耗资源。

#!/bin/bash
while true
do
   echo "I will continue to iterate unless you press Ctrl+C"
   echo "On second thought let me also rest of 1 second between every iteration"
   sleep 1s
done

示例3：从文件逐行读取

这是最常用的功能之一，循环将遍历文件的每个"行"，我们可以在单个"行"上执行任务

"读取行"的"语法"为：

FILE="/path/to/your/file"
while read line;
do
   CONSEQUENT-COMMANDS
done < $FILE

我希望"语法"足够清晰易懂。

• 我们可以使用任何变量名代替" FILE"

• 将使用FILE变量定义的文件内容作为INPUT并使用<$FILE

• 因此，循环将使用读取行遍历单个行

• 我们可以将" CONSEQUENT-COMMANDS"替换为执行" inline"活动的函数

这是一个简单的脚本，我们其中打印/etc/hosts文件中的各行，并在每行前添加行号。

#!/bin/bash
FILE="/etc/hosts"
LINE_NO=1
while read line
do
   echo "Line Number $LINE_NO: $line"
   LINE_NO=$(($LINE_NO+1))
done < $FILE

示例：

GRUB_TIMEOUT=5
GRUB_DISTRIBUTOR="$(sed 's, release .*$,,g' /etc/system-release)"
GRUB_DEFAULT=saved
GRUB_DISABLE_SUBMENU=true
GRUB_TERMINAL_OUTPUT="console"
GRUB_CMDLINE_LINUX="resume=/dev/mapper/rhel-swap rd.lvm.lv=rhel/root rd.lvm.lv=rhel/swap rhgb quiet biosdevname=0 net.ifnames=0"
GRUB_DISABLE_RECOVERY="true"
GRUB_ENABLE_BLSCFG=true

我们将在此Shell脚本中执行"以下任务"：

• 使用文件的绝对路径定义" FILE"变量(可以为变量选择任何名称)

• 执行任何任务之前先备份文件

• 通过读取所提供文件的单个"行"来执行迭代

• 如果找到GRUB_TIMEOUT，则将超时值5替换为10.

• 如果找到GRUB_CMDLINE_LINUX，则在该行的末尾添加ipv6_disable = 1。

• 每次循环读取一行时，在LINE_NO变量后添加1. 这我们获取循环正在读取的"行号"

• 我们将使用LINE_NO提供的Linux编号，使用sed来执行文件中的替换。

• sed对于初学者可能很复杂，因此我们可以忽略该部分，我只想向我们展示一个实际示例，说明如何使用while循环利用内联任务

#!/bin/bash
FILE="/tmp/grub"
# take backup
cp $FILE ${FILE}.bkp
LINE_NO=1
while read line
do
   if [[ $line =~ GRUB_TIMEOUT ]];then
      echo "Found GRUB_TIMEOUT, performing replacement"
      sed -i ${LINE_NO}'s/5/10/g' $FILE
      echo "" # Adding new line for cleaner output
   elif [[ $line =~ GRUB_CMDLINE_LINUX ]];then
      echo "Found GRUB_CMDLINE_LINUX, disabling ipv6"
      sed -i ${LINE_NO}'s/"$/ipv6.disable=1"/' $FILE
   fi
   LINE_NO=$(($LINE_NO+1))
done < $FILE

执行脚本后，以下是我们的更新内容

GRUB_TIMEOUT=10
GRUB_DISTRIBUTOR="$(sed 's, release .*$,,g' /etc/system-release)"
GRUB_DEFAULT=saved
GRUB_DISABLE_SUBMENU=true
GRUB_TERMINAL_OUTPUT="console"
GRUB_CMDLINE_LINUX="resume=/dev/mapper/rhel-swap rd.lvm.lv=rhel/root rd.lvm.lv=rhel/swap rhgb quiet biosdevname=0 net.ifnames=0 ipv6.disable=1"
GRUB_DISABLE_RECOVERY="true"
GRUB_ENABLE_BLSCFG=true

因此，用while循环进行内联替换是"成功"的。

示例4：使用break语句

• 就像我之前说过的，while循环的好处或者坏处之一，它是无限循环运行直到条件匹配的优势

• 我们之前在for循环中使用了break语句，因此while循环的用法也相同。

• 一旦满足特定条件，break语句就会退出迭代。

使用break语句运行无限循环的syntax将是

while [CONDITION];
do
   CONSEQUENT-COMMANDS
    if [CONDITION_MATCH]
	then
	   break #Exit the loop and go to SOME_COMMAND
	fi
   [sleep {value}]
done
SOME_COMMAND

• 确保添加" break"语句以退出"循环"，否则循环将继续无限期运行

• 我还建议在循环中添加sleep，否则迭代将非常快地消耗掉系统资源，至少我从来没有执行过这样的迭代而没有睡眠。

• 我仅在语法中添加了一个" if"条件，以便更好地理解，也可以在没有if条件的情况下中断循环，这完全取决于需求

• 但是在大多数情况下，我们最终还是使用if ifif和else条件来使用break语句。

• 在此脚本中，我将要求用户输入两个数字

• "循环"将继续运行，直到第一个提供的数字大于或者等于第二个数字

• 现在我们也可以在while CONDITION中使用比较运算符，即while [$a -ge $b]，但是我使用了另一个if else(我希望你不要介意)

#!/bin/bash
echo "I will run this loop until first number is greater than or equal to second number"
echo "But I hope you won't mind if I sleep for 1 second during the iteration?"
echo "" # new line for cleaner output
while true
do
  read -r -p "Enter first number: " a
  read -r -p "Enter second number: " b
  if [ $a -ge $b ];then
     echo "Bingo, first number $a is greater than or equal to $b, exiting.."
     echo "" # new line for cleaner output
     break
  else
     echo "Oops, first number $a is smaller than second number $b, try again.."
     echo "" # new line for cleaner output
     sleep 1s
  fi
done

让我们还举一个"实际例子"：

我将为文件中的某个字符串向grep编写脚本，然后"直到脚本找到它将继续运行的字符串为止。

"还要添加5秒钟的睡眠以避免消耗系统资源添加" break"语句一旦在文件中找到字符串，就退出循环

#!/bin/bash
VAR="hynman"
LOGFILE="/tmp/dummy.log"
while true
do
   # Search for $VAR in $LOGFILE. This will return TRUE if found
   egrep -q $VAR $LOGFILE
   # In bash $? is used to check the exit status of last executed command
   # This will return 0 if the command is successful
   if [ $? == 0 ];then
      echo ""
      echo "Finally found $VAR in $LOGFILE"
      break
   else
      echo ""
      echo "Still looking for $VAR in $LOFILE"
      echo "Let me rest for 5 seconds and then I will check again.."
      sleep 5s
   fi
done

为什么不使用exit而不是break。

作为"exit"还可以帮助我摆脱困境吗。

"不完全正确"，"exitt"将从脚本中出来，而在带有" BREAK"的情况下，我们只会从" LOOP"中出来，而感到困惑。

这是一个重要的区别。

脚本可能仍想执行LOOP之外的许多其他任务，因此，如果我们使用exit，则所有其余任务都将为FAIL。

让我为我们展示一个shell脚本示例(with exit)：

#!/bin/bash
echo "I will run this loop until first number is greater than or equal to second number"
echo "But I hope you won't mind if I sleep for 1 second during the iteration?"
echo "" # new line for cleaner output
while true
do
  read -r -p "Enter first number: " a
  read -r -p "Enter second number: " b
  if [ $a -ge $b ];then
     echo "Bingo, first number $a is greater than or equal to $b, exiting.."
     echo "" # new line for cleaner output
     exit 0
  else
     echo "Oops, first number $a is smaller than second number $b, try again.."
     echo "" # new line for cleaner output
     sleep 1s
  fi
done

如我们所见，当CONDITION匹配并且没有执行将在while循环之外运行的echo语句时，脚本退出了。

让我们用break statement运行相同的shell脚本。

#!/bin/bash
echo ""
echo "I will run this loop until first number is greater than or equal to second number"
echo "But I hope you won't mind if I sleep for 1 second during the iteration?"
echo "" # new line for cleaner output
while true
do
  read -r -p "Enter first number: " a
  read -r -p "Enter second number: " b
  if [ $a -ge $b ];then
     echo "Bingo, first number $a is greater than or equal to $b, exiting.."
     echo "" # new line for cleaner output
     break
  else
     echo "Oops, first number $a is smaller than second number $b, try again.."
     echo "" # new line for cleaner output
     sleep 1s
  fi
done

这次我们的循环外的echo语句已经执行，因此我们应该知道何时使用exit和break语句。

示例：使用继续语句

continue语句的用法类似于我们用于for循环的用法。

从当前迭代中出来并允许循环继续而不会退出循环

使用continue语句的syntax与break语句相比几乎没有什么不同，特别是我们执行COMMANDS的顺序。

while [ CONDITION ]
do
  CONSEQUENT-COMMANDS
  if [CONDITION_MATCH]
  then
	continue   # Ignore the current iteration and go to next in the loop and skip SOME_COMMAND
  fi
  SOME_COMMAND
done

这是一个简单的脚本，用于了解continue语句的用法

#!/bin/bash
LINE_NO=0
while true
do
   LINE_NO=$((LINE_NO+1))
   if [[ $LINE_NO -eq 2 ]];then
      continue
   elif
      [[ $LINE_NO -eq 5 ]];then
      echo "Line Number: $LINE_NO [exiting]"
      break
   fi
   echo "Line Number: $LINE_NO"
done

• 我在每次迭代中都将" LINE_NO"的值添加为" 1"

• 迭代将一直执行到$LINE_NO变量小于或者等于5为止。

• 在迭代运行过程中，如果" LINE_NO"等于" 2"，则"跳过迭代"并通过循环继续"继续"

• 如果LINE_NO等于5则中断循环

该脚本的输出：

Line Number: 1
Line Number: 3
Line Number: 4
Line Number: 5 [exiting]

示例6：嵌套while循环

我们还可以根据要求在shell脚本中使用"嵌套的while循环"。

我们可以决定在循环中选择条件运算符或者比较运算符。

• 在这个shell脚本中，我创建了nested while loop。

• 主while循环将继续在"/tmp"下查找文件，并且一旦文件数量达到大于或者等于" 5"

• 嵌套循环将创建具有增量的文件，并在文件中添加" date + timestamp"

• 嵌套循环将创建文件，直到LINE_NO变量小于等于5为止。

• 一旦文件计数大于等于5，主循环将"中断"。

#!/bin/bash
LINE_NO=0
while true
do
   # Run this loop until LINE_NO is less than or equal to 5
   while [ $LINE_NO -le 5 ]
   do
      file="/tmp/file_`date +%F-%H-%M-%S`"
      # Create file is date timestamp
      echo "Creating $file"
      touch $file
      LINE_NO=$(($LINE_NO+1))
      sleep 1
   done
   # Count the number of files under /tmp with name starting with file
   file_count=`ls -l /tmp/file* | wc -l`
   # if number of files is greater than or equal to 5, break the main while loop
   if [ $file_count -ge 5 ];then
      echo "Enough files created"
      break
   fi
   sleep 1
done