Linux shell编程学习笔记18：while循环语句

上回我们研究和探讨了Linux shell编程中for 循环语句，与在C/C++中一样，for 循环语句Linux shell编程中有很多灵活的用法。今天我们来研究和探讨while循环语句。

一、数字条件循环

我们继续以for循环语句中的例子，计算 从1到10与2的乘积 并输出。

（一）常规写法

1.在zsh命令行中

# csdn @ edu in ~ [20:35:57] 
$ i=1; while (( $i <= 10 )) ; do  echo "$i * 2 = $(expr $i \* 2)"; i=$(expr $i + 1); done
1 * 2 = 2
2 * 2 = 4
3 * 2 = 6
4 * 2 = 8
5 * 2 = 10
6 * 2 = 12
7 * 2 = 14
8 * 2 = 16
9 * 2 = 18
10 * 2 = 20

# csdn @ edu in ~ [20:36:21] 
$ 

2.在bash命令行中

[csdn ~]$ i=1; while (( $i <= 10 )) ; do  echo "$i * 2 = $(expr $i \* 2)"; i=$(expr $i + 1); done
1 * 2 = 2
2 * 2 = 4
3 * 2 = 6
4 * 2 = 8
5 * 2 = 10
6 * 2 = 12
7 * 2 = 14
8 * 2 = 16
9 * 2 = 18
10 * 2 = 20

3.注意

表达式 $(expr $i \* 2)     中 \* 前后要用空格与操作数分隔，表达式 i=$(expr $i + 1)  中 + 前后要用空格与操作数分隔，否则结果就会出错。

（二）使用++运算符来改变循环变量

对于经常使用i++、i--运算符的程序员来说，使用i=i+1多多少少有些别扭。

由于i++或++i是表达式而不是命令，所以我们在使用这种表达式时要变通一下。

1.通过let命令来使用++运算符

（1）在zsh命令行中

# csdn @ edu in ~ [21:08:50] 
$ i=1; while (( $i <= 10 )) ; do  echo "$i * 2 = $(expr $i \* 2)"; let i++; done
1 * 2 = 2
2 * 2 = 4
3 * 2 = 6
4 * 2 = 8
5 * 2 = 10
6 * 2 = 12
7 * 2 = 14
8 * 2 = 16
9 * 2 = 18
10 * 2 = 20

# csdn @ edu in ~ [21:09:03] 
$ 
 

 （2）在bash命令行中

[csdn ~]$ i=1; while (( $i <= 10 )) ; do  echo "$i * 2 = $(expr $i \* 2)"; let i++; done
1 * 2 = 2
2 * 2 = 4
3 * 2 = 6
4 * 2 = 8
5 * 2 = 10
6 * 2 = 12
7 * 2 = 14
8 * 2 = 16
9 * 2 = 18
10 * 2 = 20
[csdn ~]$ 

2.在循环条件表达式中用++修改循环变量值 

（1）在zsh命令行中

# csdn @ edu in ~ [21:21:29] 
$ i=1; while (( i++ <= 10 )) ; do  echo "$i * 2 = $(expr $i \* 2)"; done
2 * 2 = 4
3 * 2 = 6
4 * 2 = 8
5 * 2 = 10
6 * 2 = 12
7 * 2 = 14
8 * 2 = 16
9 * 2 = 18
10 * 2 = 20
11 * 2 = 22

# csdn @ edu in ~ [21:21:40] 
$ 

（2）在bash命令行中

[csdn ~]$ i=1; while (( i++ <= 10 )) ; do  echo "$i * 2 = $(expr $i \* 2)"; done
2 * 2 = 4
3 * 2 = 6
4 * 2 = 8
5 * 2 = 10
6 * 2 = 12
7 * 2 = 14
8 * 2 = 16
9 * 2 = 18
10 * 2 = 20
11 * 2 = 22
[csdn ~]$ 

3. 在循环条件表达式中利用 && 和 ++修改循环变量值 

（1）在zsh命令行中

# csdn @ edu in ~ [21:31:12] 
$ i=0; while (( i++ && i <= 10 )) ; do  echo "$i * 2 = $(expr $i \* 2)"; done

# csdn @ edu in ~ [21:38:46] 
$ i=0; while (( ++i && i <= 10 )) ; do  echo "$i * 2 = $(expr $i \* 2)"; done
1 * 2 = 2
2 * 2 = 4
3 * 2 = 6
4 * 2 = 8
5 * 2 = 10
6 * 2 = 12
7 * 2 = 14
8 * 2 = 16
9 * 2 = 18
10 * 2 = 20

# csdn @ edu in ~ [21:39:10] 
$ 

（2）在bash命令行中

[csdn ~]$ i=0; while (( i++ && i <= 10 )) ; do  echo "$i * 2 = $(expr $i \* 2)"; done
[csdn ~]$ i=0; while (( ++i && i <= 10 )) ; do  echo "$i * 2 = $(expr $i \* 2)"; done
1 * 2 = 2
2 * 2 = 4
3 * 2 = 6
4 * 2 = 8
5 * 2 = 10
6 * 2 = 12
7 * 2 = 14
8 * 2 = 16
9 * 2 = 18
10 * 2 = 20
[csdn ~]$ 

（3）注意

在上面的实例中，使用 i++ && i <= 10 作为循环条件表达式时，没有输出结果。

使用  ++i && i <= 10  作为循环条件表达式才能正确输出结果。

二、字符条件类循环

（一）实例1

我们先定义一个数组s=(b d 3 0)，并以0作为最后一个数组元素，然后定义循环变量i并初始化，接着使用while循环逐一访问数组s的成员值并输出，如果成员值 是小写字母，就是输出提示is a lowercase letter，否则输出提示is not a letter，直到遇到最后一个数组元素0，循环结束。

1.zsh中

命令行为：

s=(b d 3 0); i=1; while [[ ${s[i]} != '0' ]] ; do if [[ ${s[i]} > 'a' && ${s[i]} < 'z' ]]; then echo ${s[i]} is a lowercase letter; else echo ${s[i]} is not a letter; fi; let i++; done

由于CSDN程序员研修院提供的linux环境不能让以上命令完整显示，所以我们分几行输入：

# csdn @ edu in ~ [12:23:33] 
$ s=(b d 3 0); i=1; while [[ ${s[i]} != '0' ]] ; 
while> do if [[ ${s[i]} > 'a' && ${s[i]} < 'z' ]]; then echo ${s[i]} is a lowercase letter; else echo ${s[i]} is not a letter; fi; 
while> let i++;
while> done
b is a lowercase letter
d is a lowercase letter
3 is not a letter

# csdn @ edu in ~ [12:24:31] 
$ 

 

注意：在zsh中，数组下标是从1开始的。所以上例中数组下标变量i的初始值为1。

2.在bash中

s=(b d 3 0); i=0; while [[ ${s[i]} != '0' ]] ; do if [[ ${s[i]} > 'a' && ${s[i]} < 'z' ]]; then echo ${s[i]} is a lowercase letter; else echo ${s[i]} is not a letter; fi; let i++; done

user @ host : ~ $ s=(b d 3 0); i=0; while [[ ${s[i]} != '0' ]] ; do if [[ ${s[i]} > 'a' && ${s[i]} < 'z' ]]; then echo ${s[i]} is a lowercase letter; else echo ${s[i]} is not a letter; fi; let i++; done
b is a lowercase letter
d is a lowercase letter
3 is not a letter
user @ host : ~ $ ^C

注意：在bash中，数组下标是从0开始的。所以上例中数组下标变量i的初始值为0。

（二）实例2

定义字符串s=abcd0，初始化循环变量i，然后从i开始截取字符串s值并输出，直到截取的字符串为0时结束循环。

1.在bash命令行中执行成功

[csdn ~]$ s=abcd0; i=0; while [[ ${s:i} != '0' ]] ; do echo ${s:i}; let i++; done 
abcd0
bcd0
cd0
d0
[csdn ~]$ 

2.在zsh中执行不成功

（1）在zsh命令行执行不成功

# csdn @ edu in ~ [13:03:22] 
$ s=abcd0; i=1; while [[ ${s:i} != '0' ]] ; do echo ${s:i}; let i++; done
zsh: unrecognized modifier `i'

# csdn @ edu in ~ [13:03:26] C:1
$ s=abcd0; i=1; while [[ ${s:$i} != '0' ]] ; do echo ${s:i}; let i++; done
zsh: unrecognized modifier `i'

# csdn @ edu in ~ [13:03:32] C:1
$ s=abcd0; i=1; while [[ ${ s:${i} } != '0' ]] ; do echo ${s:i}; let i++; done
zsh: bad substitution

# csdn @ edu in ~ [13:03:54] C:1
$ s=abcd0; i=1; while [[ ${s:${i}} != '0' ]] ; do echo ${s:i}; let i++; done 
zsh: unrecognized modifier `i'

# csdn @ edu in ~ [13:04:01] C:1
$ s=abcd0; i=1; while (( ${s:${i}} != '0' )) ; do echo ${s:i}; let i++; done
zsh: bad math expression: operand expected at `'0' '

# csdn @ edu in ~ [13:04:11] 
$ s=abcd0; i=1; while (( ${s:i} != '0' )) ; do echo ${s:i}; let i++; done 
zsh: unrecognized modifier `i'

# csdn @ edu in ~ [13:04:22] 
$ s=abcd0; i=1; while (( ${s:$i} != '0' )) ; do echo ${s:i}; let i++; done
zsh: bad math expression: operand expected at `'0' '

# csdn @ edu in ~ [13:04:30] 
$ 

（2）写入脚本文件在zsh中执行出错

# csdn @ edu in ~ [14:50:09] C:126
$ echo '#！/bin/zsh' > a.sh

# csdn @ edu in ~ [14:50:51] 
$ echo i=1 >> a.sh

# csdn @ edu in ~ [14:50:51] 
$ echo 'while [[ ${s:i} != '0' ]]' >> a.sh 

# csdn @ edu in ~ [14:50:51] 
$ echo do  >> a.sh

# csdn @ edu in ~ [14:50:51] 
$ echo 'echo ${#s:i}'  >> a.sh

# csdn @ edu in ~ [14:50:51] 
$ echo 'let i++;'   >> a.sh

# csdn @ edu in ~ [14:50:51] 
$ echo done >> a.sh 

# csdn @ edu in ~ [14:50:53] 
$ cat a.sh
#！/bin/zsh
i=1
while [[ ${s:i} != 0 ]]
do
echo ${#s:i}
let i++;
done

# csdn @ edu in ~ [14:50:57] 
$ . ./a.sh
./a.sh:3: unrecognized modifier `i'

我们利用echo 配合输出重定向创建了脚本文件a.sh，但脚本文件a.sh也没运行成功。

三、无限循环

我们用无限循环每隔30秒显示提示信息 press Ctrl+C to exit，在用户按下Ctrl+C后结束循环。 

（一）用true作为循环表达式

1.在zsh命令行执行

# csdn @ edu in ~ [15:06:21] 
$  while true; do echo 'press Ctrl+C to exit'; sleep 30s; done
press Ctrl+C to exit
press Ctrl+C to exit
press Ctrl+C to exit
press Ctrl+C to exit
^C%                                                                                                                                                                                              

# csdn @ edu in ~ [15:08:23] C:130
$ 

2.在bash命令行执行

[csdn ~]$ while true; do echo 'press Ctrl+C to exit'; sleep 30s; done
press Ctrl+C to exit
press Ctrl+C to exit
^C
[csdn ~]$ 

在上面的例子中，为了避免提示信息 press Ctrl+C to exit 刷屏，我们使用了命令：

sleep 30s

来等待30秒钟。

（二）使用冒号（:） 作为循环表达式

1.冒号（:）表达式或命令的作用

在Linux中，冒号（:） 有很多种用法，其中之一是作为空表达式或空命令，返回值为0。

我们可以创建一个包含以下两条命令的脚本文件a.sh 来观察冒号（:）作为空命令执行时的返回值（保存在$?中）。

:

echo $?

脚本文件创建和执行情况：

# csdn @ edu in ~ [15:22:38] 
$ echo ':' > a.sh      

# csdn @ edu in ~ [15:23:20] 
$ echo 'echo $?'>> a.sh

# csdn @ edu in ~ [15:23:27] 
$ cat a.sh
:
echo $?

# csdn @ edu in ~ [15:23:33] 
$ . ./a.sh             
0

# csdn @ edu in ~ [15:23:36] 
$ 

2.在zsh命令行执行

# csdn @ edu in ~ [15:08:23] C:130
$  while : ; do echo 'press Ctrl+C to exit'; sleep 30s; done
press Ctrl+C to exit
press Ctrl+C to exit
press Ctrl+C to exit
^C%                                                                                                                                                                                              

# csdn @ edu in ~ [15:12:29] C:130

3.在bash命令行执行

# csdn @ edu in ~ [15:13:11] C:130
$ exec bash
[csdn ~]$ while : ; do echo 'press Ctrl+C to exit'; sleep 30s; done
press Ctrl+C to exit
press Ctrl+C to exit
^C
[csdn ~]$ 

一般推荐使用冒号（:） 作为循环表达式的无限循环，因为使用冒号（:）命令系统资源开销更小。