Shell脚本技巧：逐行读取文件与死循环的常用思路

在日常的Shell脚本编写中，逐行读取文件和死循环是非常常见的两种操作。这篇文章将介绍逐行读取文件和编写死循环的几种常用技巧，并结合具体示例分析它们的优缺点，帮助你在实际脚本开发中灵活运用。

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一、逐行读取文件的常用思路

逐行读取文件在处理配置文件、日志分析、批量任务等场景中十分重要。以下是几种常见的实现方法。

使用while read循环

这是最经典的方式之一，适用于精确逐行读取文件的需求。

while IFS= read -r line; do
    echo "Processing: $line"
done < file.txt

解析：

• IFS=设置内部字段分隔符为空，确保读取时不会因为空格或其他分隔符截断行。
• read -r会逐行读取内容并存储到变量line中，其中-r参数防止反斜杠被解释为转义字符。
• < file.txt将文件内容逐行传递给循环。

优缺点：

• 优点：能够精确逐行读取，保留行中的空格和特殊字符，是最可靠的实现方式。
• 缺点：需要通过输入重定向读取文件，稍显繁琐。

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使用for循环配合cat

这种方式适合简单任务，但对文件中带有空格或特殊字符的内容处理不够友好。

for line in $(cat file.txt); do
    echo "Processing: $line"
done

解析：

• $(cat file.txt)会将文件的所有内容读取到内存中，并按空格和换行符进行分割，逐一传递给for循环。

优缺点：

• 优点：语法简单，适合小文件或对分割要求不高的场景。
• 缺点：行中的空格或换行符会导致内容被错误分割，可能无法正确读取多单词的行。

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使用mapfile或readarray

这是现代Bash中更高效的方式，可以一次性将文件内容加载到数组中进行处理。

mapfile -t lines < file.txt
for line in "${lines[@]}"; do
    echo "Processing: $line"
done

解析：

• mapfile -t lines会将文件内容逐行读取到数组lines中，-t参数用于移除行尾的换行符。
• ${lines[@]}通过数组的方式逐行访问内容。

优缺点：

• 优点：高效简洁，适合需要对文件内容随机访问或同时处理多行的场景。
• 缺点：需要较新的Bash版本（4.0及以上）。

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使用文件描述符

通过文件描述符操作文件是一种更灵活的方式，适用于更复杂的读取需求。

exec 3< file.txt
while read -r line <&3; do
    echo "Processing: $line"
done
exec 3<&-

解析：

• exec 3< file.txt将文件绑定到文件描述符3。
• read -r line <&3从文件描述符3中逐行读取内容。
• exec 3<&-关闭文件描述符，释放资源。

优缺点：

• 优点：可以同时操作多个文件描述符，灵活性高。
• 缺点：代码相对复杂，不够直观。

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使用awk逐行处理

awk是强大的文本处理工具，也可以用来逐行处理文件。

awk '{print $0}' file.txt

解析：

• awk逐行读取文件内容并对每一行执行print $0操作，输出完整行。

优缺点：

• 优点：语法简洁，适合直接对文件内容进行逐行操作。
• 缺点：需要学习和掌握awk的使用语法。

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使用sed逐行遍历

sed是一种常用的流编辑器，可以用来逐行读取文件内容。

sed -n 'p' file.txt | while read -r line; do
    echo "Processing: $line"
done

解析：

• sed -n 'p'逐行输出文件内容。
• 配合while read实现对文件内容的处理。

优缺点：

• 优点：可以结合sed的强大功能对内容进行预处理。
• 缺点：对于简单任务可能显得冗余。

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二、死循环的常用实现

死循环（无限循环）常用于服务监控、任务调度或需要不断执行的脚本中。以下是几种常见实现方式。

使用while true

这是最经典的死循环实现方式，语义清晰，结构简单。

while true; do
    echo "Running..."
    sleep 1
done

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使用for模拟死循环

通过一个没有终止条件的for循环实现死循环。

for ((;;)); do
    echo "Running..."
    sleep 1
done

解析：

• for ((;;))中的条件部分为空，等价于无限循环。

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使用until false

用until语句实现死循环，语法与while true相似。

until false; do
    echo "Running..."
    sleep 1
done

解析：

• until false表示“直到条件为真才退出”，但条件始终为假，因此形成死循环。

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使用冒号（:）

冒号是一个Shell内置的空操作命令，返回值始终为0，可用于实现死循环。

while :; do
    echo "Running..."
    sleep 1
done

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结合逐行读取与死循环的实际应用

以下是逐行读取文件和死循环结合的一个实际应用场景：实时监控日志文件。

tail -n 0 -f logfile.txt | while IFS= read -r line; do
    echo "New log: $line"
done

解析：

• tail -n 0 -f logfile.txt从文件末尾开始，持续跟踪新增内容。
• while IFS= read -r line逐行读取新增内容并进行处理。

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总结

逐行读取文件：

• 推荐使用while IFS= read -r或mapfile，能更精准处理复杂内容。
• 对于简单任务，for line in $(cat file)可以快速实现，但不适合复杂场景。

死循环：

• 使用while true或while :语法简单直观，是最常见的方式。
• for ((;;))和until false也是常见替代方案。

根据实际需求选择合适的方法，可以让你的Shell脚本更高效、更可靠。如果有其他需求或问题，欢迎继续讨论！