Shell 编程快速入门 之 循环结构详解

1. 求两数之和

整数之和

shell程序的数字类型只有整数类型一种，并不支持浮点数。如：

hann@HannYang:~$ cat sum.sh
#!/bin/bash

# 读取第一个数
echo "请输入第一个数："
read a

# 读取第二个数
echo "请输入第二个数："
read b

# 计算两个数的和
sum=$(( a + b ))

# 输出结果
echo "这两个数的和为：$sum"
hann@HannYang:~$ bash sum.sh
请输入第一个数：
5
请输入第二个数：
3
这两个数的和为：8
hann@HannYang:~$

浮点数之和 

在shell编程中，浮点数只能被用作字符串来操作，脚本语法本身不提供浮点数的操作方法，但可以调用bc, awk等外部命令来计算并返回结果。如：

hann@HannYang:~$ cat sum2.sh
#!/bin/bash

num1=3.14
num2=2.72

# 计算和
sum=$(echo "$num1 + $num2" | bc)
echo "$num1 + $num2 = $sum"

sum=$(echo $num1 $num2 | awk '{print $1+$2}')
echo "$num1 + $num2 = $sum"
hann@HannYang:~$ bash sum2.sh
3.14 + 2.72 = 5.86
3.14 + 2.72 = 5.86

两个或多个数的运算只有列出算式计算就行了；但要处理的数据比较多，或者数量预先不可知就要循环来处理重复的操作。

2. 计算1-100的和

用1~100累和的例子，示例循环结构的各种语句的写法：

C风格for循环

hann@HannYang:~$ sum=0;for ((i=1; i<=100; i++));do let sum+=i;done;echo $sum

for...in

hann@HannYang:~$ sum=0;for i in {1..100};do let sum+=i;done;echo $sum

while...do

sum=0  # 初始化变量sum为0
i=1  # 初始化计数器i为1
while [ $i -le 100 ]; do  # 当计数器i小于等于100时执行循环体
    let sum+=i  # 将当前整数累加到sum中
    i=$((i+1))  # 计数器自增1
done  # 结束循环
echo $sum  # 打印出变量sum的值

until...do

sum=0  # 初始化变量sum为0
i=1  # 初始化计数器i为1
until [ $i -gt 100 ]; do  # 当计数器i大于100时执行循环体
    let sum+=i  # 将当前整数累加到sum中
    i=$((i+1))  # 计数器自增1
done  # 结束循环
echo $sum  # 打印出变量sum的值

while和until的区别

while循环是当条件测试为真时执行，为假时退出循环
until循环是当条件测试为假时执行，为真时退出循环

while A; do 等价于 until not A; do
until A; do 等价于 while not A; do

while [ ! $i -gt 100 ]; do  <==> until [ $i -gt 100 ]; do
until [ ! $i -le 100 ]; do  <==> while [ $i -le 100 ]; do

break与continue的区别 

break语句用于退出本层循环，当执行到break会立即跳出当前循环，执行后续代码。
在多层嵌套循环中，break只会跳出最近的一层循环。

continue语句用于结束本次循环，跳过本次循环中剩余的代码，直接进入下一次循环。
在多层嵌套循环中，continue只会跳过最近的一层循环。

两种语句的基本用法与其它语言的基本一样，不另举例说明。

关系运算符

-eq    equal 即 ==，检测两个数是否相等，相等返回 true。
-ne    not equal 即 !=，检测两个数是否不相等，不相等返回 true。
-gt    great than 即 >，检测左边的数是否大于右边的，如果是，则返回 true。
-lt     less than 即 <，检测左边的数是否小于右边的，如果是，则返回 true。
-ge    great equal 即>=，检测左边的数是否大于等于右边的，如果是，则返回 true。
-le    less equal，即<=，检测左边的数是否小于等于右边的，如果是，则返回 true。

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3. 九九乘法表

用九九乘法表的例子，展示双重循环的写法：

C风格for双重循环 

上面单循环已讲过，双重循环也就那样与C的风格基本一样：

#!/bin/bash
for ((i=1;i<=9;i++)); do
	for ((j=1;j<=i;j++)); do
		echo -n "$j*$i=$((i*j)) "
	done
	echo
done

输出：

1*1=1 
1*2=2 2*2=4 
1*3=3 2*3=6 3*3=9 
1*4=4 2*4=8 3*4=12 4*4=16 
1*5=5 2*5=10 3*5=15 4*5=20 5*5=25 
1*6=6 2*6=12 3*6=18 4*6=24 5*6=30 6*6=36 
1*7=7 2*7=14 3*7=21 4*7=28 5*7=35 6*7=42 7*7=49 
1*8=8 2*8=16 3*8=24 4*8=32 5*8=40 6*8=48 7*8=56 8*8=64 
1*9=9 2*9=18 3*9=27 4*9=36 5*9=45 6*9=54 7*9=63 8*9=72 9*9=81 

上面2~3数字没对准，这是echo的缺点，可以用if条件语句分2种情况来校正。

换一个方法，使用printf命令可以指定输出格式：

#!/bin/bash
for ((i=1;i<=9;i++)); do
	for ((j=1;j<=i;j++)); do
		printf "$j*$i=%2d " $((i*j))
 	done
	echo
done

输出： 

1*1= 1 
1*2= 2 2*2= 4 
1*3= 3 2*3= 6 3*3= 9 
1*4= 4 2*4= 8 3*4=12 4*4=16 
1*5= 5 2*5=10 3*5=15 4*5=20 5*5=25 
1*6= 6 2*6=12 3*6=18 4*6=24 5*6=30 6*6=36 
1*7= 7 2*7=14 3*7=21 4*7=28 5*7=35 6*7=42 7*7=49 
1*8= 8 2*8=16 3*8=24 4*8=32 5*8=40 6*8=48 7*8=56 8*8=64 
1*9= 9 2*9=18 3*9=27 4*9=36 5*9=45 6*9=54 7*9=63 8*9=72 9*9=81

printf "$j*$i=%2d " $((i*j)) 还能写成 printf "%d*%d=%2d " $j $i $((i*j))

printf集合也和C语言的输出函数printf()比较类似的；第一列结果还是多了空格，暂时不改了

for...in 双重循环

当j>i时,continue：

#!/bin/bash
for i in {1..9}; do
	for j in {1..9}; do
		if [ $j -gt $i ];then continue;fi
		printf "$j*$i=%2d " $[i*j]
	done
	echo
done

用eval命令实现 {1..$i} 

#!/bin/bash
for i in {1..9}; do
	for j in `eval echo {1..$i}`; do
		printf "$j*$i=%2d " $[i*j]
	done
	echo
done

eval 用``反引号字符串，也可以用： $(eval echo {1..$i})，等价的。

用外部命令seq实现

#!/bin/bash
for i in `seq 9`; do
	for j in `seq $i`; do
		printf "$j*$i=%2d " $[i*j]
	done
	echo
done

seq的用法：产生一个数字序列，可认定是个等差数列：

hann@HannYang:~$ which seq
/usr/bin/seq
hann@HannYang:~$ seq --help
Usage: seq [OPTION]... LAST
  or:  seq [OPTION]... FIRST LAST
  or:  seq [OPTION]... FIRST INCREMENT LAST
Print numbers from FIRST to LAST, in steps of INCREMENT.

Mandatory arguments to long options are mandatory for short options too.
  -f, --format=FORMAT      use printf style floating-point FORMAT
  -s, --separator=STRING   use STRING to separate numbers (default: \n)
  -w, --equal-width        equalize width by padding with leading zeroes
      --help     display this help and exit
      --version  output version information and exit

If FIRST or INCREMENT is omitted, it defaults to 1.  That is, an
omitted INCREMENT defaults to 1 even when LAST is smaller than FIRST.
The sequence of numbers ends when the sum of the current number and
INCREMENT would become greater than LAST.
FIRST, INCREMENT, and LAST are interpreted as floating point values.
INCREMENT is usually positive if FIRST is smaller than LAST, and
INCREMENT is usually negative if FIRST is greater than LAST.
INCREMENT must not be 0; none of FIRST, INCREMENT and LAST may be NaN.
FORMAT must be suitable for printing one argument of type 'double';
it defaults to %.PRECf if FIRST, INCREMENT, and LAST are all fixed point
decimal numbers with maximum precision PREC, and to %g otherwise.
......

示例：

hann@HannYang:~$ seq 5
1
2
3
4
5
hann@HannYang:~$ seq 0 3
0
1
2
3
hann@HannYang:~$ seq 1 2 7
1
3
5
7
hann@HannYang:~$ seq 0 2 7
0
2
4
6
hann@HannYang:~$ seq -w 8 12
08
09
10
11
12
hann@HannYang:~$ seq 0.5 0.25 2.1
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00

支持“步长”step，放在起始数字中间的，格式：seq start step end，三个参数还可以是浮点数。

---

完