shell for循環

除了 while 循環和 until 循環，Shell 腳本還提供了 for 循環，它更加靈活易用，更加簡潔明了。Shell?for 循環有兩種使用形式，下面我們逐一講解。

C語言風格的 for 循環

C語言風格的 for 循環的用法如下：

for((exp1; exp2; exp3))
do
??? statements
done

幾點說明：

exp1、exp2、exp3 是三個表達式，其中 exp2 是判斷條件，for 循環根據 exp2 的結果來決定是否繼續下一次循環；
statements 是循環體語句，可以有一條，也可以有多條；
do 和 done 是 Shell 中的關鍵字。

它的運行過程為：
1) 先執行 exp1。

2) 再執行 exp2，如果它的判斷結果是成立的，則執行循環體中的語句，否則結束整個 for 循環。

3) 執行完循環體后再執行 exp3。

4) 重復執行步驟 2) 和 3)，直到 exp2 的判斷結果不成立，就結束循環。

上面的步驟中，2) 和 3) 合并在一起算作一次循環，會重復執行，for 語句的主要作用就是不斷執行步驟 2) 和 3)。

exp1 僅在第一次循環時執行，以后都不會再執行，可以認為這是一個初始化語句。exp2 一般是一個關系表達式，決定了是否還要繼續下次循環，稱為“循環條件”。exp3 很多情況下是一個帶有自增或自減運算的表達式，以使循環條件逐漸變得“不成立”。

for 循環的執行過程可用下圖表示：

下面我們給出一個實際的例子，計算從 1 加到 100 的和。

#!/bin/bash

sum=0

for ((i=1; i<=100; i++))
do
((sum += i))
done

echo "The sum is: $sum"

運行結果：
The sum is: 5050

代碼分析：
1) 執行到 for 語句時，先給變量 i 賦值為 1，然后判斷 i<=100 是否成立；因為此時 i=1，所以 i<=100 成立。接下來會執行循環體中的語句，等循環體執行結束后（sum 的值為1），再計算 i++。

2) 第二次循環時，i 的值為2，i<=100 成立，繼續執行循環體。循環體執行結束后（sum的值為3），再計算 i++。

3) 重復執行步驟 2)，直到第 101 次循環，此時 i 的值為 101，i<=100 不再成立，所以結束循環。

由此我們可以總結出 for 循環的一般形式為：

for(( 初始化語句; 判斷條件; 自增或自減 ))
do
? ? statements
done

for 循環中的三個表達式

for 循環中的 exp1（初始化語句）、exp2（判斷條件）和 exp3（自增或自減）都是可選項，都可以省略（但分號;必須保留）。

1) 修改“從 1 加到 100 的和”的代碼，省略 exp1：
#!/bin/bash

sum=0
i=1

for ((; i<=100; i++))
do
((sum += i))
done

echo "The sum is: $sum

"
可以看到，將i=1移到了 for 循環的外面。

2) 省略 exp2，就沒有了判斷條件，如果不作其他處理就會成為死循環，我們可以在循環體內部使用 break 關鍵字強制結束循環：
#!/bin/bash

sum=0

for ((i=1; ; i++))
do
if(( i>100 )); then
break
fi
((sum += i))
done

echo "The sum is: $sum"

break 是 Shell 中的關鍵字，專門用來結束循環，后續章節還會深入講解。

3) 省略了 exp3，就不會修改 exp2 中的變量，這時可在循環體中加入修改變量的語句。例如：

#!/bin/bash

sum=0

for ((i=1; i<=100; ))
do
((sum += i))
((i++))
done

echo "The sum is: $sum"

4) 最后給大家看一個更加極端的例子，同時省略三個表達式：

#!/bin/bash

sum=0
i=0

for (( ; ; ))
do
if(( i>100 )); then
break
fi
((sum += i))
((i++))
done

echo "The sum is: $sum"

這種寫法并沒有什么實際意義，僅僅是為了給大家做演示。

Python?風格的 for in 循環

Python 風格的 for in 循環的用法如下：

for?variable in value_list
do
??? statements
done

variable 表示變量，value_list 表示取值列表，in 是 Shell 中的關鍵字。

in value_list 部分可以省略，省略后的效果相當于 in $@，本文末尾的「value_list 使用特殊變量」將會詳細講解。

每次循環都會從?value_list 中取出一個值賦給變量?variable，然后進入循環體（do 和 done 之間的部分），執行循環體中的?statements。直到取完?value_list 中的所有值，循環就結束了。

Shell for in 循環舉例：

?
#!/bin/bash

sum=0

for n in 1 2 3 4 5 6
do
echo $n
((sum+=n))
done

echo "The sum is "$sum

運行結果：
1
2
3
4
5
6
The sum is 21

對?value_list 的說明

取值列表 value_list 的形式有多種，你可以直接給出具體的值，也可以給出一個范圍，還可以使用命令產生的結果，甚至使用通配符，下面我們一一講解。

1) 直接給出具體的值

可以在 in 關鍵字后面直接給出具體的值，多個值之間以空格分隔，比如1 2 3 4 5、"abc" "390" "tom"等。

上面的代碼中用一組數字作為取值列表，下面我們再演示一下用一組字符串作為取值列表：

?
#!/bin/bash

for i in "abc" "123" "qwe" "我愛你"
do
echo $i
done
運行結果：
abc

123

qwe

我愛你

2) 給出一個取值范圍

給出一個取值范圍的具體格式為：

{start..end}

start 表示起始值，end 表示終止值；注意中間用兩個點號相連，而不是三個點號。根據筆者的實測，這種形式只支持數字和字母。

例如，計算從 1 加到 100 的和：

?
#!/bin/bash

sum=0

for n in {1..100}
do
((sum+=n))
done

echo $sum

運行結果：
5050

再如，輸出從 A 到 z 之間的所有字符：

?
#!/bin/bash

for c in {A..z}
do
printf "%c" $c
done

輸出結果：
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ[]^_`abcdefghijklmnopqrstuvwxyz

可以發現，Shell 是根據?ASCII?碼表來輸出的。

3) 使用命令的執行結果

使用反引號``或者$()都可以取得命令的執行結果，我們在《Shell變量》一節中已經進行了詳細講解，并對比了兩者的優缺點。本節我們使用$()這種形式，因為它不容易產生混淆。

例如，計算從 1 到 100 之間所有偶數的和：

?
#!/bin/bash

sum=0

for n in $(seq 2 2 100)
do
((sum+=n))
done

echo $sum

運行結果：
2550

seq 是一個?Linux 命令，用來產生某個范圍內的整數，并且可以設置步長，不了解的讀者請自行百度。seq 2 2 100表示從 2 開始，每次增加 2，到 100 結束。

再如，列出當前目錄下的所有 Shell 腳本文件：

?
#!/bin/bash

for filename in $(ls *.sh)
do
echo $filename
done

運行結果：
demo.sh
test.sh
abc.sh

ls 是一個?Linux?命令，用來列出當前目錄下的所有文件，*.sh表示匹配后綴為.sh的文件，也就是 Shell 腳本文件。

4) 使用 Shell 通配符

Shell 通配符可以認為是一種精簡化的正則表達式，通常用來匹配目錄或者文件，而不是文本，不了解的讀者請猛擊《Linux Shell 通配符（glob 模式）》。

有了 Shell 通配符，不使用 ls 命令也能顯示當前目錄下的所有腳本文件，請看下面的代碼：

?
#!/bin/bash

for filename in *.sh
do
echo $filename
done

運行結果：
demo.sh
test.sh
abc.sh

?