在前面的章節(jié)中，我們開發(fā)了菜單驅(qū)動(dòng)程序，來產(chǎn)生各種各樣的系統(tǒng)信息。雖然程序能夠運(yùn)行， 但它仍然存在重大的可用問題。它只能執(zhí)行單一的選擇，然后終止。更糟糕地是，如果做了一個(gè) 無(wú)效的選擇，程序會(huì)以錯(cuò)誤終止，而沒有給用戶提供再試一次的機(jī)會(huì)。如果我們能構(gòu)建程序， 以致于程序能夠重復(fù)顯示菜單，而且能一次由一次的選擇，直到用戶選擇退出程序，這樣的程序會(huì)更好一些。
在這一章中，我們將看一個(gè)叫做循環(huán)的程序概念，其可用來使程序的某些部分重復(fù)。shell 為循環(huán)提供了三個(gè)復(fù)合命令。 本章我們將查看其中的兩個(gè)命令，隨后章節(jié)介紹第三個(gè)命令。
## 循環(huán)
日常生活中充滿了重復(fù)性的活動(dòng)。每天去散步，遛狗，切胡蘿卜，所有任務(wù)都要重復(fù)一系列的步驟。 讓我們以切胡蘿卜為例。如果我們用偽碼表達(dá)這種活動(dòng)，它可能看起來像這樣：
1. 準(zhǔn)備切菜板
2. 準(zhǔn)備菜刀
3. 把胡蘿卜放到切菜板上
4. 提起菜刀
5. 向前推進(jìn)胡蘿卜
6. 切胡蘿卜
7. 如果切完整個(gè)胡蘿卜，就退出，要不然回到第四步繼續(xù)執(zhí)行
從第四步到第七步形成一個(gè)循環(huán)。重復(fù)執(zhí)行循環(huán)內(nèi)的動(dòng)作直到滿足條件“切完整個(gè)胡蘿卜”。
### while
bash 能夠表達(dá)相似的想法。比方說我們想要按照順序從1到5顯示五個(gè)數(shù)字?？扇缦聵?gòu)造一個(gè) bash 腳本：
~~~
#!/bin/bash
# while-count: display a series of numbers
count=1
while [ $count -le 5 ]; do
echo $count
count=$((count + 1))
done
echo "Finished."
~~~
當(dāng)執(zhí)行的時(shí)候，這個(gè)腳本顯示如下信息：
~~~
[me@linuxbox ~]$ while-count
1
2
3
4
5
Finished.
~~~
while 命令的語(yǔ)法是：
~~~
while commands; do commands; done
~~~
和 if 一樣， while 計(jì)算一系列命令的退出狀態(tài)。只要退出狀態(tài)為零，它就執(zhí)行循環(huán)內(nèi)的命令。 在上面的腳本中，創(chuàng)建了變量 count ，并初始化為1。 while 命令將會(huì)計(jì)算 test 命令的退出狀態(tài)。 只要 test 命令返回退出狀態(tài)零，循環(huán)內(nèi)的所有命令就會(huì)執(zhí)行。每次循環(huán)結(jié)束之后，會(huì)重復(fù)執(zhí)行 test 命令。 第六次循環(huán)之后， count 的數(shù)值增加到6， test 命令不再返回退出狀態(tài)零，且循環(huán)終止。 程序繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)之后的語(yǔ)句。
我們可以使用一個(gè) while 循環(huán)，來提高前面章節(jié)的 read-menu 程序：
~~~
#!/bin/bash
# while-menu: a menu driven system information program
DELAY=3 # Number of seconds to display results
while [[ $REPLY != 0 ]]; do
clear
cat <<- _EOF_
Please Select:
1\. Display System Information
2\. Display Disk Space
3\. Display Home Space Utilization
0\. Quit
_EOF_
read -p "Enter selection [0-3] > "
if [[ $REPLY =~ ^[0-3]$ ]]; then
if [[ $REPLY == 1 ]]; then
echo "Hostname: $HOSTNAME"
uptime
sleep $DELAY
fi
if [[ $REPLY == 2 ]]; then
df -h
sleep $DELAY
fi
if [[ $REPLY == 3 ]]; then
if [[ $(id -u) -eq 0 ]]; then
echo "Home Space Utilization (All Users)"
du -sh /home/*
else
echo "Home Space Utilization ($USER)"
du -sh $HOME
fi
sleep $DELAY
fi
else
echo "Invalid entry."
sleep $DELAY
fi
done
echo "Program terminated."
~~~
通過把菜單包含在 while 循環(huán)中，每次用戶選擇之后，我們能夠讓程序重復(fù)顯示菜單。只要 REPLY 不 等于”0”，循環(huán)就會(huì)繼續(xù)，菜單就能顯示，從而用戶有機(jī)會(huì)重新選擇。每次動(dòng)作完成之后，會(huì)執(zhí)行一個(gè) sleep 命令，所以在清空屏幕和重新顯示菜單之前，程序?qū)?huì)停頓幾秒鐘，為的是能夠看到選項(xiàng)輸出結(jié)果。 一旦 REPLY 等于“0”，則表示選擇了“退出”選項(xiàng)，循環(huán)就會(huì)終止，程序繼續(xù)執(zhí)行 done 語(yǔ)句之后的代碼。
## 跳出循環(huán)
bash 提供了兩個(gè)內(nèi)部命令，它們可以用來在循環(huán)內(nèi)部控制程序流程。這個(gè) break 命令立即終止一個(gè)循環(huán)， 且程序繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)之后的語(yǔ)句。這個(gè) continue 命令導(dǎo)致程序跳過循環(huán)中剩余的語(yǔ)句，且程序繼續(xù)執(zhí)行 下一次循環(huán)。這里我們看看采用了 break 和 continue 兩個(gè)命令的 while-menu 程序版本：
~~~
#!/bin/bash
# while-menu2: a menu driven system information program
DELAY=3 # Number of seconds to display results
while true; do
clear
cat <<- _EOF_
Please Select:
1\. Display System Information
2\. Display Disk Space
3\. Display Home Space Utilization
0\. Quit
_EOF_
read -p "Enter selection [0-3] > "
if [[ $REPLY =~ ^[0-3]$ ]]; then
if [[ $REPLY == 1 ]]; then
echo "Hostname: $HOSTNAME"
uptime
sleep $DELAY
continue
fi
if [[ $REPLY == 2 ]]; then
df -h
sleep $DELAY
continue
fi
if [[ $REPLY == 3 ]]; then
if [[ $(id -u) -eq 0 ]]; then
echo "Home Space Utilization (All Users)"
du -sh /home/*
else
echo "Home Space Utilization ($USER)"
du -sh $HOME
fi
sleep $DELAY
continue
fi
if [[ $REPLY == 0 ]]; then
break
fi
else
echo "Invalid entry."
sleep $DELAY
fi
done
echo "Program terminated."
~~~
在這個(gè)腳本版本中，我們?cè)O(shè)置了一個(gè)無(wú)限循環(huán)（就是自己永遠(yuǎn)不會(huì)終止的循環(huán)），通過使用 true 命令 為 while 提供一個(gè)退出狀態(tài)。因?yàn)?true 的退出狀態(tài)總是為零，所以循環(huán)永遠(yuǎn)不會(huì)終止。這是一個(gè) 令人驚訝的通用腳本編程技巧。因?yàn)檠h(huán)自己永遠(yuǎn)不會(huì)結(jié)束，所以由程序員在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候提供某種方法來跳出循環(huán)。 此腳本，當(dāng)選擇”0”選項(xiàng)的時(shí)候，break 命令被用來退出循環(huán)。continue 命令被包含在其它選擇動(dòng)作的末尾， 為的是更加高效執(zhí)行。通過使用 continue 命令，當(dāng)一個(gè)選項(xiàng)確定后，程序會(huì)跳過不需要的代碼。例如， 如果選擇了選項(xiàng)”1”，則沒有理由去測(cè)試其它選項(xiàng)。
### until
這個(gè) until 命令與 while 非常相似，除了當(dāng)遇到一個(gè)非零退出狀態(tài)的時(shí)候， while 退出循環(huán)， 而 until 不退出。一個(gè) until 循環(huán)會(huì)繼續(xù)執(zhí)行直到它接受了一個(gè)退出狀態(tài)零。在我們的 while-count 腳本中， 我們繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)直到 count 變量的數(shù)值小于或等于5。我們可以得到相同的結(jié)果，通過在腳本中使用 until 命令：
~~~
#!/bin/bash
# until-count: display a series of numbers
count=1
until [ $count -gt 5 ]; do
echo $count
count=$((count + 1))
done
echo "Finished."
~~~
通過把 test 表達(dá)式更改為 $count -gt 5 ， until 會(huì)在正確的時(shí)間終止循環(huán)。決定使用 while 循環(huán) 還是 until 循環(huán)，通常是選擇一個(gè) test 可以編寫地很清楚的循環(huán)。
## 使用循環(huán)讀取文件
while 和 until 能夠處理標(biāo)準(zhǔn)輸入。這就可以使用 while 和 until 處理文件。在下面的例子中， 我們將顯示在前面章節(jié)中使用的 distros.txt 文件的內(nèi)容：
~~~
#!/bin/bash
# while-read: read lines from a file
while read distro version release; do
printf "Distro: %s\tVersion: %s\tReleased: %s\n" \
$distro \
$version \
$release
done < distros.txt
~~~
為了重定向文件到循環(huán)中，我們把重定向操作符放置到 done 語(yǔ)句之后。循環(huán)將使用 read 從重定向文件中讀取 字段。這個(gè) read 命令讀取每個(gè)文本行之后，將會(huì)退出，其退出狀態(tài)為零，直到到達(dá)文件末尾。到時(shí)候，它的 退出狀態(tài)為非零數(shù)值，因此終止循環(huán)。也有可能把標(biāo)準(zhǔn)輸入管道到循環(huán)中。
~~~
#!/bin/bash
# while-read2: read lines from a file
sort -k 1,1 -k 2n distros.txt | while read distro version release; do
printf "Distro: %s\tVersion: %s\tReleased: %s\n" \
$distro \
$version \
$release
done
~~~
這里我們接受 sort 命令的標(biāo)準(zhǔn)輸出，然后顯示文本流。然而，因?yàn)楣艿缹?huì)在子 shell 中執(zhí)行 循環(huán)，當(dāng)循環(huán)終止的時(shí)候，循環(huán)中創(chuàng)建的任意變量或賦值的變量都會(huì)消失，記住這一點(diǎn)很重要。
## 總結(jié)
通過引入循環(huán)，和我們之前遇到的分支，子例程和序列，我們已經(jīng)介紹了程序流程控制的主要類型。 bash 還有一些錦囊妙計(jì)，但它們都是關(guān)于這些基本概念的完善。
## 拓展閱讀
* Linux 文檔工程中的 Bash 初學(xué)者指南一書中介紹了更多的 while 循環(huán)實(shí)例：
[http://tldp.org/LDP/Bash-Beginners-Guide/html/sect_09_02.html](http://tldp.org/LDP/Bash-Beginners-Guide/html/sect_09_02.html)
* Wikipedia 中有一篇關(guān)于循環(huán)的文章，其是一篇比較長(zhǎng)的關(guān)于流程控制的文章中的一部分：
[http://en.wikipedia.org/wiki/Control_flow#Loops](http://en.wikipedia.org/wiki/Control_flow#Loops)
- 第一章：引言
- 第二章：什么是shell
- 第三章：文件系統(tǒng)中跳轉(zhuǎn)
- 第四章：研究操作系統(tǒng)
- 第五章：操作文件和目錄
- 第六章：使用命令
- 第七章：重定向
- 第八章：從shell眼中看世界
- 第九章：鍵盤高級(jí)操作技巧
- 第十章：權(quán)限
- 第十一章：進(jìn)程
- 第十二章：shell環(huán)境
- 第十三章：VI簡(jiǎn)介
- 第十四章：自定制shell提示符
- 第十五章：軟件包管理
- 第十六章：存儲(chǔ)媒介
- 第十七章：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
- 第十八章：查找文件
- 第十九章：歸檔和備份
- 第二十章：正則表達(dá)式
- 第二十一章：文本處理
- 第二十二章：格式化輸出
- 第二十三章：打印
- 第二十四章：編譯程序
- 第二十五章：編寫第一個(gè)shell腳本
- 第二十六章：?jiǎn)?dòng)一個(gè)項(xiàng)目
- 第二十七章：自頂向下設(shè)計(jì)
- 第二十八章：流程控制 if分支結(jié)構(gòu)
- 第二十九章：讀取鍵盤輸入
- 第三十章：流程控制 while/until 循環(huán)
- 第三十一章：疑難排解
- 第三十二章：流程控制 case分支
- 第三十三章：位置參數(shù)
- 第三十四章：流程控制 for循環(huán)
- 第三十五章：字符串和數(shù)字
- 第三十六章：數(shù)組
- 第三十七章：奇珍異寶