# 循环

Bash 提供三种循环语法`for`、`while`和`until`。

## while 循环

`while`循环有一个判断条件，只要符合条件，就不断循环执行指定的语句。

```bash
while condition; do
  commands
done
```

上面代码中，只要满足条件`condition`，就会执行命令`commands`。然后，再次判断是否满足条件`condition`，只要满足，就会一直执行下去。只有不满足条件，才会退出循环。

循环条件`condition`可以使用`test`命令，跟`if`结构的判断条件写法一致。

```bash
#!/bin/bash

number=0
while [ "$number" -lt 10 ]; do
  echo "Number = $number"
  number=$((number + 1))
done
```

上面例子中，只要变量`$number`小于10，就会不断加1，直到`$number`等于10，然后退出循环。

关键字`do`可以跟`while`不在同一行，这时两者之间不需要使用分号分隔。

```bash
while true
do
  echo 'Hi, while looping ...';
done
```

上面的例子会无限循环，可以按下 Ctrl + c 停止。

`while`循环写成一行，也是可以的。

```bash
$ while true; do echo 'Hi, while looping ...'; done
```

`while`的条件部分也可以是执行一个命令。

```bash
$ while echo 'ECHO'; do echo 'Hi, while looping ...'; done
```

上面例子中，判断条件是`echo 'ECHO'`。由于这个命令总是执行成功，所以上面命令会产生无限循环。

`while`的条件部分可以执行任意数量的命令，但是执行结果的真伪只看最后一个命令的执行结果。

```bash
$ while true; false; do echo 'Hi, looping ...'; done
```

上面代码运行后，不会有任何输出，因为`while`的最后一个命令是`false`。

## until 循环

`until`循环与`while`循环恰好相反，只要不符合判断条件（判断条件失败），就不断循环执行指定的语句。一旦符合判断条件，就退出循环。

```bash
until condition; do
  commands
done
```

关键字`do`可以与`until`不写在同一行，这时两者之间不需要分号分隔。

```bash
until condition
do
  commands
done
```

下面是一个例子。

```bash
$ until false; do echo 'Hi, until looping ...'; done
Hi, until looping ...
Hi, until looping ...
Hi, until looping ...
^C
```

上面代码中，`until`的部分一直为`false`，导致命令无限运行，必须按下 Ctrl + c 终止。

```bash
#!/bin/bash

number=0
until [ "$number" -ge 10 ]; do
  echo "Number = $number"
  number=$((number + 1))
done
```

上面例子中，只要变量`number`小于10，就会不断加1，直到`number`大于等于10，就退出循环。

`until`的条件部分也可以是一个命令，表示在这个命令执行成功之前，不断重复尝试。

```bash
until cp $1 $2; do
  echo 'Attempt to copy failed. waiting...'
  sleep 5
done
```

上面例子表示，只要`cp $1 $2`这个命令执行不成功，就5秒钟后再尝试一次，直到成功为止。

`until`循环都可以转为`while`循环，只要把条件设为否定即可。上面这个例子可以改写如下。

```bash
while ! cp $1 $2; do
  echo 'Attempt to copy failed. waiting...'
  sleep 5
done
```

一般来说，`until`用得比较少，完全可以统一都使用`while`。

## for...in 循环

`for...in`循环用于遍历列表的每一项。

```bash
for variable in list
do
  commands
done
```

上面语法中，`for`循环会依次从`list`列表中取出一项，作为变量`variable`，然后在循环体中进行处理。

关键词`do`可以跟`for`写在同一行，两者使用分号分隔。

```bash
for variable in list; do
  commands
done
```

下面是一个例子。

```bash
#!/bin/bash

for i in word1 word2 word3; do
  echo $i
done
```

上面例子中，`word1 word2 word3`是一个包含三个单词的列表，变量`i`依次等于`word1`、`word2`、`word3`，命令`echo $i`则会相应地执行三次。

列表可以由通配符产生。

```bash
for i in *.png; do
  ls -l $i
done
```

上面例子中，`*.png`会替换成当前目录中所有 PNG 图片文件，变量`i`会依次等于每一个文件。

列表也可以通过子命令产生。

```bash
#!/bin/bash

count=0
for i in $(cat ~/.bash_profile); do
  count=$((count + 1))
  echo "Word $count ($i) contains $(echo -n $i | wc -c) characters"
done
```

上面例子中，`cat ~/.bash_profile`命令会输出`~/.bash_profile`文件的内容，然后通过遍历每一个词，计算该文件一共包含多少个词，以及每个词有多少个字符。

`in list`的部分可以省略，这时`list`默认等于脚本的所有参数`$@`。但是，为了可读性，最好还是不要省略，参考下面的例子。

```bash
for filename; do
  echo "$filename"
done

# 等同于

for filename in "$@" ; do
  echo "$filename"
done
```

在函数体中也是一样的，`for...in`循环省略`in list`的部分，则`list`默认等于函数的所有参数。

## for 循环

`for`循环还支持 C 语言的循环语法。

```bash
for (( expression1; expression2; expression3 )); do
  commands
done
```

上面代码中，`expression1`用来初始化循环条件，`expression2`用来决定循环结束的条件，`expression3`在每次循环迭代的末尾执行，用于更新值。

注意，循环条件放在双重圆括号之中。另外，圆括号之中使用变量，不必加上美元符号`$`。

它等同于下面的`while`循环。

```bash
(( expression1 ))
while (( expression2 )); do
  commands
  (( expression3 ))
done
```

下面是一个例子。

```bash
for (( i=0; i<5; i=i+1 )); do
  echo $i
done
```

上面代码中，初始化变量`i`的值为0，循环执行的条件是`i`小于5。每次循环迭代结束时，`i`的值加1。

`for`条件部分的三个语句，都可以省略。

```bash
for ((;;))
do
  read var
  if [ "$var" = "." ]; then
    break
  fi
done
```

上面脚本会反复读取命令行输入，直到用户输入了一个点（`.`）为止，才会跳出循环。

## break，continue

Bash 提供了两个内部命令`break`和`continue`，用来在循环内部跳出循环。

`break`命令立即终止循环，程序继续执行循环块之后的语句，即不再执行剩下的循环。

```bash
#!/bin/bash

for number in 1 2 3 4 5 6
do
  echo "number is $number"
  if [ "$number" = "3" ]; then
    break
  fi
done
```

上面例子只会打印3行结果。一旦变量`$number`等于3，就会跳出循环，不再继续执行。

`continue`命令立即终止本轮循环，开始执行下一轮循环。

```bash
#!/bin/bash

while read -p "What file do you want to test?" filename
do
  if [ ! -e "$filename" ]; then
    echo "The file does not exist."
    continue
  fi

  echo "You entered a valid file.."
done
```

上面例子中，只要用户输入的文件不存在，`continue`命令就会生效，直接进入下一轮循环（让用户重新输入文件名），不再执行后面的打印语句。

## select 结构

`select`结构主要用来生成简单的菜单。它的语法与`for...in`循环基本一致。

```bash
select name
[in list]
do
  commands
done
```

Bash 会对`select`依次进行下面的处理。

1. `select`生成一个菜单，内容是列表`list`的每一项，并且每一项前面还有一个数字编号。
1. Bash 提示用户选择一项，输入它的编号。
1. 用户输入以后，Bash 会将该项的内容存在变量`name`，该项的编号存入环境变量`REPLY`。如果用户没有输入，就按回车键，Bash 会重新输出菜单，让用户选择。
1. 执行命令体`commands`。
1. 执行结束后，回到第一步，重复这个过程。

下面是一个例子。

```bash
#!/bin/bash
# select.sh

select brand in Samsung Sony iphone symphony Walton
do
  echo "You have chosen $brand"
done
```

执行上面的脚本，Bash 会输出一个品牌的列表，让用户选择。

```bash
$ ./select.sh
1) Samsung
2) Sony
3) iphone
4) symphony
5) Walton
#?
```

如果用户没有输入编号，直接按回车键。Bash 就会重新输出一遍这个菜单，直到用户按下`Ctrl + c`，退出执行。

`select`可以与`case`结合，针对不同项，执行不同的命令。

```bash
#!/bin/bash

echo "Which Operating System do you like?"

select os in Ubuntu LinuxMint Windows8 Windows10 WindowsXP
do
  case $os in
    "Ubuntu"|"LinuxMint")
      echo "I also use $os."
    ;;
    "Windows8" | "Windows10" | "WindowsXP")
      echo "Why don't you try Linux?"
    ;;
    *)
      echo "Invalid entry."
      break
    ;;
  esac
done
```

上面例子中，`case`针对用户选择的不同项，执行不同的命令。

## 参考链接

- [Bash Select Command](https://linuxhint.com/bash_select_command/), Fahmida Yesmin