04_SHELL编程之循环语句

本机课程目标

  • 掌握for循环语句的基本语法结构
  • 掌握while和until循环语句的基本语法结构

一、for循环语句

关键词：爱的魔力转圈圈:innocent:

1. for循环语法结构

㈠ ==列表==循环

列表for循环：用于将一组命令执行==已知的次数==

  • 基本语法格式
for variable in {list}
     do
          command 
          command
          …
     done
或者
for variable in a b c
     do
         command
         command
     done
  • 举例说明
# for var in {1..10};do echo $var;done
# for var in 1 2 3 4 5;do echo $var;done
# for var in `seq 10`;do echo $var;done
# for var in $(seq 10);do echo $var;done
# for var in {0..10..2};do echo $var;done
# for var in {2..10..2};do echo $var;done
# for var in {10..1};do echo $var;done
# for var in {10..1..-2};do echo $var;done
# for var in `seq 10 -2 1`;do echo $var;done

㈡ 不带列表循环

不带列表的for循环执行时由用户指定参数和参数的个数

  • 基本语法格式
for variable
    do
        command 
        command
        …
   done
  • 举例说明
#!/bin/bash
for var
do
echo $var
done

echo "脚本后面有$#个参数"

㈢ 类C风格的for循环

  • 基本语法结构
for(( expr1;expr2;expr3 ))
    do
        command
        command
        …
    done
for (( i=1;i<=5;i++))
    do
        echo $i
    done


expr1：定义变量并赋初值
expr2：决定是否进行循环（条件）
expr3：决定循环变量如何改变，决定循环什么时候退出
  • 举例说明
 # for ((i=1;i<=5;i++));do echo $i;done
 # for ((i=1;i<=10;i+=2));do echo $i;done
 # for ((i=2;i<=10;i+=2));do echo $i;done

2. 应用案例

㈠ 脚本==计算==1-100奇数和

① 思路

  1. 定义一个变量来保存奇数的和 ==sum===0
  2. 找出1-100的奇数，保存到另一个变量里 ==i===遍历出来的奇数
  3. 从1-100中找出奇数后，再相加，然后将和赋值给变量 循环变量 for
  4. 遍历完毕后，将sum的值打印出来

② 落地实现（条条大路通罗马）

#!/bin/env bash
# 计算1-100的奇数和
# 定义变量来保存奇数和
sum=0

#for循环遍历1-100的奇数，并且相加，把结果重新赋值给sum

for i in {1..100..2}
do
    let sum=$sum+$i
done
#打印所有奇数的和
echo "1-100的奇数和是:$sum"


方法1：
#!/bin/bash
sum=0
for i in {1..100..2}
do
    sum=$[$i+$sum]
done
echo "1-100的奇数和为:$sum"

方法2：
#!/bin/bash
sum=0
for ((i=1;i<=100;i+=2))
do
    let sum=$i+$sum
done
echo "1-100的奇数和为:$sum"

方法3：
#!/bin/bash
sum=0
for ((i=1;i<=100;i++))
do
    if [ $[$i%2] -ne 0 ];then
    let sum=$sum+$i
    fi
或者
test $[$i%2] -ne 0 && let sum=$sum+$i

done
echo "1-100的奇数和为:$sum"

方法4：
sum=0
for ((i=1;i<=100;i++))
do
    if [ $[$i%2] -eq 0 ];then
    continue
    else
    let sum=$sum+$i
    fi
done
echo "1-100的奇数和为:$sum"

#!/bin/bash
sum=0
for ((i=1;i<=100;i++))
do
    test $[$i%2] -eq 0 && continue || let sum=sum+$i
done
echo "1-100的奇数和是:$sum"

③ 循环控制语句

循环体： ==do....done==之间的内容

  • continue：继续；表示==循环体==内下面的代码不执行，重新开始下一次循环
  • break：打断；马上停止执行本次循环，执行==循环体==后面的代码
  • exit：表示直接跳出程序
[root@server ~]# cat for5.sh 
#!/bin/bash
for i in {1..5}
do
    test $i -eq 2 && break || touch /tmp/file$i
done
echo hello hahahah

㈡ 判断所输整数是否为质数

质数(素数)：只能被1和它本身整除的数叫质数。
2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 67 71 73 79 83 89 97

① 思路

  1. 让用户输入一个数，保存到一个变量里
  2. 如果能被其他数整除就不是质数——>$num%$i是否等于0 $i=2到​$num-1
  3. 如果输入的数是1或者2取模根据上面判断又不符合，所以先排除1和2
  4. 测试序列从2开始，输入的数是4——>得出结果$num不能和$i相等，并且$num不能小于$i

② 落地实现

#!/bin/bash
read -p "请输入一个正整数字:" number

[ $number -eq 1 ] && echo "$number不是质数" && exit
[ $number -eq 2 ] && echo "$number是质数" && exit

for i in `seq 2 $[$number-1]`
    do
     [ $[$number%$i] -eq 0 ] && echo "$number不是质数" && exit
    done
echo "$number是质数" && exit

㈢ 批量创建用户

需求：批量加5个新用户，以u1到u5命名，并统一加一个新组，组名为class,统一改密码为123

① 思路

  1. 添加用户的命令
  2. 判断class组是否存在
  3. 根据题意，判断该脚本循环5次来添加用户
  4. 给用户设置密码，应该放到循环体里面

② 落地实现

方法一：
#!/bin/bash
#判断class组是否存在
grep -w class /etc/group &>/dev/null
[ $? -ne 0 ] && groupadd class
#批量创建5个用户
for i in {1..5}
do
    useradd -G class u$i
    echo 123|passwd --stdin u$i
done

方法二：
#!/bin/bash
#判断class组是否存在
cut -d: -f1 /etc/group|grep -w class &>/dev/null
[ $? -ne 0 ] && groupadd class

#循环增加用户，循环次数5次，for循环,给用户设定密码
for ((i=1;i<=5;i++))
do
    useradd u$i -G class
    echo 123|passwd --stdin u$i
done


方法三：
#!/bin/bash
grep -w class /etc/group &>/dev/null
test $? -ne 0 && groupadd class
或者
groupadd class &>/dev/null

for ((i=1;i<=5;i++))
do
useradd -G class u$i && echo 123|passwd --stdin u$i
done

3. 课堂练习

㈠ 批量创建用户

需求1:批量新建5个用户stu1~stu5，要求这几个用户的家目录都在/rhome.

#!/bin/bash
#判断/rhome是否存在
[ -f /rhome ] && mv /rhome /rhome.bak
test ! -f /rhome -a ! -d /rhome && mkdir /rhome
或者
[ -f /rhome ] && mv /rhome /rhome.bak || [ ! -d /rhome ] && mkdir /rhome 
#创建用户，循环5次
for ((i=1;i<=5;i++))
do
    useradd -d /rhome/stu$i stu$i
    echo 123|passwd --stdin stu$i
done

㈡ 局域网内脚本检查主机网络通讯

需求2：

写一个脚本，局域网内，把能ping通的IP和不能ping通的IP分类，并保存到两个文本文件里

以10.1.1.1~10.1.1.10为例

#!/bin/bash
#定义变量
ip=10.1.1
#循环去ping主机的IP
for ((i=1;i<=10;i++))
do
    ping -c1 $ip.$i &>/dev/null
    if [ $? -eq 0 ];then
        echo "$ip.$i is ok" >> /tmp/ip_up.txt
    else
        echo "$ip.$i is down" >> /tmp/ip_down.txt
    fi
    或者
    [ $? -eq 0 ] && echo "$ip.$i is ok" >> /tmp/ip_up.txt || echo "$ip.$i is down" >> /tmp/ip_down.txt
done

[root@server shell03]# time ./ping.sh         

real    0m24.129s
user    0m0.006s
sys     0m0.005s

延伸扩展：shell脚本并发

并行执行：
{程序}&表示将程序放到后台并行执行，如果需要等待程序执行完毕再进行下面内容，需要加wait

#!/bin/bash
#定义变量
ip=10.1.1
#循环去ping主机的IP
for ((i=1;i<=10;i++))
do
{

        ping -c1 $ip.$i &>/dev/null
        if [ $? -eq 0 ];then
                echo "$ip.$i is ok" >> /tmp/ip_up.txt
        else
                echo "$ip.$i is down" >> /tmp/ip_down.txt
        fi
}&
done
wait
echo "ip is ok...."

[root@server ~]# time ./ping.sh 
ip is ok...

real    0m3.091s
user    0m0.001s
sys     0m0.008s

㈢ 判断闰年

需求3：

输入一个年份，判断是否是润年（能被4整除但不能被100整除，或能被400整除的年份即为闰年）

#!/bin/bash
read -p "Please input year:(2017)" year
if [ $[$year%4] -eq 0 -a $[$year%100] -ne 0 ];then
    echo "$year is leap year"
elif [ $[$year%400] -eq 0 ];then
    echo "$year is leap year"
else
    echo "$year is not leap year"
fi

4. 总结

  • FOR循环语法结构
  • FOR循环可以结合条件判断和流程控制语句
    • do ......done 循环体
    • 循环体里可以是命令集合，再加上条件判断以及流程控制
  • 控制循环语句
    • continue 继续，跳过本次循环，继续下一次循环
    • break 打断，跳出循环，执行循环体外的代码
    • exit 退出，直接退出程序

二、while循环语句

特点：==条件为真就进入循环；条件为假就退出循环==

1. while循环语法结构

while 表达式
    do
        command...
    done
    
while  [ 1 -eq 1 ] 或者 (( 1 > 2 ))
  do
     command
     command
     ...
 done

循环打印1-5数字

FOR循环打印：
for ((i=1;i<=5;i++))
do
    echo $i
done

while循环打印：
i=1
while [ $i -le 5 ]
do
    echo $i
    let i++
done

2. 应用案例

㈠ 脚本计算1-50偶数和

#!/bin/bash
#定义变量
sum=0
i=2
#循环打印1-50的偶数和并且计算后重新赋值给sum
while [ $i -le 50 ]
do
    let sum=sum+i
    let i+=2
done
#打印sum的值
echo "1-50的偶数和为:$sum"

㈡ 脚本同步系统时间

① 具体需求

  1. 写一个脚本，30秒同步一次系统时间，时间同步服务器10.1.1.1
  2. 如果同步失败，则进行邮件报警,每次失败都报警
  3. 同步成功,也进行邮件通知,但是成功100次才通知一次

② 思路

  1. 每个30s同步一次时间，该脚本是一个死循环

  2. 同步失败发送邮件

  3. 同步成功100次发送邮件

③ 落地实现

#!/bin/bash
#定义变量
count=0
ntp_server=10.1.1.1
while true
do
    rdate -s $ntp-server &>/dev/null
    if [ $? -ne 0 ];then
        echo "system date failed" |mail -s 'check system date'  root@localhost  
    else
        let count++
        if [ $[$count%100] -eq 0 ];then
        echo "system date successfull" |mail -s 'check system date'  root@localhost && count=0
        fi
    fi
sleep 3
done

以上脚本还有更多的写法，课后自己完成

三、until循环

特点：==条件为假就进入循环；条件为真就退出循环==

1. until语法结构

until expression   [ 1 -eq 1 ]  (( 1 >= 1 ))
    do
        command
        command
        ...
    done

打印1-5数字

i=1
while [ $i -le 5 ]
do
    echo $i
    let i++
done

i=1
until [ $i -gt 5 ]
do
    echo $i
    let i++
done

2. 应用案例

㈠ 具体需求

  1. 使用until语句批量创建10个用户，要求stu1—stu5用户的UID分别为1001—1005；
  2. stu6~stu10用户的家目录分别在/rhome/stu6—/rhome/stu10

㈡ 思路

㈢ 落地实现

#!/bin/bash
i=1
until [ $i -gt 10 ]
do
    if [ $i -le 5 ];then
        useradd -u $[1000+$i] stu$i && echo 123|passwd --stdin stu$i
    else
        [ ! -d /rhome ] && mkdir /rhome
        useradd -d /rhome/stu$i stu$i && echo 123|passwd --stdin stu$i      
    fi
let i++
done

四、课后作业

  1. 判断/tmp/run目录是否存在，如果不存在就建立，如果存在就删除目录里所有文件
  2. 输入一个路径，判断路径是否存在，而且输出是文件还是目录，如果是链接文件，还得输出是 有效的连接还是无效的连接
  3. 交互模式要求输入一个ip，然后脚本判断这个IP 对应的主机是否 能ping 通，输出结果类似于：
    Server 10.1.1.20 is Down! 最后要求把结果邮件到本地管理员root@localhost mail01@localhost
  4. 写一个脚本/home/program，要求当给脚本输入参数hello时，脚本返回world,给脚本输入参数world时，脚本返回hello。而脚本没有参数或者参数错误时，屏幕上输出“usage:/home/program hello or world”
  5. 写一个脚本自动搭建nfs服务
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