BASH: описание циклов for, while, until и примеры использования

Автор: | 11/15/2013
 

terminalКраткое описание разницы в типах циклов:

for — будет выполнять действие до тех пор, пока есть объекты для выполнения (например — чтение потока из stdin, файла или функции);
while — выполняет действие до тех пор, пока условие является истинным;
until — будет выполняться до тех пор, пока условие не станет истинным, т.е. пока оно false.

Цикл FOR

Рассмотрим такой вариант скрипта с циклом:

$ cat loop.sh
#!/bin/bash
for variable in `ls -1`
do
echo "$variable"
done

Синтаксис очень простой и достаточно наглядно показан в примере:

for (запускаем цикл) variable (объявляем переменную, над которой будем выполнять действия) in (направляем циклу поток) `ls -1` (команда, которую необходимо выполнить и передать в переменную $variable). Do и done — «тело» цикла, в рамках которых будут выполняться основные действия над полученными данными, а echo "$variable" — непосредственно само действие, выполняемое циклом.

Теперь немного изменим пример, и вместо явного указания команды — применим вторую переменную:

$ cat loop.sh
#!/bin/bash
ls=`ls -1`
for variable in $ls
do
echo "$variable"
done

Теперь команда ls -1 передаётся в отдельной переменной, что позволяет более гибко работать с циклом. Вместо переменной в цикле можно использовать и функцию:

$ cat loop.sh
#!/bin/bash
lsl () {
ls -1
}
for variable in `lsl`
do
echo "$variable"
done

Подробнее о функциях в статье BASH: использование функций, примеры.

Основное условие цикла for — он будет выполняться до тех пор, пока в переданной ему команде есть объекты для действия. Исходя из примера выше — пока в листинге ls -1 есть файлы для отображения — цикл будет передавать их в переменную и выполнять «тело цикла». Как только список файлов в директории закончится — цикл завершит своё выполнение.

Давайте немного усложним пример.

В каталоге имеется список файлов:

$ ls -1
file1
file2
file3
file4
file5
loop.sh
nofile1
nofile2
nofile3
nofile4
nofile5

Нам необходимо выбрать из них только те, которые в названии не имеют слова «no«:

$ cat loop.sh
#!/bin/bash
lsl=`ls -1`
for variable in $lsl
do
echo "$variable" | grep -v "no"
done
$ ./loop.sh
file1
file2
file3
file4
file5
loop.sh

В цикле так же можно использовать условные выражения (conditional expressions) […] для проверки условий и оператор break для прерывания цикла в случае срабатывания условия.

Рассмотрим такой пример:

$ cat loop.sh
#!/bin/bash
lsl=`ls -1`
for variable in $lsl
do
if [ $variable != "loop.sh" ]
then
echo "$variable" | grep -v "no"
else
break
fi
done

Цикл будет выполняться до тех пор, пока не будет встречен файл loop.sh. Как только выполнение цикла дойдёт до этого файла — цикл будет прерван командой break:

$ ./loop.sh
file1
file2
file3
file4
file5

Ещё один пример — использование арифметических операций непосредственно перед выполнением тела цикла:

$ cat loop.sh
#!/bin/bash
for (( count=1; count<11; count++ ))
do
echo "$count"
done

Тут мы задаём три управляющих команды — count=1, контролирующее условие — пока count меньше 11, и команду для выполнения — count +1:

$ ./loop.sh
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Циклы WHILE и UNTIL

Простой пример, хорошо демонстрирующий принцип работы цикла while:

$ cat loop.sh
#!/bin/bash

count=0

while [ $count -lt 10 ]
do
(( count++ ))
echo $count
done

Мы задаём переменную $count равной нулю, после чего запускаем цикл while с условием «пока $count меньше десяти — выполнять цикл». В теле цикла мы выполняем постфиксный инкремент +1 к переменной $count и результат выводим в stdout.

Результат выполнения:

$ ./loop.sh
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Как только значение переменной $count стало 10 — цикл прекратился.

Хороший пример «бесконечного» цикла, который демонстрирует работу while:

$ cat loop.sh
#!/bin/bash

count=10

while [ 1 = 1 ]
do
(( count++ ))
echo $count
done
$ ./loop.sh
...
5378
5379
5380
5381
5382
5383
^C

Аналогично, но «в обратную сторону» работает и цикл until:

$ cat loop.sh
#!/bin/bash

count=0

until [ $count -gt 10 ]
do
(( count++ ))
echo $count
done

Тут мы задаём похожее условие, но вместо «пока переменная меньше 10» — указываем «пока переменная не станет больше чем 10». Результат выполнения:

$ ./loop.sh
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Если же приведённый выше пример «бесконечного цикла» выполнить с использованием until — о не выведет ничего, в отличии от while:

$ cat loop.sh
#!/bin/bash

count=10

until [ 1 = 1 ]
do
        (( count++ ))
        echo $count
done
$ ./loop.sh
$

Так как «условие» изначально «истинно» — тело цикла выполняться не будет.

Как и в цикле for — в while и until можно использовать функции. Для примера — цикл из реально использующегося скрипта, выполняющий проверку статуса сервера Tomcat (PID берётся в системе SLES, в других системах может отличаться), немного упрощенный вариант:

$ cat loop.sh
#!/bin/bash

check_tomcat_status () {
RUN=`ps aux | grep tomcat | grep -v grep | grep java | awk '{print $2}'`
}

while check_tomcat_status
do
        if [ -n "$RUN" ]
        then
                printf "WARNING: Tomcat still running with PID $RUN."
        else
                printf "Tomcat stopped, proceeding...nn"
        break
        fi
done

Результат выполнения:

$ ./loop.sh
WARNING: Tomcat still running with PID 14435
26548.WARNING: Tomcat still running with PID 14435
26548.WARNING: Tomcat still running with PID 14435
26548.WARNING: Tomcat still running with PID 14435
26548.WARNING: Tomcat still running with PID 14435
26548.WARNING: Tomcat still running with PID 14435
26548.WARNING: Tomcat still running with PID 14435
26548.WARNING: Tomcat still running with PID 14435

Полный вариант:

check_tomcat_status () {
RUN=`ps aux | grep tomcat | grep -v grep | grep java | awk '{print $2}'`
}

while check_tomcat_status; do

if [ -n "$RUN" ]
then
printf "WARNING: Tomcat still running with PID $RUN. Stop it? "
answer "Stopping Tomcat..." "Proceeding installation..." && $CATALINA_HOME/bin/shutdown.sh 2&>1 /dev/null || break
sleep 2
if [ -n "$RUN" ]
then
printf "Tomcat still running. Kill it? "
answer "Killing Tomcat..." "Proceeding installation...n" && kill $RUN || break
sleep 2
fi
else
printf "Tomcat stopped, proceeding...nn"
break
fi
done

Функция answer описывалась в статье BASH: использование функций, примеры, но тут используется немного улучшенный вариант:

answer () {
while read response; do
echo
case $response in
    [yY][eE][sS]|[yY])
        printf "$1n"
        return 0
        break
        ;;
    [nN][oO]|[nN])
        printf "$2n"
        return 1
        break
        ;;
        *)
        printf "Please, enter Y(yes) or N(no)! "
esac
done
}

Тут можно было использовать как while, так и until — но не цикл for,  так как for сработал бы один раз (получил PID — и завершился).