Shell 脚本中的循环与流程控制：从基础到复杂逻辑实现

Shell 脚本中的循环与流程控制：从基础到复杂逻辑实现循环和流程控制是 Shell 脚本实现复杂逻辑的核心机制。无论是批量处理文件、迭代数组元素，还是实现条件分支，都离不开灵活的流程控制结构。本文将系统介绍 Shell 中的循环类型、条件判断和流程控制技巧，帮助你编写高效、清晰的脚本逻辑。一、条件判断：Shell 中的逻辑分支条件判断是流程控制的基础，Shell 提供了多种方式实现条件检查：

基本 if 语句结构 bash #!/bin/bash

基本 if 结构

age=25 if [ $age -ge 18 ]; then echo "已成年" fi

if-else 结构

if [ $age -ge 65 ]; then echo "已退休" else echo "未退休" fi

if-elif-else 结构

score=85 if [ $score -ge 90 ]; then echo "优秀" elif [ $score -ge 80 ]; then echo "良好" elif [ $score -ge 60 ]; then echo "及格" else echo "不及格" fi 2. 条件表达式的类型 Shell 支持多种条件表达式，用于不同场景的判断： bash #!/bin/bash

file="example.txt" str="hello" num=10

文件判断

if [ -f " $Shell 脚本中的循环与流程控制：从基础到复杂逻辑实现_流程控制$ file 是普通文件" fi

if [ -d "/tmp" ]; then # 目录存在 echo "/tmp 是目录" fi

if [ -r " $Shell 脚本中的循环与流程控制：从基础到复杂逻辑实现_Shell_02$ file 可读" fi

字符串判断

if [ -z "$str" ]; then # 字符串为空 echo "字符串为空" else echo "字符串不为空" fi

if [ "$str" = "hello" ]; then # 字符串相等 echo "字符串匹配" fi

数值判断

if [ $Shell 脚本中的循环与流程控制：从基础到复杂逻辑实现_流程控制_03$ num 大于 5" fi

if [ $Shell 脚本中的循环与流程控制：从基础到复杂逻辑实现_流程控制_04$ num 等于 10" fi 3. 高级条件表达式：[[]] 与 (( )) Bash 提供了更强大的条件表达式语法： bash #!/bin/bash

[[ ]] 支持模式匹配和正则表达式

name="John Doe" if [[ $name == J* ]]; then # 模式匹配（以J开头） echo "姓名以J开头" fi

email="john@example.com" if [[ $Shell 脚本中的循环与流程控制：从基础到复杂逻辑实现_Shell_05$ ]]; then echo "邮箱格式有效" fi

(( )) 支持更直观的算术运算

num=15 if (( num > 10 && num < 20 )); then # 算术表达式 echo "$num 在 10-20 之间" fi

变量自增

(( num++ )) echo "自增后: $num" 二、循环结构：重复执行的艺术 Shell 提供了多种循环结构，适用于不同的迭代场景：

for 循环：遍历列表元素 bash #!/bin/bash

遍历直接列出的元素

for fruit in apple banana cherry date; do echo "水果: $fruit" done

遍历数组

fruits=(apple banana cherry date) for fruit in "${fruits[@]}"; do echo "数组中的水果: $fruit" done

遍历命令输出

echo -e "\n当前目录中的.sh文件:" for file in $(ls *.sh); do echo "- $file" done

C风格的for循环

echo -e "\n计数到5:" for (( i=1; i<=5; i++ )); do echo "计数: $i" done 2. while 循环：条件满足时持续执行 bash #!/bin/bash

基本while循环

count=1 echo "计数到3:" while [ $count -le 3 ]; do echo "计数: $count" (( count++ )) # 计数自增 done

读取文件内容

echo -e "\n读取文件内容:" while IFS= read -r line; do echo "行内容: $line" done < "example.txt" # 从文件读取

无限循环（配合break使用）

echo -e "\n输入q退出:" while true; do read -p "请输入内容: " input if [ "$input" = "q" ]; then break # 退出循环 fi echo "你输入了: $input" done 3. until 循环：条件不满足时持续执行 bash #!/bin/bash

until循环：条件为假时执行

count=5 echo "从5倒数到1:" until [ $count -eq 0 ]; do echo "计数: $count" (( count-- )) done

结合break和continue

echo -e "\n跳过偶数:" num=0 until [ $num -gt 10 ]; do (( num++ )) if (( num % 2 == 0 )); then continue # 跳过偶数 fi echo "奇数: $num" done 4. 循环控制：break 与 continue bash #!/bin/bash

break：跳出整个循环

echo "找到3就停止:" for i in {1..5}; do if [ $i -eq 3 ]; then break fi echo "数字: $i" done

continue：跳过当前迭代

echo -e "\n跳过3:" for i in {1..5}; do if [ $i -eq 3 ]; then continue fi echo "数字: $i" done

嵌套循环中的break

echo -e "\n嵌套循环:" for i in {1..3}; do echo "外部循环: $i" for j in {1..3}; do if [ $j -eq 2 ]; then break # 只跳出内部循环 fi echo " 内部循环: $j" done done 三、循环与条件的组合：实现复杂逻辑将循环与条件判断结合，可以实现更复杂的业务逻辑：

批量文件处理 bash #!/bin/bash

批量处理目录中的图片文件

image_dir="./images" output_dir="./resized_images"

创建输出目录

mkdir -p "$output_dir"

遍历所有图片文件

for file in " $Shell 脚本中的循环与流程控制：从基础到复杂逻辑实现_bash_06$ file" ] || continue

# 获取文件名（不含路径）
filename=$(basename "$file")# 检查文件是否已经处理过
if [ -f "$output_dir/$filename" ]; thenecho "已处理: $filename，跳过"continue
fi# 处理图片（这里使用convert工具，需要imagemagick）
echo "处理: $filename"
convert "$file" -resize 800x600 "$output_dir/$filename" || {echo "处理 $filename 失败" >&2continue
}

done

echo "批量处理完成" 2. 数据过滤与转换 bash #!/bin/bash

过滤并转换数据文件

input_file="raw_data.txt" output_file="processed_data.txt"

清空输出文件

"$output_file"

echo "开始处理数据..." line_count=0 valid_count=0

读取并处理每一行

while IFS= read -r line; do (( line_count++ ))

# 跳过空行
if [ -z "$line" ]; thencontinue
fi# 跳过注释行
if [[ $line =~ ^# ]]; thencontinue
fi# 提取需要的字段（假设用逗号分隔）
id=$(echo "$line" | cut -d ',' -f 1)
value=$(echo "$line" | cut -d ',' -f 3)# 验证ID格式
if ! [[ $id =~ ^[A-Z]{2}[0-9]{4}$ ]]; thenecho "警告: 行 $line_count 包含无效ID: $id" >&2continue
fi# 验证数值范围
if ! [[ $value =~ ^[0-9]+(\.[0-9]+)?$ ]] || (( $(echo "$value > 100" | bc -l) )); thenecho "警告: 行 $line_count 包含无效值: $value" >&2continue
fi# 处理有效数据（转换为整数）
rounded_value=$(printf "%.0f" "$value")# 写入输出文件
echo "$id,$rounded_value" >> "$output_file"
(( valid_count++ ))

done < "$input_file"

echo "处理完成: 共 $line_count 行，有效 $valid_count 行" echo "结果保存到: $output_file" 四、高级流程控制：函数与循环的协同将循环逻辑封装到函数中，可以提高代码的可维护性：

循环函数：处理可复用逻辑 bash #!/bin/bash

检查目录中的文件是否符合命名规范

check_filename_conventions() { local dir="$1" local pattern="$2" local error_count=0

# 验证目录存在
if [ ! -d "$dir" ]; thenecho "错误: 目录 $dir 不存在" >&2return 1
fiecho "检查 $dir 中的文件命名规范..."# 遍历目录中的文件
while IFS= read -r -d '' file; dofilename=$(basename "$file")# 检查文件名是否匹配模式if ! [[ $filename =~ $pattern ]]; thenecho "不符合规范: $filename" >&2(( error_count++ ))fi
done < <(find "$dir" -type f -print0)  # 使用-print0处理含空格的文件名echo "检查完成，发现 $error_count 个不符合规范的文件"
return $error_count

}

主程序

if [ $# -ne 1 ]; then echo "用法: $0 <目录>" exit 1 fi

检查图片文件（假设规范是小写字母、数字和下划线，.jpg或.png结尾）

check_filename_conventions " $Shell 脚本中的循环与流程控制：从基础到复杂逻辑实现_流程控制_07$ '

根据检查结果采取行动

if [ $? -eq 0 ]; then echo "所有文件符合命名规范" else echo "请修正不符合规范的文件命名" >&2 # exit 1 # 如需严格检查，可取消注释 fi 2. 递归循环：处理层级结构 bash #!/bin/bash

递归计算目录大小

calculate_dir_size() { local dir="$1" local total_size=0 local item

# 遍历目录中的所有项目
for item in "$dir"/*; do# 跳过不存在的项目（空目录）[ -e "$item" ] || continueif [ -d "$item" ]; then# 递归处理子目录subdir_size=$(calculate_dir_size "$item")total_size=$(( total_size + subdir_size ))elif [ -f "$item" ]; then# 累加文件大小filesize=$(stat -c %s "$item")total_size=$(( total_size + filesize ))fi
done# 显示当前目录大小（转换为KB）
echo "$dir: $(( total_size / 1024 )) KB"
return $total_size

}

主程序

if [ $# -ne 1 ] || [ ! -d "$1" ]; then echo "用法: $0 <目录>" exit 1 fi

echo "计算目录大小（递归）：" total=$(calculate_dir_size "$1") echo "总大小: $(( total / 1024 / 1024 )) MB" 五、企业级脚本中的流程控制模式在大型脚本中，合理组织循环和条件判断能显著提升可读性和可维护性： bash #!/bin/bash

企业级备份脚本：展示复杂流程控制

set -euo pipefail

配置

BACKUP_DIR="/var/backups" SOURCES=("/home" "/etc" "/var/www") RETENTION_DAYS=7 LOG_FILE="/var/log/backup_script.log"

日志函数

log() { local level=$1 local message= $Shell 脚本中的循环与流程控制：从基础到复杂逻辑实现_bash_08$ (date +"%Y-%m-%d %H:%M:%S") echo "[ $Shell 脚本中的循环与流程控制：从基础到复杂逻辑实现_流程控制_09$ level] $Shell 脚本中的循环与流程控制：从基础到复杂逻辑实现_流程控制_10$ LOG_FILE" echo "[$level] $message" # 同时输出到控制台 }

检查依赖工具

check_dependencies() { log "INFO" "检查必要工具..." local dependencies=("rsync" "gzip" "find")

for dep in "${dependencies[@]}"; doif ! command -v "$dep" >/dev/null 2>&1; thenlog "ERROR" "缺少必要工具: $dep"exit 1fi
done

}

执行备份

perform_backup() { local source= $Shell 脚本中的循环与流程控制：从基础到复杂逻辑实现_流程控制_11$ (basename " $Shell 脚本中的循环与流程控制：从基础到复杂逻辑实现_bash_12$ BACKUP_DIR/ $Shell 脚本中的循环与流程控制：从基础到复杂逻辑实现_流程控制_13$ (date +%Y%m%d).tar.gz"

log "INFO" "开始备份 $source 到 $backup_path"# 创建压缩备份
if tar -czf "$backup_path" -C "$(dirname "$source")" "$(basename "$source")"; thenlog "INFO" "$source 备份成功"return 0
elselog "ERROR" "$source 备份失败"# 清理失败的备份文件if [ -f "$backup_path" ]; thenrm "$backup_path"fireturn 1
fi

}

清理旧备份

cleanup_old_backups() { log "INFO" "清理 $RETENTION_DAYS 天前的旧备份..."

# 查找并删除旧备份
find "$BACKUP_DIR" -type f -name "*.tar.gz" \-mtime +"$RETENTION_DAYS" -print0 | while IFS= read -r -d '' file; dolog "INFO" "删除旧备份: $file"rm "$file"
done

}

主函数

main() { log "INFO" "===== 备份脚本开始执行 ====="

# 检查依赖
check_dependencies# 检查备份目录
if [ ! -d "$BACKUP_DIR" ]; thenlog "INFO" "创建备份目录: $BACKUP_DIR"mkdir -p "$BACKUP_DIR"
fi# 备份每个源目录
local failed=0
for source in "${SOURCES[@]}"; doif [ ! -d "$source" ]; thenlog "WARN" "源目录 $source 不存在，跳过"continuefiif ! perform_backup "$source"; thenfailed=$(( failed + 1 ))fi
done# 清理旧备份
cleanup_old_backups# 总结结果
if [ $failed -eq 0 ]; thenlog "INFO" "所有备份任务成功完成"
elselog "ERROR" "有 $failed 个备份任务失败"exit 1
filog "INFO" "===== 备份脚本执行结束 ====="

}

启动主函数

main " $Shell 脚本中的循环与流程控制：从基础到复杂逻辑实现_流程控制_14$ (check_validation " $Shell 脚本中的循环与流程控制：从基础到复杂逻辑实现_Shell_15$ is_valid" = "true" ]）健壮性考虑循环处理文件时，始终检查文件是否存在处理用户输入的循环需设置超时或最大迭代次数嵌套循环层级不超过 3 层，否则考虑重构常见陷阱避免注意文件名中的空格和特殊字符（始终用引号包裹变量） for 循环遍历命令输出时注意字段分隔符（IFS）管道中的 while 循环在子 shell 中执行，变量修改不会影响外部掌握这些循环和流程控制技巧，能让你编写的 Shell 脚本从简单的命令堆砌升级为结构化的程序。良好的流程控制设计不仅能实现复杂逻辑，还能保证脚本的可读性和可维护性，这在企业级脚本开发中尤为重要。记住，最适合的控制结构是既能清晰表达逻辑，又能让其他开发者轻松理解的结构。