for what？ while與until差在哪？

shell十三問之13： for what？ while與until差在哪？

終於，來到了shell十三問的最後一問了... 長長吐一口氣~~~~

最後要介紹的是shell script設計中常見的循環(loop). 所謂的loop就是script中的一段在一定條件下反覆執行的代碼。

bash shell中常用的loop有如下三種：

for
while
until

1. for loop

for loop 是從一個清單列表中讀進變量的值，並依次的循環執行do到done之間的命令行。例：

for var in one two three four five
do
    echo -----------------
    echo '$var is '$var
    echo
done

上例的執行結果將會是：

for會定義一個叫var的變量，其值依次是one two three four five。

因為有5個變量值，因此，do與done之間的命令行會被循環執行5次。

每次循環均用echo產生3個句子。而第二行中不在hard quote之內的$var會被替換。

當最後一個變量值處理完畢，循環結束。

我們不難看出，在for loop中，變量值的多寡，決定循環的次數。然而，變量在循環中是否使用則不一定，得視設計需求而定。倘若for loop沒有使用in這個keyword來制變量清單的話，其值將從 $@(或$*)中繼承：

for var; do
    ......
done

Tips:

若你忘記了`positional parameter, 請溫習第9章...

for loop用於處理“清單”(list)項目非常方便，其清單除了明確指定或從postional parameter取得之外，也可以從變量替換或者命令替換取得... (再一次提醒：別忘了命令行的“重組”特性) 然而，對於一些“累計變化”的項目(整數的加減)，for也能處理：

for ((i = 1; i

2. while loop

除了for loop, 上面的例子，我們也可改用while loop來做到：

num=1
while [ "$num" -le 10 ]; do
    echo "num is $num"
    num=$(($num + 1))
done

while loop的原理與for loop稍有不同：它不是逐次處理清單中的變量值，而是取決於while 後面的命令行的return value：

若為true，則執行do與done之間的命令，然後重新判斷while後的return value。
若為false，則不再執行do與done之間的命令而結束循環。

分析上例：

在while之前，定義變量num=1.

然後測試(test)$num是否小於或等於10.

結果為true，於是執行echo並將num的值加1.

再作第二輪測試，此時num的值為1+1=2，依然小於或等於10，因此，為true，循環繼續。

直到num為10+1=11時，測試才會失敗...於是結束循環。

我們不難發現： 若while的測試結果永遠為true的話，那循環將一直永久執行下去：

while:; do
    echo looping...
done

上面的:是bash的null command，不做任何動作，除了返回true的return value。因此這個循環不會結束，稱作死循環。

死循環的產生有可能是故意設計的(如跑daemon)，也可能是設計的錯誤。

若要結束死循環，可通過signal來終止(如按下ctrl-c). (關於process與signal，等日後有機會再補充，十三問略過。)

3.until loop

一旦你能夠理解while loop的話，那就能理解until loop: **與while相反， until是在return value 為false時進入循環，否則，結束。因此，前面的例子，我們也可以輕鬆的用until來寫：

num=1
until [ ! "$num" -le 10 ]; do
    echo "num is $num"
    num=$(($num + 1))
done

或者：

num=1

until [ "$num" -gt 10 ]; do
    echo "num is $num"
    num=$(($num + 1))
done

okay, 關於bash的三個常用的loop暫時介紹到這裡。

4. shell loop中的break與continue

在結束本章之前，再跟大家補充兩個loop有關的命令：

break
continue 這兩個命令常用在複合式循環裡，也就是do ... done之間又有更進一層的loop，當然，用在單一循環中也未嘗不可啦... ^_^

break用來中斷循環，也就是強迫結束循環。若break後面指定一個數值n的話，則從裡向外中斷第n個循環，預設值為 break 1，也就是中斷當前循環。在使用break時，需要注意的是，它與return及exit是不同的：

break是結束loop；
return是結束function；
exit是結束script/shell;

而continue則與break相反：強迫進入下一次循環動作.

若你理解不來的話，那你可簡單的看成：在continue在done之間的句子略過而返回到循環的頂端...

與break相同的是：continue後面也可以指定一個數值n，以決定繼續哪一層(從裡往外計算)的循環，預設值為 continue 1,也就是繼續當前的循環。

在shell script設計中，若能善用loop，將能大幅度提高script在複雜條件下的處理能力。請多加練習吧...

shell是十三問的總結語

好了，該是到了結束的時候了。婆婆媽媽地跟大家囉嗦了一堆shell的基礎概念。

目的不是要告訴大家“答案”，而是要帶給大家“啟發”...

在日後的關於shell的討論中，我或許經常用"連接"的方式指引十三問中的內容。

以便我們在進行技術探討時，彼此能有一些討論的基礎，而不至於各說各話、徒費時力。

但更希望十三問能帶給你更多的思考與樂趣，至為重要的是通過實踐來加深理解。

是的，我很重視實踐與獨立思考這兩項學習要素。

若你能夠掌握其中的真諦，那請容我說聲： 恭喜十三問你沒白看了 ^_^

p.s. 至於補充問題部分，我暫時不寫了。而是希望：

大家補充題目。
一起來寫心得。

Good luck and happy studing！

shell十三問原作者`網中人`簽名中的bash的fork bomb

最後，Markdown整理者補上本書的原作者網中人的個性簽名：

君子博學而日叄省乎己，則知明而行無過矣。

一個能讓系統shell崩潰的shell 片段：

:() { :|:& }; :      #

原來是一個bash的fork炸彈：ref：http://en.wikipedia.org/wiki/Fork_bomb

整理後的代碼：

:() {

    :|:&
}
:

代碼分析：

(即除最後一行外)

定義了一個 shell 函數，函數名是:，

而這個函數體執行一個後臺命令:|:

即冒號命令(或函數，下文會解釋)的輸出通過管道再傳給冒號命令做輸入

最後一行執行“:”命令

在各種shell中運行結果分析：

這個代碼只有在 bash 中執行才會出現不斷創建進程而耗盡系統資源的嚴重後果;

在 ksh (Korn shell), sh (Bourne shell)中並不會出現，

在 ksh88 和傳統 unix Bourne shell 中冒號不能做函數名，

即便是在 unix-center freebsd 系統中的 sh 和 pdksh（ksh93 手邊沒有，沒試）中冒號可以做函數名，但還是不會出現那個效果。

原因是 sh、ksh 中內置命令的優先級高於函數，所以執行“:”，總是執行內置命令“:”而不是剛才定義的那個恐怖函數。

但是在 bash 中就不一樣，bash 中函數的優先級高於內置命令，所以執行“:”結果會導致不斷的遞歸，而其中有管道操作，這就需要創建兩個子進程來實現，這樣就會不斷的創建進程而導致資源耗盡。

眾所周知，bash是一款極其強大的shell，提供了強大的交互與編程功能。

這樣的一款shell中自然不會缺少“函數”這個元素來幫助程序進行模塊化的高效開發與管理。於是產生了由於其特殊的特性，bash擁有了fork炸彈。

Jaromil在2002年設計了最為精簡的一個fork炸彈的實現。

所謂fork炸彈是一種惡意程序，它的內部是一個不斷在fork進程的無限循環.

fork炸彈並不需要有特別的權限即可對系統造成破壞。

fork炸彈實質是一個簡單的遞歸程序。

由於程序是遞歸的，如果沒有任何限制，

這會導致這個簡單的程序迅速耗盡系統裡面的所有資源.