Shell脚本-while循环应用案例

一、前言

在 Linux Shell 脚本编程中，while 循环是一种非常强大且常用的控制结构。它可以根据某个条件的真假，重复执行一段代码，直到条件不再满足为止。

相比于 for 循环，while 更适合处理不确定循环次数或依赖运行时状态判断的场景，例如：读取文件、监控进程、用户交互、定时任务等。

本文将通过 10 个典型的应用案例，带你深入理解 while 循环的实际用途，并掌握其在 Shell 脚本中的最佳实践。

二、while 循环语法回顾

while [ 条件判断 ]
do# 执行语句
done

或者使用双括号（适用于数值比较）：

while (( 条件 ))
do# 执行语句
done

⚠️ 注意：条件为“真”时继续循环，为“假”时退出。

三、实战应用案例

✅ 案例1：简单计数器

打印从 1 到 5 的数字：

#!/bin/bash
i=1
while [ $i -le 5 ]
doecho "当前数字: $i"i=$((i + 1))
done

📌 说明：使用 $((...)) 进行算术运算。

✅ 案例2：持续监控系统负载

每隔 3 秒检查一次系统负载，并输出：

#!/bin/bash
echo "开始监控系统负载，按 Ctrl+C 停止..."while true
doload=$(uptime | awk -F'load average:' '{print $2}' | awk '{print $1}')echo "[$(date +%H:%M:%S)] 当前负载: $load"sleep 3
done

📌 说明：

• true 表示无限循环。
• 使用 sleep 控制轮询间隔。
• awk 提取负载信息。

✅ 案例3：读取文件每一行（推荐方式）

逐行读取文件内容并处理：

#!/bin/bash
filename="data.txt"while IFS= read -r line
doecho "处理行: $line"
done < "$filename"

📌 说明：

• IFS= 防止首尾空格被删除。
• -r 防止反斜杠转义。
• < "$filename" 将文件重定向给 while。

✅ 这是读取文件最安全、最推荐的方式！

✅ 案例4：用户交互式菜单

创建一个简单的交互菜单：

#!/bin/bash
choice=""while [ "$choice" != "3" ]
doecho "=== 主菜单 ==="echo "1. 查看当前目录"echo "2. 查看系统时间"echo "3. 退出"read -p "请选择: " choicecase $choice in1) ls -l ;;2) date ;;3) echo "再见！" ;;*) echo "无效选择，请重试" ;;esac
done

📌 说明：常用于自动化脚本中的菜单系统。

✅ 案例5：等待某个服务启动

监控某个端口是否开放（如 Web 服务）：

#!/bin/bash
host="localhost"
port=80
timeout=30
elapsed=0while ! nc -z $host $port 2>/dev/null
doecho "等待服务启动... ($elapsed 秒)"sleep 1elapsed=$((elapsed + 1))if [ $elapsed -ge $timeout ]; thenecho "超时：服务未在 $timeout 秒内启动"exit 1fi
doneecho "服务已在 $host:$port 启动"

📌 说明：

• 使用 nc -z 检测端口。
• 设置超时机制避免无限等待。

✅ 案例6：处理管道数据（while + pipe）

结合管道处理命令输出：

ps aux | grep -v grep | awk '{print $2}' | while read pid
doecho "正在处理进程 PID: $pid"# 可以在这里做更多操作，比如 kill、日志记录等
done

⚠️ 注意：这种写法中 while 在子 shell 中运行，内部变量修改不会影响外部环境。若需保留变量，应避免使用管道，改用重定向。

✅ 案例7：模拟 do-while 循环

Shell 没有原生 do-while，但可以用 while true 模拟：

#!/bin/bash
while true
doread -p "输入一个正数: " numif [ $num -gt 0 ]; thenecho "你输入的是: $num"breakelseecho "请输入大于0的数！"fi
done

📌 说明：使用 break 跳出循环，实现“先执行，后判断”的效果。

✅ 案例8：批量重命名文件

遍历目录下所有 .log 文件并重命名：

#!/bin/bash
ls *.log 2>/dev/null | while read file
doif [ -f "$file" ]; thennew_name="${file%.log}_backup.log"mv "$file" "$new_name"echo "已重命名: $file -> $new_name"fi
done

📌 说明：${file%.log} 表示去除文件名后缀。

✅ 案例9：定时备份并压缩日志

每隔1分钟检查日志目录，自动打包旧日志：

#!/bin/bash
log_dir="/var/log/myapp"
backup_dir="/backup/logs"while true
dofind "$log_dir" -name "*.log" -mtime +1 | while read logdotar -czf "${backup_dir}/$(basename $log).tar.gz" "$log"rm "$log"echo "已备份并删除: $log"donesleep 60  # 每分钟检查一次
done

📌 说明：适用于日志轮转、自动化运维等场景。

✅ 案例10：防止脚本重复运行（锁机制）

使用 while 实现简单的进程锁：

#!/bin/bash
lockfile="/tmp/script.lock"while [ -f "$lockfile" ]
doecho "检测到锁文件，脚本可能已在运行，等待中..."sleep 5
done# 创建锁文件
touch "$lockfile"
echo "脚本开始执行..."# --- 正式业务逻辑 ---
sleep 10
echo "任务完成"# 删除锁文件
rm -f "$lockfile"

📌 说明：防止多个实例同时运行，避免资源冲突。

四、常见问题与最佳实践

五、总结

while 循环是 Shell 脚本中实现自动化、监控、交互、批处理的核心工具。掌握它的各种用法，能极大提升你的运维效率和脚本能力。

六、结语

感谢您的阅读！如果你有任何疑问或想要分享的经验，请在评论区留言交流！