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Shell break和continue跳出循环详解

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使用 while、until、for、select 循环时,如果想提前结束循环(在不满足结束条件的情况下结束循环),可以使用 break 或者 continue 关键字。

C语言C++C#PythonJava 等大部分编程语言中,break 和 continue 只能跳出当前层次的循环,内层循环中的 break 和 continue 对外层循环不起作用;但是 Shell 中的 break 和 continue 却能够跳出多层循环,也就是说,内层循环中的 break 和 continue 能够跳出外层循环。

在实际开发中,break 和 continue 一般只用来跳出当前层次的循环,很少有需要跳出多层循环的情况。

break 关键字

Shell break 关键字的用法为:

break n

n 表示跳出循环的层数,如果省略 n,则表示跳出当前的整个循环。break 关键字通常和 if 语句一起使用,即满足条件时便跳出循环。

Shell break关键字原理示意图
图1:Shell break关键字原理示意图

【实例1】不断从终端读取用户输入的正数,求它们相加的和:
#!/bin/bash

sum=0

while read n; do
    if((n>0)); then
        ((sum+=n))
    else
        break
    fi
done

echo "sum=$sum"
运行结果:
10↙
20↙
30↙
0↙
sum=60

while 循环通过 read 命令的退出状态来判断循环条件是否成立,只有当按下 Ctrl+D 组合键(表示输入结束)时,read n才会判断失败,此时 while 循环终止。

除了按下 Ctrl+D 组合键,你还可以输入一个小于等于零的整数,这样会执行 break 语句来终止循环(跳出循环)。

【实例2】使用 break 跳出双层循环。

如果 break 后面不跟数字的话,表示跳出当前循环,对于有两层嵌套的循环,就得使用两个 break 关键字。例如,输出一个 4*4 的矩阵:
#!/bin/bash

i=0
while ((++i)); do  #外层循环
    if((i>4)); then
        break  #跳出外层循环
    fi

    j=0;
    while ((++j)); do  #内层循环
        if((j>4)); then
            break  #跳出内层循环
        fi
        printf "%-4d" $((i*j))
    done

    printf "\n"
done
运行结果:
1   2   3   4  
2   4   6   8  
3   6   9   12 
4   8   12  16 

当 j>4 成立时,执行第二个 break,跳出内层循环;外层循环依然执行,直到 i>4 成立,跳出外层循环。内层循环共执行了 4 次,外层循环共执行了 1 次。

我们也可以在 break 后面跟一个数字,让它一次性地跳出两层循环,请看下面的代码:
#!/bin/bash

i=0
while ((++i)); do  #外层循环
    j=0;
    while ((++j)); do  #内层循环
        if((i>4)); then
            break 2  #跳出内外两层循环
        fi
        if((j>4)); then
            break  #跳出内层循环
        fi
        printf "%-4d" $((i*j))
    done

    printf "\n"
done
修改后的代码将所有 break 都移到了内层循环里面。读者需要重点关注break 2这条语句,它使得程序可以一次性跳出两层循环,也就是先跳出内层循环,再跳出外层循环。

continue 关键字

Shell continue 关键字的用法为:

continue n

n 表示循环的层数:
  • 如果省略 n,则表示 continue 只对当前层次的循环语句有效,遇到 continue 会跳过本次循环,忽略本次循环的剩余代码,直接进入下一次循环。
  • 如果带上 n,比如 n 的值为 2,那么 continue 对内层和外层循环语句都有效,不但内层会跳过本次循环,外层也会跳过本次循环,其效果相当于内层循环和外层循环同时执行了不带 n 的 continue。这么说可能有点难以理解,稍后我们通过代码来演示。

continue 关键字也通常和 if 语句一起使用,即满足条件时便跳出循环。 

Shell continue关键字原理示意图
图2:Shell continue关键字原理示意图

【实例1】不断从终端读取用户输入的 100 以内的正数,求它们的和:
#!/bin/bash

sum=0

while read n; do
    if((n<1 || n>100)); then
        continue
    fi
    ((sum+=n))
done

echo "sum=$sum"
运行结果:
10↙
20↙
-1000↙
5↙
9999↙
25↙
sum=60

变量 sum 最终的值为 60,-1000 和 9999 并没有计算在内,这是因为 -1000 和 9999 不在 1~100 的范围内,if 判断条件成立,所以执行了 continue 语句,跳过了当次循环,也就是跳过了((sum+=n))这条语句。

注意,只有按下 Ctrl+D 组合键输入才会结束,read n才会判断失败,while 循环才会终止。

【实例2】使用 continue 跳出多层循环,请看下面的代码:
#!/bin/bash

for((i=1; i<=5; i++)); do
    for((j=1; j<=5; j++)); do
        if((i*j==12)); then
            continue 2
        fi
        printf "%d*%d=%-4d" $i $j $((i*j))
    done
    printf "\n"
done
运行结果:
1*1=1   1*2=2   1*3=3   1*4=4   1*5=5  
2*1=2   2*2=4   2*3=6   2*4=8   2*5=10 
3*1=3   3*2=6   3*3=9   4*1=4   4*2=8   5*1=5   5*2=10  5*3=15  5*4=20  5*5=25
从运行结果可以看出,遇到continue 2时,不但跳过了内层 for 循环,也跳过了外层 for 循环。

break 和 continue 的区别

break 用来结束所有循环,循环语句不再有执行的机会;continue 用来结束本次循环,直接跳到下一次循环,如果循环条件成立,还会继续循环。
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