11. Shell四剑客AWK教程（2）：流控制详解

# 1. 引言

## 1.1 AWK简介
AWK是一种用于处理文本文件的编程语言，其名字来源于其创始人Alfred Aho, Peter Weinberger和Brian Kernighan的姓氏首字母。
AWK提供了强大的文本处理能力，支持模式匹配、条件判断、循环控制以及自定义函数等功能，被广泛用于文本数据的处理和分析。

## 1.2 Shell四剑客简介
Shell四剑客（Bourne Again Shell、Almquist Shell、Korn Shell和C Shell）是常见的Unix/Linux系统中的命令行解释器，
在Shell脚本编程中，常常使用这些工具来进行文本处理和流控制操作。

## 1.3 流控制概述
流控制是编程语言中用于控制程序执行流程的一种重要机制，包括条件控制、循环控制、跳转控制以及函数控制等，
在Shell脚本编程中，流控制可以帮助我们实现复杂的逻辑处理和程序控制。

在本教程中，我们将详细介绍Shell脚本编程中的流控制机制，帮助读者掌握如何利用AWK和Shell四剑客进行文本处理和程序控制。

# 2. 条件控制

在Shell编程中，条件控制是至关重要的一部分，通过条件控制可以实现根据不同的条件执行不同的代码块。下面将介绍Shell编程中的条件控制语句。

### 2.1 IF语句

IF语句是Shell中最基本的条件控制语句，其语法如下：

if [ condition ]
then
    # 在condition为真时执行的代码块
fi

**示例代码：**

#!/bin/bash

count=10

if [ $count -eq 10 ]
then
    echo "count is 10"
fi

**代码说明：**
- 在上面的示例中，IF语句用于判断变量`count`是否等于`10`，如果成立则输出"count is 10"。

### 2.2 ELSE语句

除了IF语句，Shell还提供了ELSE语句用于在条件不成立时执行相应的代码块，语法如下：

if [ condition ]
then
    # 在condition为真时执行的代码块
else
    # 在condition为假时执行的代码块
fi

**示例代码：**

#!/bin/bash

count=5

if [ $count -eq 10 ]
then
    echo "count is 10"
else
    echo "count is not 10"
fi

**代码说明：**
- 在上面的示例中，ELSE语句用于处理`count`不等于`10`的情况，输出"count is not 10"。

### 2.3 ELSE IF语句

当存在多个条件需要判断时，可以使用ELSE IF语句来实现多条件分支，语法如下：

if [ condition1 ]
then
    # 在condition1为真时执行的代码块
elif [ condition2 ]
then
    # 在condition2为真时执行的代码块
else
    # 所有条件都不满足时执行的代码块
fi

**示例代码：**

#!/bin/bash

count=15

if [ $count -lt 10 ]
then
    echo "$count is less than 10"
elif [ $count -gt 10 ]
then
    echo "$count is greater than 10"
else
    echo "$count is equal to 10"
fi

**代码说明：**
- 在上面的示例中，通过ELSE IF语句判断`count`的取值范围，并输出相应的结果。

以上是Shell编程中条件控制的基本语法和用法，希望通过这些示例能够帮助你更好地理解Shell中的条件控制语句。

# 3. 循环控制

循环控制是Shell编程中非常重要的一部分，可以帮助我们实现重复执行指定的代码块。在本节中，我们将介绍三种常见的循环控制语句：WHILE循环、FOR循环和DO WHILE循环。让我们逐一来了解它们的用法和场景。

#### 3.1 WHILE循环

WHILE循环会在指定的条件为真时重复执行代码块，直到条件变为假为止。其基本语法如下：

while [ condition ]
do
    # 在条件为真时执行的代码块
done

在这里，`condition`是一个能够产生逻辑值（真或假）的表达式。当`condition`为真时，会重复执行`do`和`done`之间的代码块。

下面是一个简单的使用WHILE循环的例子，实现从1加到10：

#!/bin/bash
count=1
sum=0
while [ $count -le 10 ]
do
    sum=$((sum + count))
    count=$((count + 1))
done
echo "1加到10的和为：$sum"

在上述例子中，我们使用了`while [ $count -le 10 ]`来判断循环条件，`-le`表示小于或等于。在每次循环中，我们更新了`sum`的值，并递增`count`，直到`count`大于10时停止循环。

#### 3.2 FOR循环

FOR循环是另一种常见的循环控制语句，它可以遍历一个列表，并对列表中的每个元素执行特定的操作。其基本语法如下：

for variable in list
do
    # 对每个列表元素执行的代码块
done

在这里，`list`是一个包含多个元素的列表，`variable`是在每次循环中被赋予列表中的一个元素。

下面是一个简单的使用FOR循环的例子，打印出列表中的元素：

#!/bin/bash
fruits="apple orange banana"
for fruit in $fruits
do
    echo "我喜欢吃$fruit"
done

在上述例子中，`fruits`是一个包含了三种水果的列表，通过`for fruit in $fruits`，我们遍历了列表中的每个元素，并打印出了相应的信息。

#### 3.3 DO WHILE循环

DO WHILE循环先执行一次代码块，然后在指定的条件为真时重复执行代码块，直到条件变为假为止。虽然在一些Shell中没有内置的DO WHILE循环，但可以通过组合其他语句来实现同样的效果。

while :
do
    # 在条件为真时执行的代码块
    # 循环体开始处的条件判断（通常是条件变为假时终止循环）
    if [ condition ]; then 
        break
    fi
done

在这里，我们使用了`while :`来创建一个无限循环，然后在循环体开始处使用了`if [ condition ]; then break fi`来实现DO WHILE的效果。当`condition`为真时继续循环，否则跳出循环。

以上就是循环控制的基本内容，接下来我们将通过一些实际的例子来更好地理解它们的应用场景和使用方法。

# 4. 跳转控制

在Shell编程中，跳转控制用于在执行过程中改变代码执行的流程。本章将介绍Shell中的跳转控制语句，包括break语句、continue语句和exit语句的使用方法。

#### 4.1 break语句

break语句用于在循环结构中跳出循环，当某个条件得到满足时，会立即停止执行循环并跳出循环结构。

#!/bin/bash
for var in 1 2 3 4 5
do
    if [ $var -eq 3 ]
    then
        break
    fi
    echo "Iteration: $var"
done

**代码说明：**
- 使用for循环遍历数字1到5
- 当变量var等于3时，执行break语句跳出循环
- 输出结果为：

Iteration: 1
Iteration: 2

#### 4.2 continue语句

continue语句用于在循环中跳过当前迭代，继续执行下一次循环迭代。

#!/bin/bash
for var in 1 2 3 4 5
do
    if [ $var -eq 3 ]
    then
        continue
    fi
    echo "Iteration: $var"
done

**代码说明：**
- 使用for循环遍历数字1到5
- 当变量var等于3时，执行continue语句跳过当前迭代
- 输出结果为：

Iteration: 1
Iteration: 2
Iteration: 4
Iteration: 5

#### 4.3 exit语句

exit语句用于退出当前Shell脚本的执行，并返回一个指定的退出状态码。

#!/bin/bash
echo "Start of the script"
# Some script commands here
exit 0
echo "This line will not be executed"

**代码说明：**
- 执行echo语句输出"Start of the script"
- 使用exit 0语句退出Shell脚本，并返回状态码0
- 因为已经执行了exit语句，所以下面的echo语句不会被执行

以上是Shell中跳转控制的一些常用语句，通过合理的使用这些语句，可以实现更加灵活和高效的Shell脚本编程。

# 5. 函数控制

在本章节中，我们将学习如何在Shell脚本中进行函数控制。函数是一段可重复使用的代码，可以通过函数名称来调用执行。接下来，我们将深入探讨函数的定义、参数传递和调用方法。

#### 5.1 函数定义

在Shell脚本中，函数的定义遵循以下语法：

function_name () {
    # 函数体，包含需要执行的命令和逻辑
    # 可以使用传入的参数进行计算和操作
}

#### 5.2 函数参数

可以通过在函数名后面使用括号传递参数，参数列表由逗号分隔。在函数体内部，可以使用`$1, $2, $3, ...`来引用参数列表中的参数。

function_name (param1, param2) {
    # 使用 $1 和 $2 来引用参数列表中的参数
}

#### 5.3 函数调用

要调用一个函数，只需要使用其名称，并传入相应的参数（如果有的话）即可。

# 调用无参数的函数
function_name

# 调用带参数的函数
function_name arg1 arg2

函数控制能够极大地提高Shell脚本的复用性和可维护性，接下来我们将通过实例来更好地理解函数的使用方法。

# 6. 实例分析

在本节中，我们将通过具体的实例来演示如何使用AWK和Shell四剑客中的流控制语句进行文件过滤、逐行处理以及函数计算。通过这些实例，读者可以更加深入地理解流控制的使用方法。

#### 6.1 示例一：使用条件控制实现文件过滤
在这个示例中，我们将演示如何使用IF语句和条件表达式，结合AWK命令，实现对文件内容的过滤操作。我们会给出具体的代码示例，演示如何根据条件筛选出符合条件的内容，并将结果输出到新的文件中。

#### 6.2 示例二：使用循环控制实现文件逐行处理
本示例将展示如何使用Shell四剑客中的循环控制语句，结合AWK命令，实现对文件内容的逐行处理。我们会给出具体的代码示例，演示如何遍历文件的每一行，进行特定操作，并将处理后的结果输出。

#### 6.3 示例三：函数计算实例
在这个示例中，我们将演示如何在Shell脚本中定义和调用函数，以及如何在函数中进行计算操作。我们会给出具体的代码示例，演示如何定义函数、传递参数，并展示函数计算的实际应用场景。

通过以上三个实例，读者可以对流控制在实际应用中的灵活运用有更深入的了解。