Цикл for в Bash: практическое руководство

Кратко

Кратко: цикл for в Bash позволяет последовательно выполнять команды для набора значений — числовых диапазонов, списков файлов или выводов других команд. Этот материал объясняет базовую синтаксис, примеры с числами и файлами, типичные ошибки и практические шаблоны для автоматизации задач.

Важно: все примеры предполагают рабочую оболочку Bash и базовые навыки работы с терминалом.

Почему это важно

Автоматизация однотипных операций экономит время и снижает количество ошибок. Цикл for — один из фундаментальных инструментов в скриптах для системных администраторов, DevOps-инженеров и пользователей Linux/Unix/macOS.

Подготовка тестовой среды

Чтобы следовать примерам, нужна рабочая среда с Bash. Bash — стандартная оболочка в Linux, Unix, BSD и, если не используется zsh, в macOS Terminal.

Проверьте текущую оболочку командой:

echo $SHELL

Она выведет путь к используемой оболочке, например /bin/bash.

Нужен текстовый редактор. В терминале подойдёт nano, vim или emacs; в GUI — gedit, Kate, Sublime и др. Создайте файл скрипта, например:

ano for-loop-test.sh

Сделайте файл исполняемым:

chmod +x for-loop-test.sh

Основы синтаксиса for

Цикл for указывает оболочке пройти по набору элементов и выполнить блок команд для каждого элемента.

Простой пример:

for i in 1 2 3 4 5; do
  echo "Test round $i"
done

Вывод будет:

Test round 1
Test round 2
Test round 3
Test round 4
Test round 5

Объяснение:

• for i in ... — объявление переменной i и набора значений.
• do и done — границы блока, выполняемого для каждого значения.
• Внутри блока можно использовать переменную i.

Диапазоны и шаги

Чтобы задать числовой диапазон компактно, используйте конструкцию в фигурных скобках:

for i in {1..5}; do
  echo "Number $i"
done

Для указания шага:

for i in {0..27..3}; do
  echo "Step $i"
done

Примечание: фигурные скобки обрабатываются Bash до того, как значения попадут в цикл; они не подходят для генерации больших последовательностей, где нужны вычисления в рантайме.

Обход файлов и каталогов

Частая задача — выполнить команду для группы файлов. Пример: вывести содержимое всех файлов в директории test-directory:

for f in test-directory/*; do
  cat "$f"
done

Это выведет содержимое каждого файла по очереди.

Альтернатива — использовать разбор вывода команды:

for f in $(ls test-directory); do
  echo "Файл: $f"
done

Важно: разбор вывода ls или других команд без корректной обработки пробелов в именах файлов может привести к ошибкам. Предпочтительнее использовать glob-выражения (например, test-directory/*) и оборачивать переменные в кавычки.

Вывод может выглядеть так:

Комбинирование команд и условий

Между do и done можно выполнить несколько команд и использовать условные операторы:

for f in *.log; do
  if [ -s "$f" ]; then
    gzip "$f"
    echo "Archived $f"
  else
    echo "Empty: $f"
  fi
done

Этот пример архивирует ненулевые по размеру лог‑файлы.

Когда цикл for не подходит

Важно понимать ограничения и альтернативы:

• Большие наборы данных: если список элементов слишком велик, генерация всех значений в памяти может быть неэффективной. Рассмотрите while read с потоковой обработкой.
• Параллелизация: for выполняет итерации последовательно. Для параллельной обработки используйте GNU parallel, xargs -P или фоновые задачи с контролем процессов.
• Сложный разбор вывода команд: избежайте разбиения строк по пробелам — используйте массивы или правильное считывание через read.

Альтернативные подходы

• while read loop:

find . -type f -print0 | while IFS= read -r -d '' file; do
  # обработка $file
done

• xargs для параллельного выполнения:

find . -name "*.jpg" -print0 | xargs -0 -n1 -P4 convert -resize 800x600

• mapfile/readarray для чтения в массив:

mapfile -t lines < filelist.txt
for l in "${lines[@]}"; do
  echo "$l"
done

Ментальные модели и эмпирические правила

• Всегда оборачивайте переменные в двойные кавычки, чтобы защититься от пробелов и спецсимволов.
• Для работы с путями используйте glob-выражения, а не парсинг вывода ls.
• Для больших потоков данных думайте в терминах потоковой обработки, а не генерации полного списка заранее.

Справочный набор (cheat sheet)

• Базовый цикл:

for var in list; do
  commands
done

• Диапазон:

{start..end[..step]}

• Безопасный обход файлов:

for f in /path/*; do
  [ -f "$f" ] && echo "$f"
done

• Запуск в фоне (с контролем):

for i in {1..10}; do
  task "$i" &
  jobs -p | wc -l | while [ $(cat) -gt 20 ]; do sleep 1; done
done
wait

Ролевые чек‑листы

• Для системного администратора:

  • Проверить корректность путей и прав доступа
  • Тестировать на небольшом наборе файлов
  • Логировать действия и ошибки

• Для разработчика скриптов автоматизации:

  • Обрабатывать возможные пустые списки
  • Использовать кавычки и проверку на ошибки
  • Добавлять опцию «dry run» для критичных операций

Тестовые случаи и критерии приёмки

• Скрипт должен корректно обрабатывать имена файлов с пробелами.
• Пустой список файлов не должен приводить к аварии скрипта.
• Скрипт должен возвращать ненулевой код при критической ошибке.

Критерии приёмки:

• Примеры работают в чистой Bash-среде (версия 4+ желательна).
• Нет модификаций файлов без подтверждения в режиме dry run.

Краткий глоссарий

• glob — шаблон имени файла (например, *.txt).
• stdout — стандартный поток вывода.
• argv — позиционные параметры скрипта.

Заключение

Цикл for в Bash — простой, но мощный инструмент для повторяющихся операций. Он отлично подходит для обработки списков файлов и небольших числовых диапазонов. Для потоковой обработки больших наборов и параллельных задач лучше сочетать for с другими утилитами: find, xargs, parallel или read-петлями.

Важно: всегда тестируйте скрипты на безопасных данных перед применением в продакшене.

Короткое содержание:

• Изучите базовый синтаксис и используйте кавычки.
• Предпочитайте glob-выражения парсингу команд.
• При больших объёмах данных думайте о потоковой обработке и параллелизации.

Спасибо за чтение. Не забудьте посмотреть дополнительные материалы по Bash: советы по работе в терминале и список специальных символов Bash.