在Linux运维自动化中，循环结构与函数封装是提升脚本效率的核心技术。循环用于实现批量操作与状态监控，函数则通过代码复用增强脚本可维护性，二者结合可构建复杂的自动化工具链。

循环结构的高级应用场景

1. for循环：批量处理与规则遍历
for循环擅长对列表或模式匹配结果进行迭代，在日志归档、文件转换等批量任务中应用广泛。典型的批量处理场景如压缩当前目录下所有日志文件：

for file in *.log; do  # 遍历所有.log文件
gzip "$file"         # 压缩文件，生成.gz归档
echo "已压缩: $file"
done

其语法灵活性体现在多种遍历模式：

• 列表遍历：直接迭代固定集合，如 for fruit in apple banana orange; do echo "水果：$fruit"; done
• 数字范围：通过大括号展开生成序列，如 for i in {1..5}; do echo "计数：$i"; done
• C风格控制流：支持复杂条件控制，如 for ((i=1; i<=5; i++)); do echo "i=$i"; done

注意事项：遍历文件时建议使用 "$file" 双引号包裹变量，避免文件名含空格或特殊字符导致解析错误。

2. while循环：状态轮询与流式处理
while循环通过条件判断实现持续执行，适用于服务监控、日志实时分析等场景。例如监控Nginx服务状态，直至其正常启动：

while ! systemctl is-active --quiet nginx; do  # 检查服务状态，非活跃则进入循环
echo "Nginx未启动，5秒后重试..."
sleep 5  # 间隔5秒轮询
done
echo "Nginx服务已恢复正常"

此外，while循环还支持流式数据处理，如逐行读取文件内容：

while read line; do  # 从file.txt读取每行内容
echo "日志行：$line"
done < "file.txt"  # 通过重定向输入文件

计数场景示例：

count=1
while [ $count -le 5 ]; do
echo "count=$count"
count=$((count + 1))  # 数值自增（支持算术扩展）
done

函数的高级封装与返回值处理

函数通过封装重复逻辑提升脚本模块化程度，其参数传递与返回值处理是实现复杂功能的关键。

1. 函数定义与参数传递
Bash函数支持两种定义方式，均通过位置参数 $1、$2 等接收输入：

function hello {
echo "Hello, $1"  # $1为第一个参数
}

greet() {
echo "Greetings, $1!"
}

hello "Alice"  # 调用输出：Hello, Alice
greet "Bob"    # 调用输出：Greetings, Bob!

在运维脚本中，可基于此实现带参数的工具函数，如计算两数之和的加法函数：

sum() {  # 接收两个参数并计算和
echo "参数1: $1, 参数2: $2"
echo $(( $1 + $2 ))  # 通过标准输出返回结果
}
sum 3 5  # 调用输出：8

2. 返回值处理策略
Bash函数返回值有两种处理方式，需根据场景选择：

• 通过return语句返回（0-255范围）
  适用于状态码判断（如命令执行成功与否），返回值通过 $? 获取：

add() {
return $(( $1 + $2 ))  # 返回值限制为0-255（超出则取模）
}
add 3 5
echo "3+5=$?"  # 输出：3+5=8（正确）
add 250 10
echo "250+10=$?"  # 输出：250+10=4（260 mod 256=4，超出范围导致错误）

• 通过标准输出返回（支持任意值）
  适用于复杂计算结果，通过命令替换 $(函数名) 捕获：

sum() {
echo $(( $1 + $2 ))  # 直接输出计算结果
}
result=$(sum 4 6)  # 捕获输出到变量
echo "4+6=$result"  # 输出：4+6=10（无范围限制）

实践参考：在监控脚本开发中（如第8章的日志处理），可通过 echo 输出实现 log() 函数记录详细信息，通过 return 实现 send_alert() 函数返回告警状态码（0=成功，非0=失败）。

通过循环与函数的组合应用，可构建高效的自动化运维工具。例如结合for循环遍历日志目录，调用自定义函数分析异常条目并触发告警，实现故障的实时检测与响应。