Linux Shell case 语句完全指南：替代复杂 if-elif，让分支逻辑更清晰

概述

在 Shell 脚本中，当需要对同一个变量的多个值进行判断时（比如根据用户身份、命令参数、状态码执行不同逻辑），用 if-elif-else 会写出冗长且难维护的代码。

举个典型场景：根据当前登录用户（$USER）输出不同欢迎语，用 if-elif 实现如下：

# 臃肿的 if-elif 写法
if [ $USER == "rich" ]; then
  echo "Welcome $USER! Enjoy your visit."
elif [ $USER == "roger" ]; then
  echo "Welcome $USER! Enjoy your visit."
elif [ $USER == "barbara" ]; then
  echo "Hi $USER! Glad you're here."
elif [ $USER == "tim" ]; then
  echo "Hi $USER! Glad you're here."
elif [ $USER == "testing" ]; then
  echo "Please log out after testing."
else
  echo "Sorry, you're not allowed."
fi

这种写法的问题很明显：

1. 重复判断同一变量（$USER），逻辑冗余；
2. 新增 / 删除条件时需修改大量 elif，维护成本高；
3. 代码可读性差，难以快速定位对应分支。

而 case 语句 正是为解决这类 “单变量多分支” 场景设计的 —— 它用 “模式匹配” 替代重复判断，代码结构更清晰，维护更高效。

一、case 语句基础：语法规则与核心概念

case 语句通过 “变量与模式匹配” 执行对应命令，语法格式固定，需严格遵循括号、分号等符号的使用规则。

1. 标准语法格式

case 变量名 in
  模式1 | 模式2)  # 多个模式用 "|" 分隔（表示“或”）
    命令1
    命令2
    ;;  # 用 ";;" 结束当前分支（必须写，否则会继续执行下一分支）
  模式3)
    命令3
    ;;
  *)  # 通配模式，匹配所有未命中的情况（类似 else）
    默认命令
    ;;  # 最后一个分支的 ";;" 可省略，但建议保留以保持格式统一
esac  # case 的反向拼写，标志语句结束

关键符号说明

符号	作用
in	分隔 “变量名” 和 “模式列表”，表示 “变量在以下模式中匹配”
|	分隔多个模式，相当于逻辑 “或”（如 rich|roger 表示 “变量是 rich 或 roger”）
)	标志模式的结束，模式与命令之间必须用 ) 分隔
;;	结束当前分支，防止 “分支穿透”（若不写，会继续执行下一分支的命令）
*	通配符，匹配所有未被前面模式命中的情况（必须放在最后，作为默认分支）
esac	case 的反向拼写，必须作为 case 语句的结尾

2. 模式匹配规则

case 支持通配符模式，不仅能匹配固定值，还能匹配模糊规则，灵活性远超 if-elif 的精确判断。常见模式类型：

模式类型	示例	匹配说明
固定值模式	rich、123	精确匹配变量的固定值（如变量为 “rich” 时命中）
多模式 “或”	rich|roger	变量匹配任意一个模式即命中（如变量为 “rich” 或 “roger” 都生效）
通配符模式	*.sh、[0-9]	用 Shell 通配符匹配： - _ 匹配任意字符（如 _.sh 匹配所有 .sh 文件）； - ? 匹配单个字符（如 a?c 匹配 abc、acc）； - [] 匹配指定字符集（如 [0-9] 匹配单个数字）
空模式	""	匹配变量为空的情况（如 case $var in "" ) echo "var is empty" ;; esac）

二、实战案例：从基础到进阶场景

通过 4 个递进案例，掌握 case 语句在不同场景下的使用方法，覆盖日常开发中 90% 以上的需求。

案例 1：简化用户欢迎语（替代开篇的 if-elif）

将 “根据 $USER 输出欢迎语” 的需求用 case 实现，代码更简洁：

#!/bin/bash
# 用 case 实现用户欢迎逻辑
case $USER in
  # 模式1：匹配 rich 或 roger
  rich | roger)
    echo "Welcome $USER!"
    echo "Please enjoy your visit."
    ;;
  # 模式2：匹配 barbara 或 tim
  barbara | tim)
    echo "Hi there, $USER!"
    echo "We're glad you could join us."
    ;;
  # 模式3：匹配 testing
  testing)
    echo "Please log out when done with test."
    ;;
  # 通配模式：匹配所有其他用户
  *)
    echo "Sorry, $USER. You are not allowed here."
    ;;
esac

执行效果（当前用户为 roger 时）：

Welcome roger!
Please enjoy your visit.

相比 if-elif，case 把 “同逻辑的模式”（如 rich 和 roger）合并，代码行数减少 40%，且新增用户时只需在对应模式后加 | 新用户，维护更高效。

案例 2：处理脚本命令行参数（常见于工具脚本）

编写脚本时，常需要通过命令行参数（如 ./script.sh start、./script.sh stop）执行不同操作，case 是处理这类场景的最佳选择。

示例：实现一个 “服务控制脚本”，支持 start/stop/restart/status 4 个参数：

#!/bin/bash
# 服务控制脚本：./service.sh start/stop/restart/status

# 若未传参数，提示用法
if [ $# -eq 0 ]; then
  echo "用法：$0 [start|stop|restart|status]"
  exit 1
fi

# 用 case 处理参数（$1 表示第一个命令行参数）
case $1 in
  start)
    echo "正在启动服务..."
    # 实际场景中会执行服务启动命令（如 systemctl start nginx）
    sleep 1
    echo "服务启动完成！"
    ;;
  stop)
    echo "正在停止服务..."
    # 实际场景中会执行服务停止命令（如 systemctl stop nginx）
    sleep 1
    echo "服务停止完成！"
    ;;
  restart)
    echo "正在重启服务..."
    # 调用当前脚本的 stop 和 start 分支（复用逻辑）
    $0 stop  # $0 表示当前脚本路径
    $0 start
    echo "服务重启完成！"
    ;;
  status)
    echo "查询服务状态..."
    # 实际场景中会执行状态查询命令（如 systemctl status nginx）
    echo "服务正在运行中（模拟）"
    ;;
  *)
    # 匹配无效参数
    echo "错误：无效参数 '$1'"
    echo "用法：$0 [start|stop|restart|status]"
    exit 1
    ;;
esac

执行效果：

# 启动服务
./service.sh start
# 输出：
# 正在启动服务...
# 服务启动完成！

# 无效参数
./service.sh hello
# 输出：
# 错误：无效参数 'hello'
# 用法：./service.sh [start|stop|restart|status]

案例 3：匹配模糊模式（通配符的灵活使用）

case 的模式支持 Shell 通配符，可实现 “模糊匹配” 场景。例如：判断输入的文件名是否为 .sh（Shell 脚本）、.txt（文本文件）或其他类型。

示例：

#!/bin/bash
# 判断文件类型：输入文件名，输出对应的文件类型
read -p "请输入文件名：" filename

case $filename in
  # 模式1：匹配所有 .sh 结尾的文件
  *.sh)
    echo "$filename 是 Shell 脚本文件"
    ;;
  # 模式2：匹配所有 .txt 结尾的文件
  *.txt)
    echo "$filename 是文本文件"
    ;;
  # 模式3：匹配单个数字（如 1、5、9）
  [0-9])
    echo "$filename 是单个数字，不是文件"
    ;;
  # 通配模式：其他情况
  *)
    echo "$filename 是未知类型文件"
    ;;
esac

执行效果：

请输入文件名：test.sh
test.sh 是 Shell 脚本文件

请输入文件名：note.txt
note.txt 是文本文件

请输入文件名：5
5 是单个数字，不是文件

案例 4：分支穿透（不写；；实现多分支共享逻辑）

默认情况下，case 的每个分支必须用 ;; 结束，否则会 “穿透” 到下一分支（继续执行下一分支的命令）。这种 “穿透” 特性可用于 “多模式共享部分命令” 的场景。

示例：实现一个 “等级判断” 脚本，VIP1 和 VIP2 共享 “基础特权”，VIP2 额外拥有 “高级特权”：

#!/bin/bash
# 会员等级特权判断
read -p "请输入你的会员等级（VIP1/VIP2/普通用户）：" level

case $level in
  VIP2)
    echo "✅ 你拥有高级特权：专属客服+免费提现"
    # 不写 ;;，继续执行下一分支（VIP1 的逻辑）
  VIP1)
    echo "✅ 你拥有基础特权：积分翻倍+免广告"
    ;;  # 结束分支，避免继续穿透
  普通用户)
    echo "ℹ️  你拥有普通特权：基础功能使用"
    ;;
  *)
    echo "❌ 无效的会员等级"
    ;;
esac

执行效果（输入 VIP2 时）：

请输入你的会员等级（VIP1/VIP2/普通用户）：VIP2
✅ 你拥有高级特权：专属客服+免费提现
✅ 你拥有基础特权：积分翻倍+免广告

输入 VIP1 时，仅执行 VIP1 分支的命令；输入 VIP2 时，先执行 VIP2 分支，再穿透到 VIP1 分支，实现 “高级特权包含基础特权” 的逻辑，无需重复写代码。

三、常见问题与避坑指南

case 语句的语法细节较多，新手容易因符号遗漏或模式顺序错误导致脚本报错，以下是高频问题的解决方案：

问题现象	可能原因	解决方案
执行脚本提示 “syntax error near unexpected token `esac'”	1. 分支未写 ;;； 2. 缺少 esac 结尾	1. 检查每个分支末尾是否有 ;;（除了刻意穿透的分支）； 2. 确保 case 语句以 esac 结束，且无拼写错误。
多个模式匹配时，只执行第一个分支	模式顺序错误（通配模式 * 放在了前面）	* 必须作为最后一个模式（通配所有未命中的情况），若放在前面，会优先匹配所有变量，导致后面的模式失效。
变量含空格时，模式匹配失败	变量未加双引号，被拆分为多个字段	在 case 语句中，变量名建议加双引号（如 case "$USER" in），避免变量含空格时被 Shell 解析为多个参数。
分支穿透后无法停止，执行所有分支	忘记在需要停止的分支末尾加 ;;	除了刻意穿透的分支（如案例 4 的 VIP2），其他分支必须用 ;; 结束，防止无限制穿透。
通配符模式（如 *.sh）不生效	变量值不是预期的格式（如不含 .sh 后缀）	先通过 echo "变量值：$filename" 打印变量，确认变量格式是否符合模式要求；若变量是路径（如 ./test.sh），*.sh 模式仍能匹配，无需额外处理。

四、总结：case 与 if-elif 的选择建议

case 和 if-elif 都是 Shell 分支语句，但适用场景不同，需根据需求选择：

对比维度	case 语句	if-elif 语句
核心优势	1. 单变量多分支，代码清晰； 2. 支持通配符模式； 3. 分支穿透实现共享逻辑	1. 支持多变量判断（如同时判断 $a 和 $b）； 2. 支持复杂条件（如 >、<、&&、 ）
适用场景	- 处理命令行参数（如 start/stop）； - 单变量的多值匹配； - 模糊模式匹配（如文件后缀）	- 多变量组合判断（如 if [ $a -gt 10 ] && [ $b -lt 20 ]）； - 复杂比较逻辑（如数值大小、字符串长度）
代码可读性	变量与模式对应明确，适合 3 个以上分支	分支少（1-2 个）时更简洁，多分支时冗余

一句话总结：

• 当需要判断同一个变量的多个值或模糊模式时，优先用 case 语句；
• 当需要判断多个变量或复杂条件（如数值比较、逻辑与 / 或）时，用 if-elif 语句。

掌握 case 语句，能让你在编写 Shell 脚本时，轻松处理多分支场景，代码更易读、更易维护，是从 “Shell 入门” 到 “脚本优化” 的关键一步。