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Linux Shell if 条件判断完全指南：从基础语法到高级特性

佳哥很忙2024/6/2文章LinuxShell大约 15 分钟

概述

在编写 Shell 脚本时，你是否需要让脚本根据不同情况执行不同操作？比如：

  • 判断文件是否存在，存在则删除，不存在则提示；
  • 检查命令执行结果，成功则继续，失败则退出；
  • 比较数值大小，大于某个阈值则报警。

if 条件判断语句 正是 Shell 脚本的 “决策核心”—— 它能根据 “命令执行结果” 或 “表达式真假”，决定是否执行某段代码，让脚本从 “顺序执行” 升级为 “智能分支执行”。

简单来说，if 语句的核心价值是：让脚本具备 “如果… 就…” 的逻辑判断能力，是实现脚本自动化、智能化的基础。

一、基础 if 语法：从 if-then 到 if-then-elif-else

Shell if 语句的核心逻辑是 “判断命令退出状态码”—— 若命令退出状态码为 0（表示执行成功），则执行后续代码；非 0 则跳过。先从最基础的语法开始掌握。

1. 最基础：if-then 语句（单分支）

当 “某个条件满足” 时执行一段代码，不满足则跳过，是最常用的单分支判断。

标准语法（推荐）

if 待判断命令
then
  # 命令执行成功（退出状态码 0）时，执行这里的代码
  代码块
fi  # 标志 if 语句结束（必须写，否则脚本报错）

紧凑语法（一行写法）

若代码块简单，可将 then 与 “待判断命令” 写在同一行，用分号 ; 分隔（分号表示命令结束）：

if 待判断命令; then
  代码块
fi

关键原理：退出状态码

Shell if 语句的判断依据是 “if 后面命令的退出状态码”，而非 “等式真假”（与 Python、C 等语言不同）：

  • 退出状态码 0：命令执行成功 → 执行 then 后的代码；
  • 退出状态码 1~255：命令执行失败 → 跳过 then 后的代码。

示例 1：判断命令是否执行成功

#!/bin/bash
# 示例：判断 pwd 命令是否执行成功（pwd 是系统命令，正常情况下一定成功）
if pwd  # 执行 pwd 命令，退出状态码为 0
then
  echo "✅ pwd 命令执行成功，当前路径已打印"
fi

执行效果：

/home/roger  # pwd 命令的输出
✅ pwd 命令执行成功，当前路径已打印  # then 后的代码被执行

示例 2：判断命令执行失败的情况

#!/bin/bash
# 示例：判断不存在的命令（IamNotACommand）是否执行成功
if IamNotACommand  # 命令不存在，退出状态码非 0
then
  echo "✅ 命令执行成功"  # 这行代码会被跳过
fi
echo "🔚 脚本执行结束（无论 if 结果如何，都会执行这行）"

执行效果：

./test.sh: line 3: IamNotACommand: command not found  # 命令不存在的错误提示
🔚 脚本执行结束（无论 if 结果如何，都会执行这行）  # 跳过 then 代码，执行后续内容

2. 双分支：if-then-else 语句（满足 / 不满足都处理）

当 “条件满足” 时执行一段代码，“不满足” 时执行另一段代码，覆盖两种相反情况。

语法格式

if 待判断命令
then
  # 命令成功（状态码 0）→ 执行这里
  代码块1
else
  # 命令失败（状态码非 0）→ 执行这里
  代码块2
fi

示例：判断文件是否存在

用 test -f 文件名 命令判断文件是否为普通文件（-f 是 test 命令的选项），若存在则删除，不存在则提示：

#!/bin/bash
file_path="test.txt"

# 判断 test.txt 是否为普通文件
if test -f "$file_path"
then
  echo "🗑️ $file_path 存在，正在删除..."
  rm "$file_path"  # 删除文件
else
  echo "ℹ️ $file_path 不存在，无需删除"
fi

执行效果（文件存在时）：

🗑️ test.txt 存在，正在删除...

执行效果（文件不存在时）：

ℹ️ test.txt 不存在，无需删除

提示：test -f "$file_path" 可简化为 [ -f "$file_path" ]（中括号与内容之间必须有空格），是 Shell 中的常用写法。

3. 多分支：if-then-elif-else 语句（多个条件判断）

当需要判断 “多个递进条件” 时，用 elif 延续判断（避免嵌套多个 if 语句），最终用 else 处理所有未匹配的情况。

语法格式

if 命令1  # 第一个条件
then
  代码块1  # 命令1 成功时执行
elif 命令2  # 第一个条件失败时，判断第二个条件
then
  代码块2  # 命令2 成功时执行
elif 命令3  # 第二个条件失败时，判断第三个条件
then
  代码块3  # 命令3 成功时执行
else
  代码块4  # 所有条件都失败时执行
fi

示例：根据分数判断等级

#!/bin/bash
read -p "请输入你的分数（0-100）：" score

# 多分支判断分数等级
if [ $score -ge 90 ]; then  # -ge 表示“大于等于”（数值比较）
  echo "🏆 你的等级是：优秀"
elif [ $score -ge 80 ]; then
  echo "🥈 你的等级是：良好"
elif [ $score -ge 60 ]; then
  echo "✅ 你的等级是：及格"
else
  echo "❌ 你的等级是：不及格"
fi

执行效果（输入 85 时）：

请输入你的分数（0-100）：85
🥈 你的等级是：良好

执行效果（输入 55 时）：

请输入你的分数（0-100）：55
❌ 你的等级是：不及格

二、if 语句的高级特性：单括号、双括号、双方括号

基础 if 语句依赖 test 命令或 [ ] 进行判断，功能有限。Shell 提供了三种高级特性，分别解决 “子 shell 执行”“复杂数学计算”“高级字符串匹配” 问题。

1. 单括号 (command)：子 shell 中执行命令

用 (命令) 包裹命令时，Shell 会先创建一个 “子 shell”（独立于当前脚本的 shell 进程），在子 shell 中执行命令，判断其退出状态码。

核心作用：隔离命令对当前脚本环境的影响（如子 shell 中修改的变量，不会影响当前脚本）。

语法格式

if (待在子 shell 中执行的命令)
then
  命令成功时执行的代码
fi

关键概念：子 shell 与当前 shell 的区别

用 $BASH_SUBSHELL 变量可查看当前 shell 的 “子 shell 层级”：

  • 当前 shell 层级为 0；
  • 子 shell 层级为 1（若子 shell 中再创建子 shell，层级为 2，以此类推）。

示例：子 shell 执行命令的隔离效果

#!/bin/bash
echo "当前 shell 层级：$BASH_SUBSHELL"  # 输出 0（当前 shell）

# 在子 shell 中执行命令，修改变量并查看层级
if (
  echo "子 shell 层级：$BASH_SUBSHELL"  # 输出 1（子 shell）
  sub_var="我是子 shell 中的变量"  # 在子 shell 中定义变量
  echo "子 shell 中：sub_var = $sub_var"
)
then
  echo "✅ 子 shell 命令执行成功"
fi

# 查看当前脚本中是否能访问子 shell 的变量
echo "当前 shell 中：sub_var = $sub_var"  # 输出空（变量未被继承）

执行效果：

当前 shell 层级：0
子 shell 层级：1
子 shell 中：sub_var = 我是子 shell 中的变量
✅ 子 shell 命令执行成功
当前 shell 中：sub_var =  # 子 shell 变量未传递到当前 shell

适用场景：执行可能修改环境变量、工作目录的命令（如 cd /tmp），避免影响当前脚本的后续逻辑。

2. 双括号 ((expression))：高级数学计算

基础 [ ] 仅支持简单的加减乘除（+ - * /），双括号 (( )) 支持更复杂的数学运算（如幂运算、自增自减），且语法更接近其他编程语言。

语法格式

if (( 数学表达式 ))  # 表达式中变量可加 $，也可不加（推荐不加，更简洁）
then
  表达式为真时执行的代码
fi

支持的数学运算符（常用）

运算符含义示例
**幂运算（次方）((a = 2 ** 3)) → a=8
++ / --自增 / 自减（前缀 / 后缀）((a++)) → a 先使用后加 1
+= / -=累加 / 累减((a += 5)) → a = a+5
> / <大于 / 小于（无需转义）((a > 10)) → 判断 a 是否大于 10
>= / <=大于等于 / 小于等于((a >= 5))
&& / ||逻辑与 / 逻辑或((a > 5 && b < 10))

示例 1：幂运算判断

#!/bin/bash
val=10

# 判断 10 的平方是否大于 90（双括号支持 ** 幂运算）
if (( val ** 2 > 90 ))  # val 无需加 $，直接使用变量名
then
  square=$((val ** 2))  # 计算平方值
  echo "✅ $val 的平方是 $square，大于 90"
fi

执行效果：

✅ 10 的平方是 100，大于 90

示例 2：逻辑组合判断

#!/bin/bash
a=15
b=8

# 判断 a 大于 10 且 b 小于 10（双括号支持 && 逻辑与）
if (( a > 10 && b < 10 ))
then
  echo "✅ 条件满足：a=$a >10，且 b=$b <10"
fi

执行效果：

✅ 条件满足：a=15 >10，且 b=8 <10

3. 双方括号 [[expression]]：高级字符串处理

基础 [ ] 仅支持简单的字符串比较（如相等、不等），双方括号 [[]] 新增了 模式匹配 功能（用通配符或正则表达式匹配字符串），且支持更直观的逻辑运算符（&& ||）。

语法格式

if [[ 字符串表达式 ]]  # 支持通配符、正则（部分 Shell 版本支持）
then
  表达式为真时执行的代码
fi

核心特性：模式匹配（通配符）

支持 *（匹配任意字符）、?（匹配单个字符）、[ ]（匹配指定字符范围）等通配符，无需转义。

示例 1：判断字符串是否以指定前缀开头

#!/bin/bash
read -p "请输入你的邮箱：" email

# 判断邮箱是否以 @gmail.com 结尾（* 匹配 @gmail.com 前的任意字符）
if [[ $email == *@gmail.com ]]  # == 表示字符串比较，* 是通配符
then
  echo "✅ 你使用的是 Gmail 邮箱"
else
  echo "❌ 你使用的不是 Gmail 邮箱"
fi

执行效果（输入 test@gmail.com 时）：

请输入你的邮箱：test@gmail.com
✅ 你使用的是 Gmail 邮箱

执行效果（输入 test@qq.com 时）：

请输入你的邮箱：test@qq.com
❌ 你使用的不是 Gmail 邮箱

示例 2：判断字符串是否匹配指定格式

#!/bin/bash
read -p "请输入一个数字（1-3 位）：" num

# 判断是否为 1-3 位数字（[0-9] 匹配单个数字，{1,3} 匹配 1-3 次）
if [[ $num =~ ^[0-9]{1,3}$ ]]  # =~ 表示正则匹配（bash 3.0+ 支持）
then
  echo "✅ 输入正确：$num 是 1-3 位数字"
else
  echo "❌ 输入错误：请输入 1-3 位数字"
fi

执行效果（输入 123 时）：

请输入一个数字（1-3 位）：123
✅ 输入正确：123 是 1-3 位数字

执行效果（输入 1234 时）：

请输入一个数字（1-3 位）：1234
❌ 输入错误：请输入 1-3 位数字

注意：双方括号是 bash 特有语法，若脚本用 sh 执行（如 sh test.sh）可能报错，需确保脚本开头为 #!/bin/bash。

四、常见问题与避坑指南
使用 if 语句时，新手常因语法细节或逻辑误解导致脚本报错，以下是高频问题的解决方案：

问题现象可能原因解决方案
[ ] 中报错 “syntax error”（语法错误）1. 中括号与内容之间无空格（如 [1==2]）；
2. 变量未加双引号，含空格时被拆分为多个参数		1. 确保中括号前后有空格（如 [ 1 == 2 ]）；
2. 变量用双引号包裹（如 [ "$var" == "test" ]）。
双括号中数学比较报错1. 使用了字符串比较运算符（如 == 用于数值）；
2. 变量含非数字字符		1. 数值比较用 > < >= 等（如 ((a > 10))）；
2. 确保变量是纯数字（可先用 [[$var =~ [1]+$]] 校验）。
双方括号模式匹配失效1. 用 sh 执行脚本（sh 不支持双方括号）；
2. 通配符加了双引号（被当作普通字符）		1. 用 bash 执行脚本（如 bash test.sh），或脚本开头写 #!/bin/bash；
2. 通配符不加双引号（如 [[$str == test]]）。
if 后直接写等式（如 if $a == $b）报错混淆 Shell 与其他语言的语法，Shell if 后必须跟 “命令”，而非 “等式”1. 数值等式用 ((a == b))；
2. 字符串等式用 [[$a == $b]] 或 [ "$a" == "$b" ]。
判断文件时，含空格的路径报错路径变量未加双引号，被拆分为多个参数路径变量必须用双引号包裹（如 [ -f"$file_path" ]），避免空格导致路径被拆分。
逻辑运算符 &&||在[ ]中报错[ ]不支持&&||，需用 -a（逻辑与）、-o（逻辑或），或嵌套 if1. [ ]中用-a-o（如 [ $a -gt 10 -a $b -lt 20 ]）；
2. 推荐用 [[]]或(( ))直接用&&||（如 [[ $a -gt 10 && $b -lt 20]]）

四、实战案例：3 个高频运维场景

结合 if 语句的基础语法与高级特性，解决实际运维中的常见需求，巩固知识点。

案例 1：批量备份日志文件（基础 if-then-else）

需求：遍历 /var/log 目录下的 .log 文件，若文件大小超过 100MB，则压缩备份（保留原文件），否则跳过。

#!/bin/bash
# 批量备份 /var/log 下超过 100MB 的 .log 文件
log_dir="/var/log"
backup_suffix="_$(date '+%Y%m%d').gz"  # 备份文件后缀（带日期）

# 遍历目录下的 .log 文件
for log_file in "$log_dir"/*.log; do
  # 跳过不存在的文件（避免通配符未匹配时的空值）
  [ -f "$log_file" ] || continue

  # 1. 获取文件大小（单位：MB，用 du -m 计算，取第一列数值）
  file_size=$(du -m "$log_file" | awk '{print $1}')

  # 2. 判断文件大小是否超过 100MB
  if [ $file_size -gt 100 ]; then
    # 压缩备份（gzip -c 输出到标准输出，重定向到备份文件）
    gzip -c "$log_file" > "${log_file}${backup_suffix}"
    echo "✅ 备份成功：${log_file}（${file_size}MB）→ ${log_file}${backup_suffix}"
  else
    echo "ℹ️ 跳过：${log_file}（${file_size}MB ≤ 100MB）"
  fi
done

执行效果（需 sudo 权限，因 /var/log 属主为 root）：

sudo ./backup_logs.sh
# 输出：
ℹ️ 跳过：/var/log/auth.log（8MB ≤ 100MB）
✅ 备份成功：/var/log/syslog.log（120MB）→ /var/log/syslog.log_20240602.gz
ℹ️ 跳过：/var/log/kern.log（15MB ≤ 100MB）

核心知识点：du -m 计算文件大小、[ $file_size -gt 100 ] 数值比较、for 循环遍历文件。

案例 2：检查服务运行状态（if + 命令退出状态码）

需求：检查 nginx 服务是否运行，若未运行则自动启动，若启动失败则输出报警信息。

#!/bin/bash
# 检查并自动恢复 nginx 服务
service_name="nginx"

# 1. 检查服务是否运行（systemctl is-active 命令，成功则退出状态码 0）
if systemctl is-active --quiet "$service_name"; then
  echo "✅ $service_name 服务正在运行"
else
  echo "❌ $service_name 服务未运行，尝试启动..."
  # 2. 尝试启动服务
  if systemctl start "$service_name"; then
    echo "✅ $service_name 服务启动成功"
  else
    # 3. 启动失败，输出报警（可扩展为邮件/短信报警）
    echo "⚠️ 报警：$service_name 服务启动失败，请手动检查！"
    exit 1  # 退出脚本，状态码 1 表示错误
  fi
fi

执行效果（服务未运行时）：

❌ nginx 服务未运行，尝试启动...
✅ nginx 服务启动成功

执行效果（服务启动失败时）：

❌ nginx 服务未运行，尝试启动...
Job for nginx.service failed because the control process exited with error code.
See "systemctl status nginx.service" and "journalctl -xeu nginx.service" for details.
⚠️ 报警：nginx 服务启动失败，请手动检查！

核心知识点：利用命令退出状态码判断服务状态、嵌套 if 处理 “启动成功 / 失败” 分支。

案例 3：验证用户输入的 IP 地址（if + 正则匹配）

需求：让用户输入 IP 地址，用正则匹配验证格式是否合法（IPv4），合法则输出 “有效”，非法则提示重新输入。

#!/bin/bash
# 验证用户输入的 IPv4 地址格式
read -p "请输入 IPv4 地址：" ip_addr

# IPv4 正则表达式：匹配 xxx.xxx.xxx.xxx，其中每个 xxx 是 0-255 的数字
ipv4_regex='^((25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)\.){3}(25[0-5]|2[0-4][0-9]|[01]?[0-9][0-9]?)$'

# 用双方括号的正则匹配功能验证
if [[ $ip_addr =~ $ipv4_regex ]]; then
  echo "✅ 输入有效：$ip_addr 是合法的 IPv4 地址"
else
  echo "❌ 输入无效：$ip_addr 不是合法的 IPv4 地址（格式应为 xxx.xxx.xxx.xxx，每个段 0-255）"
  exit 1
fi

执行效果（输入 192.168.1.1 时）：

请输入 IPv4 地址：192.168.1.1
✅ 输入有效：192.168.1.1 是合法的 IPv4 地址

执行效果（输入 256.0.0.1 时）：

请输入 IPv4 地址：256.0.0.1
❌ 输入无效：256.0.0.1 不是合法的 IPv4 地址（格式应为 xxx.xxx.xxx.xxx，每个段 0-255）

核心知识点：双方括号的 =~ 正则匹配、IPv4 正则表达式编写。

五、总结：if 语句的最佳实践

  1. 语法选择优先级：
    • 数值比较 / 计算：优先用 (( ))（支持复杂运算，语法简洁）；
    • 字符串比较 / 模式匹配：优先用 [[]]（支持通配符、正则，逻辑运算符直观）；
    • 兼容性要求高（需兼容 sh）：用 [ ]（注意用 -a -o 替代 && ||）。
  2. 变量处理原则：
    • 字符串 / 路径变量：必须用双引号包裹（避免空格、特殊字符导致拆分或解析错误）；
    • 数值变量：可省略 $（如 ((val > 10))），但引用时建议保持一致性。
  3. 逻辑判断简化：
    • 避免多层嵌套 if：可用 elif 处理多分支，或用 && || 简化简单判断（如 [ -f "$file" ] && rm "$file"，表示 “文件存在则删除”）；
    • 提前处理异常情况：如遍历文件时，先用 [ -f "$file" ] || continue 跳过无效文件，减少内层判断。
  4. 可读性优化：
    • 复杂条件加注释：如正则表达式、多条件组合，注明判断目的；
    • 代码块缩进：用 2 或 4 个空格缩进 then else 后的代码，提升可读性（Shell 不强制缩进，但建议保持习惯）。

if 语句是 Shell 脚本的 “逻辑骨架”，掌握其基础语法与高级特性后，再结合循环、函数等知识点，就能编写逻辑清晰、稳定性高的自动化运维脚本。建议从简单案例开始练习，逐步过渡到复杂场景，积累 “避坑经验”，提升脚本编写效率。

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