Shell制作隨機數和嵌套循環

這篇文章主要為大家詳細介紹了Shell制作隨機數和嵌套循環的方法，文中示例代碼介紹的非常詳細，零基礎也能參考此文章，感興趣的小伙伴們可以參考一下。

一、隨機數

1. 如何生成隨機數？

系統變量：RANDOM，默認會產生0~32767的隨機整數

前言：要想調用變量，不管你是什么變量都要給錢，而且是美元:heavy_dollar_sign:

打印一個隨機數
echo $RANDOM
查看系統上一次生成的隨機數
# set|grep RANDOM
RANDOM=28325

產生0~1之間的隨機數
echo $[$RANDOM%2]

產生0~2之間的隨機數
echo $[$RANDOM%3]

產生0~3之間的隨機數
echo $[$RANDOM%4]

產生0~9內的隨機數
echo $[$RANDOM%10]

產生0~100內的隨機數
echo $[$RANDOM%101]

產生50-100之內的隨機數
echo $[$RANDOM%51+50]

產生三位數的隨機數
echo $[$RANDOM%900+100]

2. 實戰案例

1）隨機產生以139開頭的電話號碼

具體需求1：

寫一個腳本，產生一個phonenum.txt文件，隨機產生以139開頭的手機號1000個，每個一行。

① 思路

1. 產生1000個電話號碼，腳本需要循環1000次 FOR WHILE UNTIL
2. 139+8位,后8位隨機產生，可以讓每一位數字都隨機產生  echo $[$RANDOM%10]
3. 將隨機產生的數字分別保存到變量里，然后加上139保存到文件里

② 落地實現

#!/bin/env bash
#產生1000個以139開頭的電話號碼并保存文件phonenum.txt
file=/shell03/phonenum.txt
for ((i=1;i<=1000;i++))
do
    n1=$[$RANDOM%10]
    n2=$[$RANDOM%10]
    n3=$[$RANDOM%10]
    n4=$[$RANDOM%10]
    n5=$[$RANDOM%10]
    n6=$[$RANDOM%10]
    n7=$[$RANDOM%10]
    n8=$[$RANDOM%10]
    echo "139$n1$n2$n3$n4$n5$n6$n7$n8" >> $file
done

#!/bin/bash
# random phonenum
# 循環1000次產生電話號碼并保存到文件
for i in {1..1000}
do
    n1=$[RANDOM%10]
    n2=$[RANDOM%10]
    n3=$[RANDOM%10]
    n4=$[RANDOM%10]
    n5=$[RANDOM%10]
    n6=$[RANDOM%10]
    n7=$[RANDOM%10]
    n8=$[RANDOM%10]
    echo "139$n1$n2$n3$n4$n5$n6$n7$n8" >> phonenum.txt
done

#!/bin/bash
i=1
while [ $i -le 1000 ]
do
    n1=$[$RANDOM%10]
    n2=$[$RANDOM%10]
    n3=$[$RANDOM%10]
    n4=$[$RANDOM%10]
    n5=$[$RANDOM%10]
    n6=$[$RANDOM%10]
    n7=$[$RANDOM%10]
    n8=$[$RANDOM%10]
    echo "139$n1$n2$n3$n4$n5$n6$n7$n8" >> phonenum.txt
    let i++
done

continue:繼續，跳過本次循環，執行下一次循環
break:打斷，執行循環體外的代碼do..done外
exit:退出程序

#!/bin/bash
for i in {1..1000}
do
    n1=$[$RANDOM%10]
    n2=$[$RANDOM%10]
    n3=$[$RANDOM%10]
    n4=$[$RANDOM%10]
    n5=$[$RANDOM%10]
    n6=$[$RANDOM%10]
    n7=$[$RANDOM%10]
    n8=$[$RANDOM%10]
    echo "139$n1$n2$n3$n4$n5$n6$n7$n8" >> phonenum.txt
done

#!/bin/bash
#create phone num file
for ((i=1;i<=1000;i++))
do
    n1=$[$RANDOM%10]
    n2=$[$RANDOM%10]
    n3=$[$RANDOM%10]
    n4=$[$RANDOM%10]
    n5=$[$RANDOM%10]
    n6=$[$RANDOM%10]
    n7=$[$RANDOM%10]
    n8=$[$RANDOM%10]
    echo "139$n1$n2$n3$n4$n5$n6$n7$n8" |tee -a phonenum.txt
done

#!/bin/bash
count=0
while true
do
    n1=$[$RANDOM%10]
    n2=$[$RANDOM%10]
    n3=$[$RANDOM%10]
    n4=$[$RANDOM%10]
    n5=$[$RANDOM%10]
    n6=$[$RANDOM%10]
    n7=$[$RANDOM%10]
    n8=$[$RANDOM%10]
    echo "139$n1$n2$n3$n4$n5$n6$n7$n8" |tee -a phonenum.txt && let count++
    if [ $count -eq 1000 ];then
        break
    fi
done

2）隨機抽出5位幸運觀眾

具體需求：

1. 在上面的1000個手機號里抽獎==5個==幸運觀眾，顯示出這5個幸運觀眾。
2. 但只顯示頭3個數和尾號的4個數，中間的都用*代替

① 思路

1. 確定幸運觀眾所在的行   0-1000  隨機找出一個數字   $[$RANDOM%1000+1]
2. 將電話號碼提取出來      head -隨機產生行號 phonenum.txt |tail -1
3. ==顯示==前3個和后4個數到屏幕   echo 139****

② 落地實現

#!/bin/bash
#定義變量
phone=/shell03/phonenum.txt
#循環抽出5位幸運觀眾
for ((i=1;i<=5;i++))
do
    #定位幸運觀眾所在行號
    line=`wc -l $phone |cut -d' ' -f1`
    luck_line=$[RANDOM%$line+1]
    #取出幸運觀眾所在行的電話號碼
    luck_num=`head -$luck_line $phone|tail -1`
    #顯示到屏幕
    echo "139****${luck_num:7:4}"
    echo $luck_num >> luck.txt
    #刪除已經被抽取的幸運觀眾號碼
    #sed -i "/$luck_num/d" $phone
done

#!/bin/bash
file=/shell04/phonenum.txt
for i in {1..5}
do
    file_num=`wc -l $file |cut -d' ' -f1`
    line=`echo $[$RANDOM%$file_num+1]`
    luck=`head -n $line  $file|tail -1`
    echo "139****${luck:7:4}" && echo $luck >> /shell04/luck_num.txt
done

#!/bin/bash
for ((i=1;i<=5;i++))
do
file=phonenum.txt
line=`cat phonenum.txt |wc -l`  1000
luckline=$[$RANDOM%$line+1]
phone=`cat $file|head -$luckline|tail -1`
echo "幸運觀眾為:139****${phone:7:4}"
done

或者
#!/bin/bash
# choujiang
phone=phonenum.txt
for ((i=1;i<=5;i++))
do
    num=`wc -l phonenum.txt |cut -d' ' -f1`
    line=`echo $[$RANDOM%$num+1]`
    luck=`head -$line $phone |tail -1`
    sed -i "/$luck/d" $phone
    echo "幸運觀眾是:139****${luck:7:4}"
done

3）批量創建用戶(密碼隨機產生)

需求：批量創建5個用戶，每個用戶的密碼為一個隨機數

① 思路

1. 循環5次創建用戶
2. 產生一個密碼文件來保存用戶的隨機密碼
3. 從密碼文件中取出隨機密碼賦值給用戶

② 落地實現

#!/bin/bash
#crate user and set passwd
#產生一個保存用戶名和密碼的文件
echo user0{1..5}:itcast$[$RANDOM%9000+1000]#@~|tr ' ' '\n'>> user_pass.file

#循環創建5個用戶
for ((i=1;i<=5;i++))
do
    user=`head -$i user_pass.file|tail -1|cut -d: -f1`
    pass=`head -$i user_pass.file|tail -1|cut -d: -f2`
    useradd $user
    echo $pass|passwd --stdin $user
done

或者
for i in `cat user_pass.file`
do
    user=`echo $i|cut -d: -f1`
    pass=`echo $i|cut -d: -f2`
    useradd $user
    echo $pass|passwd --stdin $user
done

#!/bin/bash
#crate user and set passwd
#產生一個保存用戶名和密碼的文件
echo user0{1..3}:itcast$[$RANDOM%9000+1000]#@~|tr ' ' '\n'|tr ':' ' ' >> user_pass.file
#循環創建5個用戶
while read user pass
do
useradd $user
echo $pass|passwd --stdin $user
done < user_pass.file

pwgen工具產生隨機密碼：
[root@server shell04]# pwgen -cn1 12
Meep5ob1aesa
[root@server shell04]# echo user0{1..3}:$(pwgen -cn1 12)
user01:Bahqu9haipho user02:Feiphoh7moo4 user03:eilahj5eth3R
[root@server shell04]# echo user0{1..3}:$(pwgen -cn1 12)|tr ' ' '\n'
user01:eiwaShuZo5hi
user02:eiDeih7aim9k
user03:aeBahwien8co

二、嵌套循環

關鍵字：大圈套小圈

:clock3:時鐘：分針與秒針，秒針轉?圈（60格），分針轉1格。循環嵌套就是外層循環?次，內層循環?輪。

1. 一個==循環體==內又包含另一個完整的循環結構，稱為循環的嵌套。
2. 每次外部循環都會==觸發==內部循環，直至內部循環完成，才接著執行下一次的外部循環。
3. for循環、while循環和until循環可以相互嵌套。

1. 應用案例

1）打印指定圖案

1
12
123
1234
12345

5
54
543
5432
54321

2）落地實現1

X軸：
for ((i=1;i<=5;i++));do echo -n $i;done
Y軸：
負責打印換行

#!/bin/bash
for ((y=1;y<=5;y++))
do
    for ((x=1;x<=$y;x++))
    do
        echo -n $x
    done
echo
done

#!/bin/bash
for ((y=1;y<=5;y++))
do
    x=1
    while [ $x -le $y ]
        do
        echo -n $x
        let x++
        done
echo
done

3）落地實現2

Y軸：打印換行
X軸：打印數字 5-1

#!/bin/bash
y=5
while (( $y >= 1 ))
do
    for ((x=5;x>=$y;x--))
    do
        echo -n $x
    done
echo
let y--
done

#!/bin/bash
for (( y=5;y>=1;y--))
do
    for (( x=5;x>=$y;x--))
    do
    echo -n $x
    done
echo
done

#!/bin/bash
y=5
while [ $y -ge 1 ]
do
    for ((x=5;x>=$y;x--))
    do
    echo -n $x
    done
echo
let y--
done

#!/bin/bash
y=1
until (( $y >5 ))
do
    x=1
    while (( $x <= $y ))
    do
    echo -n $[6-$x]
    let x++
    done    
echo
let y++
done

課后打印：
54321
5432
543
54
5

##2. 課堂練習

打印九九乘法表（三種方法）

1*1=1

1*2=2   2*2=4

1*3=3   2*3=6   3*3=9

1*4=4   2*4=8   3*4=12  4*4=16

1*5=5   2*5=10  3*5=15  4*5=20  5*5=25

1*6=6   2*6=12  3*6=18  4*6=24  5*6=30  6*6=36

1*7=7   2*7=14  3*7=21  4*7=28  5*7=35  6*7=42  7*7=49

1*8=8   2*8=16  3*8=24  4*8=32  5*8=40  6*8=48  7*8=56  8*8=64

1*9=9   2*9=18  3*9=27  4*9=36  5*9=45  6*9=54  7*9=63  8*9=72  9*9=81

Y軸：循環9次，打印9行空行
X軸：循環次數和Y軸相關；打印的是X和Y軸乘積 $[] $(())

#!/bin/bash
for ((y=1;y<=9;y++))
do
    for ((x=1;x<=$y;x++))
    do
        echo -ne "$x*$y=$[$x*$y]\t"
    done
echo
echo
done

#!/bin/bash
y=1
while [ $y -le 9 ]
do
        x=1
        while [ $x -le $y ]
        do
                echo -ne "$x*$y=$[$x*$y]\t"
                let x++
        done
echo
echo
let y++
done

或者
#!/bin/bash
for i in `seq 9`
do
    for j in `seq $i`
    do
        echo -ne  "$j*$i=$[$i*$j]\t"
    done
echo
echo
done
或者
#!/bin/bash
y=1
until [ $y -gt 9 ]
do
        x=1
        until [ $x -gt $y ]
        do
                echo -ne "$x*$y=$[ $x*$y ]\t"
                let x++
        done
echo
echo
let y++
done

三、階段性補充總結

1. 影響shell程序的內置命令

exit            退出整個程序
break          結束當前循環，或跳出本層循環
continue    忽略本次循環剩余的代碼，直接進行下一次循環
shift           使位置參數向左移動，默認移動1位，可以使用shift 2

:
true
false

舉例說明：

以下腳本都能夠實現用戶自定義輸入數字，然后腳本計算和：
[root@MissHou shell04]# cat shift.sh 
#!/bin/bash
sum=0
while [ $# -ne 0 ]
do
let sum=$sum+$1
shift
done
echo sum=$sum

[root@MissHou shell04]# cat for3.sh 
#!/bin/bash
sum=0
for i
do
let sum=$sum+$i
done
echo sum=$sum

##4. 補充擴展expect

expect 自動應答  tcl語言

需求1：A遠程登錄到server上什么都不做

#!/usr/bin/expect
# 開啟一個程序
spawn ssh root@10.1.1.1
# 捕獲相關內容
expect {
        "(yes/no)?" { send "yes\r";exp_continue }
        "password:" { send "123456\r" }
}
interact   //交互

腳本執行方式：
# ./expect1.sh
# /shell04/expect1.sh
# expect -f expect1.sh

1）定義變量
#!/usr/bin/expect
set ip 10.1.1.2
set pass 123456
set timeout 5
spawn ssh root@$ip
expect {
    "yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
    "password:" { send "$pass\r" }
}
interact

2）使用位置參數
#!/usr/bin/expect
set ip [ lindex $argv 0 ]
set pass [ lindex $argv 1 ]
set timeout 5
spawn ssh root@$ip
expect {
    "yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
    "password:" { send "$pass\r" }
}
interact

需求2：A遠程登錄到server上操作

#!/usr/bin/expect
set ip 10.1.1.1
set pass 123456
set timeout 5
spawn ssh root@$ip
expect {
    "yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
    "password:" { send "$pass\r" }
}

expect "#"
send "rm -rf /tmp/*\r"
send "touch /tmp/file{1..3}\r"
send "date\r"
send "exit\r"
expect eof

需求3：shell腳本和expect結合使用，在多臺服務器上創建1個用戶

[root@server shell04]# cat ip.txt 
10.1.1.1 123456
10.1.1.2 123456

1. 循環
2. 登錄遠程主機——>ssh——>從ip.txt文件里獲取IP和密碼分別賦值給兩個變量
3. 使用expect程序來解決交互問題

#!/bin/bash
# 循環在指定的服務器上創建用戶和文件
while read ip pass
do
    /usr/bin/expect <<-END &>/dev/null
    spawn ssh root@$ip
    expect {
    "yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
    "password:" { send "$pass\r" }
    }
    expect "#" { send "useradd yy1;rm -rf /tmp/*;exit\r" }
    expect eof
    END
done < ip.txt

#!/bin/bash
cat ip.txt|while read ip pass
do
        {

        /usr/bin/expect <<-HOU
        spawn ssh root@$ip
        expect {
                "yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
                "password:" { send "$pass\r" }
        }
        expect "#"
        send "hostname\r"
        send "exit\r"
        expect eof
        HOU

        }&
done
wait
echo "user is ok...."

或者
#!/bin/bash
while read ip pass
do
        {

        /usr/bin/expect <<-HOU
        spawn ssh root@$ip
        expect {
                "yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
                "password:" { send "$pass\r" }
        }
        expect "#"
        send "hostname\r"
        send "exit\r"
        expect eof
        HOU

        }&
done<ip.txt
wait
echo "user is ok...."

四、綜合案例

1. 實戰案例1

1）具體需求

寫一個腳本，將跳板機上yunwei用戶的公鑰推送到局域網內可以ping通的所有機器上

說明：主機和密碼文件已經提供

10.1.1.1:123456

10.1.1.2:123456

2）案例分析

• 關閉防火墻和selinux
• 判斷ssh服務是否開啟（默認ok）
• ==循環判斷給定密碼文件里的哪些IP是可以ping通==
• ==判斷IP是否可以ping通——>$?—>流程控制語句==
• ==密碼文件里獲取主機的IP和密碼保存變量==
• ==判斷公鑰是否存在—>不存在創建它==
• ==ssh-copy-id 將跳板機上的yunwei用戶的公鑰推送到遠程主機—>expect解決交互==
• ==將ping通的主機IP單獨保存到一個文件==
• ==測試驗證==

3）落地實現

① 代碼拆分

1.判斷yunwei用戶的公鑰是否存在
[ ! -f /hoem/yunwei/.ssh/id_rsa ] && ssh-keygen -P '' -f ./id_rsa

2.獲取IP并且判斷是否可以ping通
1)主機密碼文件ip.txt
    10.1.1.1:123456
   10.1.1.2:123456
2) 循環判斷主機是否ping通
    tr ':' ' ' < ip.txt|while read ip pass
    do
        ping -c1 $ip &>/dev/null
      if [ $? -eq 0 ];then
        推送公鑰
      fi
    done

3.非交互式推送公鑰
/usr/bin/expect <<-END &>/dev/null
        spawn ssh-copy-id root@$ip
        expect {
                "yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
                "password:" { send "$pass\r" }
        }
        expect eof
    END

② 最終實現

1. 環境準備

jumper-server   有yunwei用戶

yunwei用戶sudo授權：
visudo
## Allow root to run any commands anywhere
root    ALL=(ALL)       ALL
yunwei  ALL=(root)      NOPASSWD:ALL,!/sbin/shutdown,!/sbin/init,!/bin/rm -rf /

解釋說明：
1）第一個字段yunwei指定的是用戶：可以是用戶名，也可以是別名。每個用戶設置一行，多個用戶設置多行，也可以將多個用戶設置成一個別名后再進行設置。
2）第二個字段ALL指定的是用戶所在的主機：可以是ip,也可以是主機名，表示該sudo設置只在該主機上生效，ALL表示在所有主機上都生效！限制的一般都是本機，也就是限制使用這個文件的主機;一般都指定為"ALL"表示所有的主機，不管文件拷到那里都可以用。比如：10.1.1.1=...則表示只在當前主機生效。
3）第三個字段（root）括號里指定的也是用戶：指定以什么用戶身份執行sudo，即使用sudo后可以享有所有root賬號下的權限。如果要排除個別用戶，可以在括號內設置，比如ALL=(ALL,!oracle,!pos)。
4）第四個字段ALL指定的是執行的命令：即使用sudo后可以執行所有的命令。除了關機和刪除根內容以外；也可以設置別名。NOPASSWD: ALL表示使用sudo的不需要輸入密碼。
5）也可以授權給一個用戶組
    %admin ALL=(ALL) ALL    表示admin組里的所有成員可以在任何主機上以任何用戶身份執行任何命令

1. 腳本實現

#!/bin/bash
#判斷公鑰是否存在
[ ! -f /home/yunwei/.ssh/id_rsa ] && ssh-keygen -P '' -f ~/.ssh/id_rsa

#循環判斷主機是否ping通，如果ping通推送公鑰
tr ':' ' ' < /shell04/ip.txt|while read ip pass
do
{
        ping -c1 $ip &>/dev/null
        if [ $? -eq 0 ];then
        echo $ip >> ~/ip_up.txt
        /usr/bin/expect <<-END &>/dev/null
         spawn ssh-copy-id root@$ip
         expect {
                "yes/no" { send "yes\r";exp_continue }
                "password:" { send "$pass\r" }
                }
        expect eof
        END
        fi
}&
done
wait
echo "公鑰已經推送完畢，正在測試...."
#測試驗證
remote_ip=`tail -1 ~/ip_up.txt`
ssh root@$remote_ip hostname &>/dev/null
test $? -eq 0 && echo "公鑰成功推送完畢"

2. 實戰案例2

寫一個腳本，統計web服務的不同==連接狀態==個數

#!/bin/bash
#count_http_80_state
#統計每個狀態的個數
declare -A array1
states=`ss -ant|grep 80|cut -d' ' -f1`
for i in $states
do
        let array1[$i]++
done
#通過遍歷數組里的索引和元素打印出來
for j in ${!array1[@]}
do
        echo $j:${array1[$j]}
done

以上就是Shell制作隨機數和嵌套循環的方法介紹，詳細使用情況還需要大家自己親自動手使用過才能領會。如果想了解更多相關內容，歡迎關注億速云行業資訊頻道！