Как выполнить цикл for для каждого символа в строке в Bash?

У меня есть такая переменная:

words="这是一条狗。"

Я хочу сделать цикл for для каждого из символов, по одному за раз, например. сначала character="这", затем character="是", character="一" и т.д.

Единственный способ, которым я знаю, - вывести каждый символ для разделения строки в файле, а затем использовать while read line, но это кажется очень неэффективным.

  • Как обрабатывать каждый символ в строке через цикл for?

Ответы

Ответ 1

С sed в dash оболочке LANG=en_US.UTF-8, я получил правильные действия:

$ echo "你好嗎 新年好。全型句號" | sed -e 's/\(.\)/\1\n/g'
你
好
嗎

新
年
好
。
全
型
句
號

и

$ echo "Hello world" | sed -e 's/\(.\)/\1\n/g'
H
e
l
l
o

w
o
r
l
d

Таким образом, выход может быть закорочен с помощью while read ... ; do ... ; done

отредактированный для примера текста, переведен на английский:

"你好嗎 新年好。全型句號" is zh_TW.UTF-8 encoding for:
"你好嗎"     = How are you[ doing]
" "         = a normal space character
"新年好"     = Happy new year
"。全型空格" = a double-byte-sized full-stop followed by text description

Ответ 2

Вы можете использовать цикл for C-стиля:

foo=string
for (( i=0; i<${#foo}; i++ )); do
  echo "${foo:$i:1}"
done

${#foo} расширяется до длины foo. ${foo:$i:1} расширяется до подстроки, начиная с позиции $i длины 1.

Ответ 3

${#var} возвращает длину var

${var:pos:N} возвращает N символов из pos вперед

Примеры:

$ words="abc"
$ echo ${words:0:1}
a
$ echo ${words:1:1}
b
$ echo ${words:2:1}
c

поэтому его легко выполнить.

другой способ:

$ grep -o . <<< "abc"
a
b
c

или

$ grep -o . <<< "abc" | while read letter;  do echo "my letter is $letter" ; done 

my letter is a
my letter is b
my letter is c

Ответ 4

Я удивлен, что никто не упомянул очевидное решение bash, использующее только while и read.

while read -n1 character; do
    echo "$character"
done < <(echo -n "$words")

Обратите внимание на использование echo -n, чтобы избежать посторонней новой строки в конце. printf является еще одним хорошим вариантом и может быть более подходящим для ваших конкретных потребностей. Если вы хотите игнорировать пробелы, замените "$words" на "${words// /}".

Другой вариант - fold. Обратите внимание, однако, что его никогда не следует подавать в цикл for. Скорее, используйте цикл while следующим образом:

while read char; do
    echo "$char"
done < <(fold -w1 <<<"$words")

Основное преимущество использования внешней команды fold (пакета coreutils) было бы краткой. Вы можете подать его на другую команду, например xargs (часть пакета findutils) следующим образом:

fold -w1 <<<"$words" | xargs -I% -- echo %

Вы захотите заменить команду echo, используемую в приведенном выше примере, командой, которую вы хотите запустить против каждого символа. Обратите внимание, что xargs по умолчанию будет отбрасывать пробелы. Вы можете использовать -d '\n', чтобы отключить это поведение.


Интернационализация

Я просто тестировал fold с некоторыми азиатскими символами и понял, что у него нет поддержки Unicode. Поэтому, хотя это хорошо для нужд ASCII, оно не будет работать для всех. В этом случае есть несколько альтернатив.

Я бы заменил fold -w1 на массив awk:

awk 'BEGIN{FS=""} {for (i=1;i<=NF;i++) print $i}'

Или команда grep, упомянутая в другом ответе:

grep -o .


Производительность

FYI, я сравнил 3 вышеупомянутых варианта. Первые два были быстрыми, почти завязанными, с контуром сгиба несколько быстрее, чем цикл while. Неудивительно, что xargs был самым медленным... на 75 раз медленнее.

Вот (сокращенный) тестовый код:

words=$(python -c 'from string import ascii_letters as l; print(l * 100)')

testrunner(){
    for test in test_while_loop test_fold_loop test_fold_xargs test_awk_loop test_grep_loop; do
        echo "$test"
        (time for (( i=1; i<$((${1:-100} + 1)); i++ )); do "$test"; done >/dev/null) 2>&1 | sed '/^$/d'
        echo
    done
}

testrunner 100

Вот результаты:

test_while_loop
real    0m5.821s
user    0m5.322s
sys     0m0.526s

test_fold_loop
real    0m6.051s
user    0m5.260s
sys     0m0.822s

test_fold_xargs
real    7m13.444s
user    0m24.531s
sys     6m44.704s

test_awk_loop
real    0m6.507s
user    0m5.858s
sys     0m0.788s

test_grep_loop
real    0m6.179s
user    0m5.409s
sys     0m0.921s

Ответ 5

Я тестировал это только со строками ascii, но вы могли бы сделать что-то вроде:

while test -n "$words"; do
   c=${words:0:1}     # Get the first character
   echo character is "'$c'"
   words=${words:1}   # trim the first character
done

Ответ 6

Я считаю, что до сих пор нет идеального решения, которое бы правильно сохраняло все символы пробелов и было достаточно быстрым, поэтому я отправлю свой ответ. Использование ${foo:$i:1} работает, но очень медленно, что особенно заметно при использовании больших строк, как я покажу ниже.

Моя идея - это расширение метода, предложенного Six, который включает в себя read -n1, с некоторыми изменениями для сохранения всех символов и корректной работы для любой строки:

while IFS='' read -r -d '' -n 1 char; do
        # do something with $char
done < <(printf %s "$string")

Как это работает:

  • IFS='' - переопределение внутреннего разделителя полей в пустую строку предотвращает удаление пробелов и вкладок. Выполнение этого действия на той же строке, что и read, означает, что оно не повлияет на другие команды оболочки.
  • -r - означает "raw", что предотвращает read от обработки \ в конце строки в качестве специального символа конкатенации линии.
  • -d '' - Передача пустой строки в качестве разделителя предотвращает удаление read символов новой строки. Фактически это означает, что нулевой байт используется как разделитель. -d '' равно -d $'\0'.
  • -n 1 - означает, что будет отображаться один символ за раз.
  • printf %s "$string" - Использование printf вместо echo -n безопаснее, потому что echo рассматривает -n и -e как опции. Если вы передаете "-e" в виде строки, echo ничего не печатает.
  • < <(...) - Передача строки в цикл с использованием замещения процесса. Если вместо этого вы используете здесь строки (done <<< "$string"), в конце добавляется дополнительный символ новой строки. Кроме того, передача строки через канал (printf %s "$string" | while ...) заставит цикл работать в подоболочке, что означает, что все переменные операции локальны в цикле.

Теперь давайте протестируем производительность с помощью огромной строки. Я использовал следующий файл в качестве источника:
https://www.kernel.org/doc/Documentation/kbuild/makefiles.txt
Следующий script был вызван командой time:

#!/bin/bash

# Saving contents of the file into a variable named `string'.
# This is for test purposes only. In real code, you should use
# `done < "filename"' construct if you wish to read from a file.
# Using `string="$(cat makefiles.txt)"' would strip trailing newlines.
IFS='' read -r -d '' string < makefiles.txt

while IFS='' read -r -d '' -n 1 char; do
        # remake the string by adding one character at a time
        new_string+="$char"
done < <(printf %s "$string")

# confirm that new string is identical to the original
diff -u makefiles.txt <(printf %s "$new_string")

И результат:

$ time ./test.sh

real    0m1.161s
user    0m1.036s
sys     0m0.116s

Как мы видим, это довольно быстро.
Затем я заменил цикл на тот, который использует расширение параметра:

for (( i=0 ; i<${#string}; i++ )); do
    new_string+="${string:$i:1}"
done

Результат показывает, насколько плохи потери производительности:

$ time ./test.sh

real    2m38.540s
user    2m34.916s
sys     0m3.576s

Точные цифры могут быть очень разными для разных систем, но общая картина должна быть одинаковой.

Ответ 7

Также можно разбить строку на массив символов с помощью fold, а затем перебрать этот массив:

for char in `echo "这是一条狗。" | fold -w1`; do
    echo $char
done

Ответ 8

Другой подход, если вы не заботитесь о игнорировании пробелов:

for char in $(sed -E s/'(.)'/'\1 '/g <<<"$your_string"); do
    # Handle $char here
done

Ответ 9

Другой способ:

Characters="TESTING"
index=1
while [ $index -le ${#Characters} ]
do
    echo ${Characters} | cut -c${index}-${index}
    index=$(expr $index + 1)
done