Shell（13）三剑客

Shell（13）三剑客

前言

Shell中最主要的三个命令grep、sed、awk，由于Linux中一切皆文件的性质，所以这三个命令在文本编辑方面拥有强大的功能，并广泛使用，被业内人称为"shell三剑客"。

一、grep命令

基本格式：grep [选项]… 查找条件 目标文件

选项	含义
-E	开启扩展（Extend）的正则表达式
-c	计算找到 ‘搜寻字符串’ 的次数
-i	忽略大小写的不同，所以大小写视为相同
-o	只显示被模式匹配到的字符串
-v	反向选择，亦即显示出没有 ‘搜寻字符串’ 内容的那一行！（反向查找，输出与查找条件不相符的行）
–color=auto	可以将找到的关键词部分加上颜色的显示
-n	输出行号

grep的扩展命令——egrep命令

grep 命令仅支持基础正则表达式，如果使用扩展正则表达式，需要使用 egrep 。egrep 命令与 grep 命令的用法基本相似。egrep 命令是一个搜索文件获得模式，使用该命令可以搜索文件中的任意字符串和符号，也可以搜索一个或多个文件的字符串，一个提示符可以是单个字符、一个字符串、一个字或一个句子。

示例：
egrep -n 'wo+d' test.txt  #查询"wood" "woood" "woooooood"等字符串
egrep -n 'of|if|on' test.txt  #查询"of"或者"if"或者"on"字符串
egrep -n 't(a|e)st' test.txt  #“tast”与“test”因为这两个单词的“t”与“st”是重复的，所以将“a”与“e”列于“()”符号当中，并以“|”分隔，即可查询"tast"或者"test"字符串
egrep -n 'A(xyz)+C' test.txt  #该命令是查询开头的"A"结尾是"C"，中间有一个以上的"xyz"字符串的意思

二、sed命令

sed（Stream EDitor）是一个强大而简单的文本解析转换工具，可以读取文本，并根据指定的条件对文本内容进行编辑（删除、替换、添加、移动等），最后输出所有行或者仅输出处理的某些行。sed也可以在无交互的情况下实现相当复杂的文本处理操作，被广泛应用于Shell脚本中，用以完成各种自动化处理任务。默认情况下所有的 sed 命令都是在模式空间内执行的，因此输入的文件并不会发生任何变化，除非是用重定向存储输出。

sed 的工作流程主要包括读取、执行和显示三个过程。

·读取：sed 从输入流（文件、管道、标准输入）中读取一行内容并存储到临时的缓冲区中（又称模式空间，pattern space）。

·执行：默认情况下，所有的 sed 命令都在模式空间中顺序地执行，除非指定了行的地址，否则 sed 命令将会在所有的行上依次执行。

·显示：发送修改后的内容到输出流。在发送数据后，模式空间将会被清空。
在所有的文件内容都被处理完成之前，上述过程将重复执行，直至所有内容被处理完。

sed 命令常见用法

通常情况下调用 sed 命令有两种格式，如下所示。其中，“参数”是指操作的目标文件， 当存在多个操作对象时用，文件之间用逗号“，”分隔；而 scriptfile 表示脚本文件，需要用“-f” 选项指定，当脚本文件出现在目标文件之前时，表示通过指定的脚本文件来处理输入的目标文件。

基本格式：

sed [选项] '操作' 参数
sed [选项] -f scriptfile 参数

选项	含义
-e 或–expression	表示用指定命令或者脚本来处理输入的文本文件
-f 或–file	表示用指定的脚本文件来处理输入的文本文件
-h 或–help	显示帮助
-n、–quiet 或 silent	表示仅显示处理后的结果
-i	直接编辑文本文件
-r或-E	使用扩展正则表达式
-s	将多个文件视为独立文件，而不是单个连续的长文件流

“操作”用于指定对文件操作的动作行为，也就是 sed 的命令。通常情况下是采用的“[n1,n2]”操作参数的格式。n1、n2 是可选的，代表选择进行操作的行数，如操作需要在 5～ 20 行之间进行，则表示为“5，20 动作行为”。常见的操作包括以下几种。

操作	含义
a	增加，在当前行下面增加一行指定内容
c	替换，将选定行替换为指定内容
d	删除，删除选定的行
i	插入，在选定行上面插入一行指定内容
p	打印，如果同时指定行，表示打印指定行；如果不指定行，则表示打印所有内容；如果有非打印字符，则以 ASCII 码输出。其通常与“-n”选项一起使用
s	替换，替换指定字符
y	字符转换

示例：输出符合条件的文本（p 表示正常输出）
 sed -n 'p' test.txt    #输出所有内容,等同于 cat test.txt
sed -n '3p' test.txt	#输出第 3 行
sed -n '3,5p' test.txt	#输出 3~5 行
sed -n 'p;n' test.txt	#输出所有奇数行,n 表示读入下一行资料
sed -n 'n;p' test.txt	#输出所有偶数行,n 表示读入下一行资料
sed -n '1,5{p;n}' test.txt   #输出第 1~5 行之间的奇数行(第 1、3、5 行) 
sed -n '10,${n;p}' test.txt  #输出第 10 行至文件尾之间的偶数行

在执行“sed -n‘10,${n;p}’test.txt”命令时，读取的第 1 行是文件的第 10 行，读取的第 2行是文件的第 11 行，依此类推，所以输出的偶数行是文件的第 11 行、13 行直至文件结尾， 其中包括空行。

以上是 sed 命令的基本用法，sed 命令结合正则表达式时，格式略有不同，正则表达式以“/”包围。例如，以下操作是 sed 命令与正则表达式结合使用的示例。

sed -n '/the/p' test.txt	#输出包含the 的行
sed -n '4,/the/p' test.txt	#输出从第 4 行至第一个包含 the 的行
sed -n '/the/=' test.txt  #输出包含the 的行所在的行号,等号(=)用来输出行号
sed -n '/^PI/p' test.txt  #输出以PI 开头的行
sed -n '/[0-9]$/p' test.txt	 #输出以数字结尾的行
sed -n '/\<wood\>/p' test.txt   #输出包含单词wood 的行,\<、\>代表单词边界

示例：删除符合条件的文本（d）
sed '3d'	#删除第 3 行
sed '3,5d'	#删除第 3~5 行
sed '/cross/d'  #删除包含 cross 的行,原本的第 8 行被删除；如果要删除不包含 cross 的行,用!符号表示取反操作, 如'/cross/！d'
sed '/^[a-z]/d' test.txt	#删除以小写字母开头的行
 sed '/\.$/d' test.txt	#删除以"."结尾的行
 sed '/^$/d' test.txt	#删除所有空行，若是删除重复的空行，即连续的空行只保留一个

在使用 sed 命令进行替换操作时需要用到 s（字符串替换）、c（整行/整块替换）、y（字符转换）命令选项，常见的用法如下所示。

示例：替换符合条件的文本
sed 's/the/THE/' test.txt	#将每行中的第一个the 替换为 THE
sed 's/l/L/2' test.txt   	#将每行中的第 2 个 l 替换为 L
sed 's/the/THE/g' test.txt	#将文件中的所有the 替换为 THE
sed 's/o//g' test.txt	    #将文件中的所有o 删除(替换为空串)
sed 's/^/#/' test.txt	    #在每行行首插入#号
sed '/the/s/^/#/' test.txt	#在包含the 的每行行首插入#号
sed 's/$/EOF/' test.txt     #在每行行尾插入字符串EOF
sed '3,5s/the/THE/g' test.txt	#将第 3~5 行中的所有 the 替换为 THE
sed '/the/s/o/O/g' test.txt	#将包含the 的所有行中的 o 都替换为 O

迁移符合条件文本的参数：

参数	含义
H	复制到剪贴板
g、G	将剪贴板中的数据覆盖/追加至指定行
w	保存为文件
r	读取指定文件
a	追加指定内容。具体操作方法如下所示
I、i	忽略大小写

sed '/the/{H;d};$G' test.txt	#将包含the 的行迁移至文件末尾,{;}用于多个操作
sed '1,5{H;d};17G' test.txt	    #将第 1~5 行内容转移至第 17 行后
sed '/the/w out.file' test.txt	#将包含the 的行另存为文件 out.file
sed '/the/r /etc/hostname' test.txt	#将文件/etc/hostname 的内容添加到包含 the 的每行以后
sed '3aNew' test.txt	        #在第 3 行后插入一个新行,内容为New
sed '/the/aNew' test.txt	    #在包含the 的每行后插入一个新行,内容为 New
sed '3aNew1\nNew2' test.txt	    #在第 3 行后插入多行内容,中间的\n 表示换行

三、awk命令

AWK 是一种处理文本文件的语言，是一个强大的文本分析工具。它是专门为文本处理设计的编程语言，也是行处理软件，通常用于扫描、过滤、统计汇总工作，数据可以来自标准输入也可以是管道或文件。

20世纪70年代诞生于贝尔实验室，现在centos7用的是gawk之所以叫 AWK 是因为其取了三位创始人 Alfred Aho，Peter Weinberger, 和 Brian Kernighan 的Family Name 的首字符。

工作原理:

逐行读取文本，默认以空格或tab键为分隔符进行分隔，将分隔所得的各个字段保存到内建变量中，并按模式或者条件执行编辑命令。

sed命令常用于一整行的处理，而awk比较倾向于将一行分成多个"“字段"然后再进行处理。awk信息的读入也是逐行读取的，执行结果可以通过print的功能将字段数据打印显示。在使用awk命令的过程中,可以使用逻辑操作符” &&“表示"与”、“||表示"或”、"!"表示非，还可以进行简单的数学运算，如+、一、*、/、%、^分别表示加、减、乘、除、取余和乘方。

命令格式:

awk选项'模式或条件{操作}'文件1文件2 ...
awk -f 脚本文件 文件1  文件2 ..
awk关键字    选项      命令部分  '{xxxx}'   文件名

awk 包含几个特殊的内建变量（可直接用）如下所示：

内建变量	含义
FS	指定每行文本的字段分隔符，默认为空格或制表位
NF	当前处理的行的字段个数
NR	当前处理的行的行号（序数）
$0	当前处理的行的整行内容
$n	当前处理行的第 n 个字段（第 n 列）
FILENAME	被处理的文件名
RS	行分隔符，数据记录分隔，默认为\n，即每行为一条记录

awk命令中逐行执行开始之前执行什么任务，结束之后再执行什么任务，则使用BEGIN、END

BEGIN：一般用来做初始化操作，仅在读取数据记录之前执行一次

END：一般用来做汇总操作，仅在读取完数据记录之后执行一次

awk的运算：

awk 'BEGIN{x=10;print x}'  #如果不用引号awk就当作一个变量来输出了，所以不需要加$了
10
awk 'BEGIN{x=10;print x+1}'  #BEGIN在处理文件之前，所以后面不跟文件名也不影响
11
awk 'BEGIN{print x+1}'    #不指定初始值，初始值就为0，如果是字符串，则默认为空
1
awk -F: '$1~/root/' /etc/passwd  #模糊匹配，用~表示包含，!~表示不包含

关于数值与字符串的比较：

比较符号：== != <= >= < >

awk  'NR==5{print}' /etc/passwd  #打印第五行

其他内置变量的用法FS、OFS、NR、FNR、RS、ORS

awk 'BEGIN{FS=":"}{print $1}' pass.txt  #在打印之前定义字段分隔符为冒号
awk 'BEGIN{FS=":";OFS="---"}{print $1,$2}' pass.txt   #OFS定义了输出时以什么分隔，$1$2中间要用逗号分隔，因为逗号默认被映射为OFS变量，而这个变量默认是空格
awk '{print FNR,$0}' /etc/resolv.conf /etc/hosts   #可以看出FNR的行号在追加当有多个文件时
awk 'BEGIN{RS=":"}{print $0}' /etc/passwd   #RS:指定以什么为换行符，这里指定是冒号，你指定的肯定是原文里存在的字符
awk 'BEGIN{ORS=" "}{print $0}' /etc/passwd   #把多行合并成一行输出，输出的时候自定义以空格分隔每行，本来默认的是回车键

END