Shell编程之Sed与Awk 工具

Shell编程之Sed与Awk

​ 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 。

一：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 ）；

• 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。再发送数据后，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。

​ 注意：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。

二：sed命令的常见用法

1、sed命令的两种格式：

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

​ 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。

2、常见的sed命令选项包含一下几种：

-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

3、常见的操作包含以下几种：

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

三：sed命令的用法示例

（1）输出符合条件的文本（p 表示正常输出）

[root@localhost ~]# sed -n 'p' test.txt  '输出所有内容,等同于 cat test.txt'
    ...省略内容
[root@localhost ~]# sed -n '3p' test.txt	 '输出第 3 行'
     ...省略内容
[root@localhost ~]# sed -n '3,5p' test.txt  	'输出第 3~5 行'
      ...省略内容 
[root@localhost ~]# sed -n 'p；n' test.txt	 '输出所有奇数行,n 表示读入下一行资料'
     ...省略内容
[root@localhost ~]# sed -n 'n；p' test.txt	 '输出所有偶数行,n 表示读入下一行资料'
     ...省略内容
[root@localhost ~]# 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)'
     ...省略内容
[root@localhost ~]# sed -n '10,${n；p}' test.txt	 '输出第 10 行至文件尾之间的偶数行'
     ...省略内容

（2）sed 命令与正则表达式结合使用

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

[root@localhost ~]# sed -n '/the/p' test.txt		'输出包含the 的行'
    ...省略部分内容
[root@localhost ~]# sed -n '4，/the/p' test.txt		'输出从第 4 行至第一个包含 the 的行'
    ...省略部分内容
[root@localhost ~]# 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'
    ...省略部分内容
[root@localhost ~]# sed -n '/^PI/p' test.txt		'输出以PI 开头的行'
    ...省略部分内容
[root@localhost ~]# sed -n '/[0-9]$/p' test.txt		'输出以数字结尾的行'
    ...省略部分内容
[root@localhost ~]# sed -n '/\<wood\>/p' test.txt		'输出包含单词wood 的行,\<、\>代表单词边界'
    ...省略部分内容

（3）删除符合条件的文本

下面命令中 nl 命令用于计算文件的行数，结合该命令可以更加直观地查看到命令执行的结果 。

[root@localhost ~]# nl test.txt | sed '3,5d'	'删除第 3~5 行'
    ...省略内容
[root@localhost ~]# nl test.txt | sed '/cross/d'	'删除包含cross 的行'
    ...省略内容
[root@localhost ~]# nl test.txt | sed '/cross/! d'	'删除不包含cross 的行'
    ...省略内容
[root@localhost ~]# sed '/^[a-z]/d' test.txt	'删除以小写字母开头的行'
    ...省略内容
[root@localhost ~]# sed '/\.$/d' test.txt	'删除以"."结尾的行'
    ...省略内容
[root@localhost ~]# sed '/^$/d' test.txt	'删除所有空行'
    ...省略内容

（4）替换符合条件的文本

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 。

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'

（5）迁移符合条件的文本

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

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'

使用sed删除命令时，nl 命令用于计算文件的行数，结合该命令可以更加直观地查看到命令执行的结果，而不使用-n 。

四：awk工具使用方法

​ 在 Linux/UNIX 系统中，awk 是一个功能强大的编辑工具，逐行读取输入文本，并根据指定的匹配模式进行查找，对符合条件的内容进行格式化输出或者过滤处理，可以在无交互的情况下实现相当复杂的文本操作，被广泛应用于 Shell 脚本，完成各种自动化配置任务 。

1、awk常见用法

awk 选项 '模式或条件 {编辑指令}'  文件 1 文件 2  '过滤并输出文件符条件的内容'
awk -f 脚本文件 文件 1 文件 2 	'从脚本中调用编辑指令,过滤并输出内容'

• 不同的字段之间是通过指定的字符分隔

​ awk 默认的分隔符是空格；

​ awk 允许在命令行中用 “-F 分隔符” 的形式来指定分隔符。

2、 awk 包含几个特殊的内建变量（可直接用）

3、按行输出文本

awk '{print}' test.txt 		'输出所有内容，等同于cat test.txt'
...省略内容
awk '{print $0}' test.txt 		'输出所有内容，等同于cat test.txt'
...省略内容
awk 'NR==1,NR==3{print}' test.txt 		'输出第1~3行内容'
...省略内容
awk '(NR>=1)&&(NR<=3){print}' test.txt 		'输出第1~3行内容'
...省略内容
awk 'NR==1||NR==3{print}' test.txt 		'输出1行，第3行内容'
...省略内容
awk '(NR%2)==1{print}' test.txt 		'输出所有奇数行内容'
...省略内容
awk '(NR%2)==0{print}' test.txt 		'输出所有偶数行内容'
...省略内容
awk '/^root/{print}' /etc/passwd 		'输出以root开头的行'
...省略内容
awk '/nologin$/{print}' /etc/passwd		'输出以 nologin 结尾的行'
...省略内容
awk 'BEGIN {x=0} ; /\/bin\/bash$/{x++};END {print x}' /etc/passwd   '统计以/bin/bash 结尾的行数,等同于 grep -c "/bin/bash$" /etc/passwd '
...省略内容
awk 'BEGIN{RS=""};END{print NR}' /etc/squid/squid.conf  	'统计以空行分隔的文本段落数'
...省略内容

4、按字段输出文本

awk '{print $3}' test.txt	'输出每行中(以空格或制表位分隔)的第 3 个字段'
...省略内容
awk '{print $1,$3}' test.txt	'输出每行中的第 1、3 个字段'
...省略内容
awk -F: '$2=="!!"{print}' /etc/shadow 	'输出密码为空的用户的shadow 记录'
...省略内容
awk 'BEGIN {FS=":"}; $2=="!!"{print}' /etc/shadow		'输出密码为空的用户的shadow 记录'
...省略内容
awk -F: '$7~"/bash"{print $1}' /etc/passwd		'输出以冒号分隔且第 7 个字段中包含/bash 的行的第 1 个字段'
...省略内容
awk '($1~"nfs")&&(NF==8){print $1,$2}' /etc/services	'输出包含 8 个字段且第 1 个字段中包含 nfs 的行的第 1、2 个字段'
...省略内容
awk -F: '($7!="/bin/bash")&&($7!="/sbin/nologin"){print}' /etc/passwd	'输出第 7 个字段既不为/bin/bash 也不为/sbin/nologin 的所有行'
...省略内容

5、通过管道、双引号调用 Shell 命令

awk -F: '/bash$/{print | "wc -l"}' /etc/passwd    '调用wc -l 命令统计使用bash 的用户个数,等同于 grep -c "bash$" /etc/passwd '
awk 'BEGIN {while ("w" | getline) n++ ; {print n-2}}'    '调用w 命令,并用来统计在线用户数'
awk -F.'BEGIN { "hostname" | getline ; print $1}'   '调用hostname,并输出当前的主机名''

五：sort工具与uniq工具

1、sort工具

• 在 Linux 系统中，常用的文件排序工具有三种：sort、uniq、wc
• sort 是一个以行为单位对文件内容进行排序的工具，也可以根据不同的数据类型来排序。

sort命令的语法：

sort  [选项]  参数

2、sort命令常用选项

3、sort命令用法示例

[root@localhost ~]# sort /etc/passwd    '将/etc/passwd 文件中的账号进行排序，根据行首字母顺序排序'
[root@localhost ~]# sort -t ':' -rk 3 /etc/passwd   '将/etc/passwd 文件中第三列进行反向排序，根据第三列第一个字符的顺序排序'
[root@localhost ~]# sort -t ':' -k 3 /etc/passwd -o user.txt 
'将/etc/passwd 文件中第三列进行排序，并将输出内容保存至user.txt 文件中'

4、uniq命令语法格式：

uniq [选项] 参数

5、uniq命令常用格式

-c：进行计数
-d：仅显示重复行
-u：仅显示出现一次的行

6、uniq命令示例

[root@localhost ~]# uniq testfile    '删除 testfile 文件中的重复行 ,文件自行定义'
[root@localhost ~]# uniq -c testfile    '删除 testfile 文件中的重复行，并在行首显示该行重复出现的次数'
[root@localhost ~]# uniq -d testfile    '查找 testfile 文件中的重复行'

六：总结

• awk输出的奇偶行都使用绝对路径； sed输出的奇偶行都使用相对路径

• 使用awk调用shell命令，统计数量时，n是个变量，可自定义；若没有定义n的初始值，则n=0

• awk判断条件中双引号之间的内容，如果有特殊符号不需要使用转义符

• FS在{}中间使用，F在{}外面使用
  首显示该行重复出现的次数’
  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，且默认情况下字段的分隔符为空格或者 tab 键，awk 执行结果可以通过 print 的功能将字段数据打印显示 。