Linux文本处理三剑客awk、sed、grep入门
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1.AWK命令简介
AWK是一门解释型的编程语言，它的名字来源于它的三位作者的姓氏：Alfred Aho，Peter Weinberger和Brian Kernighan。AWK能够应用于广泛的计算和数据处理任务。所有的GNU/Linux发行版都自带GAWK，即GNU AWK，是AWK的扩展并且与AWK完全兼容。Awk也是一种模式匹配语言。它通过正则表达式匹配数据，然后就可以对这些匹配的数据进行相应的操作了。
一、基本格式：
AWK命令两种格式：
第一种格式，awk从input-file中获取输入流，然后执行单引号内的程序。
awk [options] 'program' input-file
例1：awk ‘{print $2, $4}’ myfile #输出每一行的第二个和第四个单词
例2：awk ‘length<60 {print}’ myfile #将长度小于60个字符的所有行全部输出
第二种格式则是从文件program-file中获取将要执行的程序。
awk -f program-file input-file # –f 选项，表示执行文件中的命令
program-file的内容：
#!/usr/bin/awk –f
BEGIN{print "Output start!"};
{print};
END{print "Output done!"};以上两种格式可以统一表示为：
awk [ -F re] [parameter...] ['prog'] [-f progfile] in_file
参数说明：
-F re： 允许awk更改其字段分隔符(默认为空格，可以设置为其他，如冒号)。
Parameter：该参数帮助为不同的变量赋值。
'prog'： awk的程序语句段，这个语句段必须用单括号，以防被shell解释。这个程序语句段的标准形式为：
'pattern {action}'
其中pattern参数可以是egrep正则表达式中的任何一个。action参数总是被大括号包围，它由一系列awk语句组成，可以省略pattern和 action之一，但不能两者同时省略，当省略pattern时没有样式匹配，表示对所有行（记录）均执行操作，省略action时执行缺省的操作——在标准输出上显示。其中例2中的“length<60”就是pattern，其中 pattern 表示 AWK 在数据中查找的内容，理解为条件。print就是action，而 action 是在找到匹配内容时所执行的一系列。命令意思就是满足什么条件（pattern）执行什么动作（action）。
AWK 包含两种特殊的模式：BEGIN 和 END。BEGIN 模式指定了处理文本之前需要执行的操作，END 模式指定了处理完所有行之后所需要执行的操作。
-f progfile：允许awk调用并执行progfile指定有程序文件。progfile是一个文本文件，他必须符合awk的语法。
in_file：awk的输入文件，awk允许对多个输入文件进行处理。值得注意的是awk不修改输入文件。如果未指定输入文件，awk将接受标准输入，并将结果显示在标准输出上。awk支持输入输出重定向。
二、内置变量：
- awk中定义了很多内置变量，这些内置的变量可以在awk程序中引用或修改。
- FNR：当前处理的记录号。
- FS ：字段的分隔符，默认为空格。
- IGNORECASE：如果该变量设置为非0值，在进行字符串匹配时忽略大小写。
- NF：当前记录中的字段个数。
- NR：已经读出的记录数。
- OFMT：数字的输出格式。
- OFS： 输出的字段分隔符，默认为空格。
- ORS： 输出的记录分隔符，默认为新行。
- RS： 输入记录的分隔符，默认为新行。
等等
例3：
显示文本文件myfile中第七行到第十五行中以字符%分隔的第一字段，第三字段和第七字段：
awk -F % 'NR>=7,NR<=15 {print $1 $3 $7}' myfile
三、内置函数
awk定义并支持了一系列的内置函数，使得awk提供的功能更为完善和强大，例如，awk使用了一系列的字符串处理内置函数。
gsub(r,s) ： 在整个$0中用s代替r
gsub(r,s,t) ：在整个t中用s替代r
index(s,t) ：返回s中字符串t的第一位置
length(s) ： 返回s长度
match(s,r) ：测试s是否包含匹配r的字符串
split(s,a,fs) ：在fs上将s分成序列a
sprint(fmt,exp) ：返回经fmt格式化后的exp
sub(r,s) ：用$0中最左边最长的子串代替s
substr(s,p) ：返回字符串s中从p开始的后缀部分
substr(s,p,n) ：返回字符串s中从p开始长度为n的后缀部分
例4：
该命令行将显示文本myfile中所有超过80个字符的行号，在这里，用0表示整个记录（行）。
awk 'length($0)>80 {print NR}' myfile
2.sed命令简介
sed命令是一个面向字符流的非交互式编辑器，也就是说sed不允许用户与它进行交互操作。sed是按行来处理文本内容的。在shell中，使用sed来批量修改文本内容是非常方便的。
sed的命令格式:
sed [option] command file
1.[option]:
- -n ：使用安静(silent)模式。在一般 sed 的用法中，所有来自stdin的数据一般都会被列出到终端上。加上 -n 参数后，则只有经过sed 特殊处理的那一行(或者动作)才会被列出来。
- -e ：直接在命令列模式上进行 sed 的动作编辑；
- -f ：直接将 sed 的动作写在一个文件内， -f filename 则可以运行 filename 内的 sed 动作；
- -r ：sed 的动作支持的是延伸型正规表示法的语法。(默认是基础正规表示法语法)
- -i ：直接修改读取的文件内容，而不是输出到终端。
2.Command:
- a ：新增行， a 的后面可以是字串，而这些字串会在新的一行出现(目前的下一行)；
- c ：取代行， c 的后面可以接字串，这些字串可以取代 n1,n2 之间的行；
- d ：删除行，因为是删除，所以 d 后面通常不接任何参数，直接删除地址表示的行；
- i ：插入行， i 的后面可以接字串，而这些字串会在新的一行出现(目前的上一行)；
- p ：列印，亦即将某个选择的数据印出。通常 p 会与参数 sed -n 一起运行；
- s ：替换，可以直接进行替换的工作,通常这个 s 的动作可以搭配正规表示法。
4.范例:
myfile.txt内容：
abcdefg
hijklmn
opqrst
uvwxyz
范例1：sed ‘1,3d’ myfile.txt #删除第一行到第三行的内容
输出：uvwxyz
其中1,3d中的d表示删除，而d前面的表示删除的行的地址，而1,3表示一个地址范围，也就是删除第1行和第2行。地址范围的表示一般是 m,n 表示对m和n行之间的所有行进行操作。sed的地址寻址中可以使用$表示最后一行，例如 m,$ 表示对m行以及其后面的所有行进行操作。m,$d就是删除m行以及其后面的所有行内容。当然我们还可以对某一行进行操作，例如2d表示仅仅删除第2行。除了使用数字范围 m,n 表示多行区间，以及m表示单行以外，我们还可以使用正则表达式选出符合条件的行，并对这些行进行操作。
注：这只影响到输出流，myfile.txt的第一行到第三行并没有被删除。
范例2：sed -i ‘1,3d’ myfile.txt #直接删除第一行到第三行的内容, 不输出到终端
范例3：sed '1a Hello World！' myfile.txt #添加行
a命令表示在指定行的后面附加一行，1a则是在第一行的后面添加一行，添加的内容就是a后面的内容，如果a的前面没有地址限定则在所有行的后面都会添加指定的字符串。
范例4：sed '1c Hello World' myfile.txt #替换行
命令c会替换指定的行的所有内容，替换成其后面的字符串，所有的新增，删除，替换行，这些命令前面的地址修饰都可以指定地址空间，也都可以使用正则表达式，命令会应用在选出的符合地址条件的所有行上面，例如：
范例5：sed '/^h/c Hello World!' myfile.txt #替换以h开头的行，其内容是c命令后面的字符串
abcdefg
Hello world!
opqrst
uvwxyz
范例6：sed 's/abc/ABC/'myfile.txt #部分字符串而不是整行
执行的结果是我们文件中的 abc 被替换成 ABC ，命令其含义:s/待替换的字符串/新字符串/ 也就是说使用后面的 AA 替换文件中出现的前面的 aa。实际上这里的替换仅仅替换每一行遇到的第一个aa，我们修改一下文件的内容：
范例7：sed 's/aa/AA/g' myfile.txt #替换字符串
最后一个斜杠后面g选项，表示进行全局替换，也就是说所有符合条件的旧字符串都会被替换成新字符串。s命令也可以进行地址选择，也就是在s的前面加上地址空间限定。
3.grep命令简介
grep (global search regular expression(RE) and print out the line,全面搜索正则表达式并把行打印出来)是一种强大的文本搜索工具，它能使用正则表达式搜索文本，并把匹配的行打印出来。在某个目录下的文本文件中查找一个字符串，可以使用‘grep’命令；‘grep’在几个文本中搜索指定的字符串。
例如正在‘/user/code’目录下搜索带字符串‘stdio’的文件：
例1：grep stdio [./]usr/code/*
默认情况下，‘grep’只搜索当前目录。明确要求搜索子目录：grep –r
例2：grep –r stdio [./]usr/code/*
忽略子目录：grep -d skip
例3：grep –d skip stdio [./]usr/code/* (与grep stdio [./]usr/code/*效果一样)
注：搜索当前目录与子目录：grep –r stdio *
当然，如果预料到有许多输出，您可以将其转到‘less’上阅读：
3. 特殊的–在多个文件中进行查询
例4:grep “stdio” *.c ( #在当前目录下所有.c文件中查找字符串”stdio”)
例5：grep –r stdio [./]usr/code/* | less
less是用来分页显示内容的一个 命令，其最基本的用法为:
less filename,例如： less text.txt
less的翻页,查找操作:
q:退出；空格:下一页；b:上一页；g:到第一行；G:到结尾。
‘*’ 表示搜索全部文件，如果不全部搜索的话，必需提供一个文件过滤方式。
grep –i string 文件所在目录/*：不区分大小写地搜索。默认情况区分大小写，
grep -l string 文件所在目录/*：只列出匹配的文件名，
grep –L string 文件所在目录/*：列出不匹配的文件名，
grep –w string 文件所在目录/*：只匹配整个单词，而不是字符串的一部分
grep -C number：匹配的上下文分别显示[number]行，
这里还有些用于搜索的特殊符号：
\< 和 \> 分别标注单词的开始与结尾。
例如：
grep man * 会匹配 ‘Batman’、‘manic’、‘man’等，
grep '\<man' * 匹配‘manic’和‘man’，但不是‘Batman’，
grep '\<man\>' 只匹配‘man’，而不是‘Batman’或‘manic’等其他的字符串。