第五节sed与awk

简介

这节课讲sed和awk，这两个可能是在写脚本，尤其是监控脚本最常用到的两个命令了，所以按照传统，我们讲一下三剑客，这几个命令其实都有超级复杂的用法，但是本着学以致用的原则，我们就介绍我们最常接触的

sed

sed属于流媒体编辑器（stream editor），我们可以用它编辑任何我们想编辑的东西（键盘输入，文本，管道，字符串，变量），这里我们只研究简单的场景,下面看下常见的代码，pattern代表正则表达。

>>> echo 'hello word' |sed 's/word/world/'
>>> sed 's/pattern/replace_string' file #将file中的字符1全部替换成字符2
>>> sed '2,5s/pattern/replace_string' file #将file第2行到第5行进行字符替换
>>> cat file | sed 's/pattern/replace_string'
>>> sed 's/pattern/replace_string' file >newfile #将修改结果重定向到一个新文件
>>> sed -i 's/pattern/replace_string' file #将修改结果到源文件
>>> sed  4a\newline testfile #使用sed 在第四行后添加新字符串
>>> sed '2d' testfile #删除第二行
>>> sed '2,5d' testfile #删除第2到第5行
>>> sed '3,$d' testfile #删除第3到最后一行
>>> sed '2a hellworld' #在第2行后加 注意上面的4a\newline的写法
>>> sed '2i hellworld' #插在第二行前变成第二行
>>> sed '2c helloworld' #第二行内容用helloworld取代
>>> sed -n '5,7p' testfile #仅打印5到7行的字符串
>>> sed -n '/aNum/p' testfile #仅打印包含aNum字符串的行
>>> sed  '/aNum/a/helloworld' testfile #将所有包含aNum字符串的行后面加上helloworld作为一行
>>> sed '/helloworld/d' testfile #将包含helloworld的行删除
>>> sed -i 's/\.$/\!/g' test.txt #利用 sed 将 regular_express.txt 内每一行结尾若为 . 则换成 !
>>> sed -i '$a  This is a test'test.txt #利用 sed 直接在 regular_express.txt 最后一行加入 # This is a test
>>> sed -i.bak 's/\.$/\!/g' test.txt #实际生产环境推荐用法，写脚本推荐用法

sed替换文件内的字符串是我们最常见的，如上命令仅仅会替换到每行的第一个匹配，如果一行只有一个匹配那自然没问题，如果一行存在多个匹配的时候呢，我们就要使用如下的方法：

>>> echo 'hello word word word word' |sed 's/word/world/g' #匹配所有的word
>>> echo 'hello word word word word' |sed 's/word/world/2g' #匹配前1
>>> echo 'hello word word word word' |sed 's/word/world/Ng' #匹配N-1个
>>> sed -e 's/brown/green/; s/dog/cat/' data1.txt #复合用法

sed 脚本

sed本身是支持自己的语法的，解释器即是sed，本文只写个简单的例子，另外sed就抠到这里，sed的某些用法也许一辈子也用不到

>>> cat script1.seds/brown/green/s/fox/elephant/s/dog/cat/
>>> sed -f script1.sed testfile #将sed脚本作用于某个文件
>>> ./script1.sed testfile

sed常见选项

选项太多，大家下去自行使用体会

a\ 在当前行下面插入文本。
i\ 在当前行上面插入文本。
c\ 把选定的行改为新的文本。
d 删除，删除选择的行。
D 删除模板块的第一行。
e 按顺序匹配并操作
s 替换指定字符
h 拷贝模板块的内容到内存中的缓冲区。
H 追加模板块的内容到内存中的缓冲区。
g 获得内存缓冲区的内容，并替代当前模板块中的文本。
G 获得内存缓冲区的内容，并追加到当前模板块文本的后面。
l 列表不能打印字符的清单。
n 读取下一个输入行，用下一个命令处理新的行而不是用第一个命令。
N 追加下一个输入行到模板块后面并在二者间嵌入一个新行，改变当前行号码。
p 打印模板块的行。
P(大写) 打印模板块的第一行。
q 退出Sed。
b lable 分支到脚本中带有标记的地方，如果分支不存在则分支到脚本的末尾。
r file 从file中读行。
t label if分支，从最后一行开始，条件一旦满足或者T，t命令，将导致分支到带有标号的命令处，或者到脚本的末尾。
T label 错误分支，从最后一行开始，一旦发生错误或者T，t命令，将导致分支到带有标号的命令处，或者到脚本的末尾。
w file 写并追加模板块到file末尾。
W file 写并追加模板块的第一行到file末尾。
! 表示后面的命令对所有没有被选定的行发生作用。
= 打印当前行号码。
# 把注释扩展到下一个换行符以前

awk

awk也是我讨厌的命令之一，它很强大，但是复杂的用法着实让人记不住，当然它是个优秀的软件，所谓三大命令之首，awk脚本的结果基本如下：

awk ‘BEGIN{print “start”} pattern {commands} END{print “end”}’

工作原理

1.先执行BEGIN{commands}语句块。这个语句块是可选的

2.从文件或者管道或者其他等等方式中读取一行，然后执行pattern，重复这个过程，直到读取完毕

3.执行END{commands}语句块。这个语句块是可选的

4.print 参数是以逗号作为分隔符，参数打印时是以空格作为定界符

看如下例子：

>>>echo -e "line1\nline2" |awk 'BEGIN{print "start"} {print} END{print "END"}'
>>>echo -e "hello world" |awk 'BEGIN{print "start"} {print $1} END{print "END"}'
>>>echo -e "hello world" |awk '{print $1}' #当然这是我们最常用的，省略了begin和end

特殊变量

awk有一些特殊变量，就像上面的$1,这些变量集中整理一下,当然这个使用起来是比较简单的，只要知道NR,NF这两个特殊的就行了，后面的命令演示都会用到

特殊变量	描述
NR	表示记录数量，在执行过程中对应于当前行号
NF	表示字段数量，在执行过程中对应当前行的字段数
$0	这个变量包含执行过程当前行的内容
$1	这个变量包当前行的第一个字段
FS	输入隔断符号
OFS	输出分隔符
RS	输入行分隔符
ORS	输出行分隔符

awk选项

选项	选项
-F fs 指定输入文件折分隔符	-v var=value 赋值一个用户定义变量。
-f scripfile 从脚本文件中读取awk命令

例子演示

>>> ps axu |awk '{print $1,$4}'
>>>cat /etc/passwd |awk '{print $1,$3}'
>>>cat /etc/passwd |awk -F: '{print $1,$3}' #看下和如上命令结果有何不同
>>>awk -F: '{printf "%-8s %-8d\n",$1,$3}' /etc/passwd #格式化输出，大家尽量理解下格式化的意思
------带上BEGIN---------
>>> awk 'BEGIN{FS=":"}{print $1,$3}' /etc/passwd #感受下BEGIN的作用
>>> awk 'BEGIN{FS="[:/]"}{print $NF}' /etc/passwd #先用：做分割，再用/做分割，感受下不同,也记住这诡异的语法
>>> awk -F: 'BEGIN{print "用户    ID"}$3>=1000{print $1,$3}' /etc/passwd #打印用户id>=1000的用户，这里体验一下运算符号（==,>,<,>=，<=）
>>> awk -F: 'BEGIN{OFS="|";print "用户    ID"}$3>=1000{print $1,$3}' /etc/passwd #输出内容自定义分隔符
>>> awk -F: '$1=="root" || $1=="capricorn" {print $1,$3}' /etc/passwd #打印用户root和capricorn的ID
>>> awk  -F: '/^ssh/ {print $0}' /etc/passwd #打印ssh开头的行，这里体验一下针对整行的正则表达式
>>> awk -F: '$NF ~ /nologin/ {print $1,$3,$NF}' /etc/passwd #输出最后一个字段包含nologin的用户名和ID，感受下如果针对某一个字段进行正则
>>> awk  'BEGIN{FS=":";print "特殊用户"}$1 ~/root/ {print $NF}' /etc/passwd
>>> ls -l *.md|awk '{sum+=$5} END{print sum}' #查找所有md文件并计算总大小
>>> echo "hello world " |awk -v  hostname=$HOSTNAME  '{print $1,hostname}'#从外界传递变量到awk

awk输出个格式化

输出格式化对程序来说不是很必要，格式化主要是为了给人看的，下面大家感受下格式化就行了，这部分不打算展开,大家感受下如下代码，注意这里不是print,是printf，另外注意理解格式化语句，“\n”代表换行，我开始就吃着亏了，一定记得加上。

awk -F: 'BEGIN{printf "%-16s %8s\n","用户","ID"}{printf "%-16s %-8s\n",$1,$3}' /etc/passwd

awk脚本

awk脚本编程老实说是比较复杂的，因为它有自己的语法，这显然增加了学习压力，其实我不太建议上来就研究这么深，如果有需要配合百度琢磨琢磨也就差不多了。

假设有这么一个文件（学生成绩表),懒得复制也可以直接下载score.txt

$ cat score.txt
Marry   2143 78 84 77
Jack    2321 66 78 45
Tom     2122 48 77 71
Mike    2537 87 97 95
Bob     2415 40 57 62

我们的awk脚本如下，这段代码包含了awk脚本的写法，脚本的格式化，运算符，是一个不错的例子，当然是我网上抄的，代码尽量自己敲，下载1-05-01.awk

$ cat cal.awk
#!/usr/bin/awk -f
#运行前
BEGIN {math = 0english = 0computer = 0printf "NAME    NO.   MATH  ENGLISH  COMPUTER   TOTAL\n"printf "---------------------------------------------\n"
}
#运行中
{math+=$3english+=$4computer+=$5printf "%-6s %-6s %4d %8d %8d %8d\n", $1, $2, $3,$4,$5, $3+$4+$5
}
#运行后
END {printf "---------------------------------------------\n"printf "  TOTAL:%10d %8d %8d \n", math, english, computerprintf "AVERAGE:%10.2f %8.2f %8.2f\n", math/NR, english/NR, computer/NR
}
>>> ./1-05.01.awk score.txt #执行脚本获取结果

总结 awk还是不少其他的用法，比如带for循环，比如各种各种的运算表达式，当然目前学的太深好处也不明显（笔者也没研究那么深），大家学的时候要记住技巧，awk的常规格式，这些格式的执行过程是咋样的，如果变成脚本来使用，知道这些原理，具体的细节一旦忘记直接百度查查，基本上就可以满足工作需要，另外技术还是熟能生巧的道理，相信各位一定比笔者用的多，自然未来也会比我更熟悉,这里提供一个超详细的awk讲解

课后练习

1、把如下文件的里面的盗链IP筛选出来(包含Pcontent_id=&字段的行的Ip)，筛选并输出出来，并验证方法的有效性测试文件

2、某人写了一个脚本，但是脚本的内容实在是太多了，错误地方也太多了，尝试使用sed修复这个脚本，要求：

a:把所有行中的echoo都换成echo

b:把“*”开头的都换成“#”开头

c:去掉语句中间的#

d:把脚本中的2000改成1000

e:把所有的"."都删除掉

f:最终正确执行代码

#!/bin/bash
*author timo
* 1-05sedtest.sh
*date 2019.03.19
echoo "大家好，我第一次写脚本".
CON=2000
echoo "我最喜欢的数字是其实小于两千，请问$CON对吗,".
echoo "我不小心敲了#井号，请问去掉了吗"
#echo 这个注释不去掉哦如果你看到我证明你失败了