【Shell牛客刷题系列】SHELL21 格式化输出：来看个printf命令的小彩蛋~

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该系列是基于牛客Shell题库，针对具体题目进行查漏补缺，学习相应的命令。

刷题链接：牛客题霸-Shell篇。

该系列文章都放到专栏下，专栏链接为：《专栏：Shell》。欢迎关注专栏~

本文知识预告：

• 本文首先学习了printf命令地用法；
• 然后，给出了五种题目的解决方案，涉及到了awk、sed、xargs、printf命令地用法，其次，对于本题用到的printf的一个小彩蛋也是比较有意思的。

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题目：SHELL21 格式化输出

有一个文件nowcoder.txt，里面的每一行都是一个数字串，编写一个shell脚本对文件中每一行的数字串进行格式化：每3个数字加入一个逗号（,）。例如：数字串为“123456789”，那么需要格式化为123,456,789。
假设nowcoder.txt内容如下：

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123
1234
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那么你的脚本输出如下：

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123
1,234
123,456
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基本命令学习

sed：批量编辑文本文件

sed命令来自于英文词组“stream editor”的缩写，其功能是用于利用语法/脚本对文本文件进行批量的编辑操作。sed命令最初由贝尔实验室开发，后被众多Linux系统接纳集成，能够通过正则表达式对文件进行批量编辑，让需要重复的工作不再浪费时间。

sed是非交互式的编辑器。它不会修改文件，除非使用shell重定向来保存结果。默认情况下，所有的输出行都被打印到屏幕上。sed编辑器逐行处理文件（或输入），并将结果发送到屏幕。

sed命令行格式为：

sed [-nefri] ‘command’ 输入文本    
1

常用选项：

• -n：使用安静(silent)模式。在一般 sed 的用法中，所有来自 STDIN的资料一般都会被列出到萤幕上。但如果加上 -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：直接在指令列模式上进行 sed 的动作编辑；
• -f：直接将 sed 的动作写在一个档案内， -f filename 则可以执行 filename 内的sed 动作；
• -r：sed 的动作支援的是延伸型正规表示法的语法。(预设是基础正规表示法语法)
• -i：直接修改读取的档案内容，而不是由萤幕输出。

常用命令：

• a：新增， a 的后面可以接字串，而这些字串会在新的一行出现；
• c：取代， 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，因为是删除，所以 d 后面通常不接任何字符；
• i：插入， 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，亦即将某个选择的资料印出。通常 p 会与参数 sed -n 一起运作；
• s：取代，可以直接进行取代的工作！通常这个 s 的动作可以搭配正规表示法！例如 1,20s/old/new/g！
• g：是行内进行全局替换

常用参数：

参考实例

1. 查找指定文件中带有某个关键词的行：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ sed -n '/main/p' nowcoder.txt
int main()
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2. 替换指定文件中某个关键词成大写形式：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ sed 's/int/INT/g' nowcoder.txt
#include 
using namespace std;
INT main()
{
    INT a = 10;
    INT b = 100;
    cout << "a + b:" << a + b << endl;
    return 0;
}
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有点巧，这和前面学的Vim里面的替换基本一样。

3. 读取指定文件，删除所有带有某个关键词的行：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ sed '/int/d' nowcoder.txt
#include 
using namespace std;
{
    cout << "a + b:" << a + b << endl;
    return 0;
}
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4. 读取指定文件，在第4行后插入一行新内容：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ sed -e '4a\    cout << "hello world" << end;' nowcoder.
txt
#include 
using namespace std;
int main()
{
    cout << "hello world" << end;
    int a = 10;
    int b = 100;
    cout << "a + b:" << a + b << endl;
    return 0;
}
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5. 读取指定文件，在第4行后插入多行新内容：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ cat nowcoder.txt | sed -e '4a\    cout << "hello world"
 << endl; \n    cout << "hello aha" << endl;'
#include 
using namespace std;
int main()
{
    cout << "hello world" << endl;
    cout << "hello aha" << endl;
    int a = 10;
    int b = 100;
    cout << "a + b:" << a + b << endl;
    return 0;
}
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6. 读取指定文件，删除第2-5行的内容：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ cat -n nowcoder.txt | sed '2,5d'
     1  #include 
     6      int b = 100;
     7      cout << "a + b:" << a + b << endl;
     8      return 0;
     9  }
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7. 读取指定文件，替换第2-5行的内容：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ sed '2,5c cout << "gaga" << endl;' nowcoder.txt
#include 
cout << "gaga" << endl;
    int b = 100;
    cout << "a + b:" << a + b << endl;
    return 0;
}
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8. 指定读取某个文件的第3-7行：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ sed -n '3,7p' nowcoder.txt
int main()
{
    int a = 10;
    int b = 100;
    cout << "a + b:" << a + b << endl;
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awk：文本和数据进行处理的编程语言

awk命令来自于三位创始人”Alfred Aho，Peter Weinberger, Brian Kernighan “的姓氏缩写，其功能是用于对文本和数据进行处理的编程语言。使用awk命令可以让用户自定义函数或正则表达式对文本内容进行高效管理，与sed、grep并称为Linux系统中的文本三剑客。

语法格式：awk 参数 文件

常用参数：

常用的awk内置变量：

awk语法由一系列条件和动作组成，在花括号内可以有多个动作，多个动作之间用分号分隔，在多个条件和动作之间可以有若干空格，也可以没有。

awk是一种处理文本文件的编程语言，文件的每行数据都被称为记录，默认以空格或制表符为分隔符，每条记录被分成若干字段（列），awk每次从文件中读取一条记录。

例子：

1. 仅显示指定文件中第1、2列的内容（默认以空格为间隔符）：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ awk '{print $1,$2}' nowcoder.txt
#include 
using namespace
int main()
{
int a
int b
cout <<
return 0;
}
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2. 以冒号为间隔符，仅显示指定文件中第1列的内容：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ awk -F : '{print $1,$2}' /etc/passwd
root x
daemon x
bin x
...
tcpdump x
sshd x
landscape x
pollinate x
lucky x
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/etc/passwd文件中的内容由:分隔开。

3. 以冒号为间隔符，显示系统中所有UID号码大于500的用户信息（第3列）：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ awk -F : '$3>=500' /etc/passwd
nobody:x:65534:65534:nobody:/nonexistent:/usr/sbin/nologin
lucky:x:1000:1000:,,,:/home/lucky:/bin/bash
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4. 仅显示指定文件中含有指定关键词main的内容：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ awk '/main/{print}' nowcoder.txt
int main()
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5. 以冒号为间隔符，仅显示指定文件中最后一个字段的内容：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ awk -F : '{print $NF}' /etc/passwd
/bin/bash
/usr/sbin/nologin
/usr/sbin/nologin
...
/usr/sbin/nologin
/bin/false
/bin/bash
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6. 输出行号，NR将所有文件的数据视为一个数据流，而FNR则是将多个文件的数据视为独立的若干个数据流，遇到新文件时行号从1开始重新递增。

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ awk '{print NR}' first.txt three.sh
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lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ awk '{print FNR}' first.txt three.sh
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xargs：给其他命令传参数的过滤器

xargs命令来自于英文词组” extended arguments“的缩写，其功能是用于给其他命令传参数的过滤器。xargs命令能够处理从标准输入或管道符输入的数据，并将其转换成命令参数，也可以将单行或多行输入的文本转换成其他格式。

xargs命令默认接收的信息中，空格是默认定界符，所以可以接收包含换行和空白的内容。

语法格式： xargs [参数]

常用参数：

参考实例

1. 默认以空格为定界符，以多行形式输出文件内容，每行显示一三段内容值：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ cat nowcoder.txt | xargs -n 1
how
they
are
implemented
and
applied
in
computer
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2. 指定字符X为定界符，默认以单行的形式输出字符串内容：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ echo "FirstXSecondXThirdXFourthXFifth" | xargs -dX
First Second Third Fourth Fifth

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2. 定字符X为定界符，以多行形式输出文本内容，每行显示两段内容值：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ echo "FirstXSecondXThirdXFourthXFifth" | xargs -dX -n 2
First Second
Third Fourth
Fifth

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4. 设定每一次输出信息时，都需要用户手动确认后再显示到终端界面：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ echo "FirstXSecondXThirdXFourthXFifth" | xargs -dX -n 2 -p
echo First Second ?...y
First Second
echo Third Fourth ?...y
Third Fourth
echo 'Fifth'$'\n' ?...n
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printf：shell 输出

printf命令模仿 C 程序库（library）里的 printf() 程序。

printf使用引用文本或空格分隔的参数，外面可以在printf中使用格式化字符串，还可以制定字符串的宽度、左右对齐方式等。默认printf不会像echo自动添加换行符，我们可以手动添加\n。

语法格式： printf [格式控制字符串] [参数]

常用参数：

参考实例

1. 字符串输出：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ printf "Hello, Shell\n"
Hello, Shell
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2. 下面用一个脚本来体现printf的强大功能：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ cat printf.sh
printf "%-10s %-8s %-4s\n" 姓名 性别 体重kg
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭靖 男 66.1234
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 杨过 男 48.6543
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭芙 女 47.9876
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执行脚本，输出结果如下所示：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ bash printf.sh
姓名     性别   体重kg
郭靖     男      66.12
杨过     男      48.65
郭芙     女      47.99
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解释：

• %s %c %d %f都是格式替代符
• %-10s 指一个宽度为10个字符（-表示左对齐，没有则表示右对齐），任何字符都会被显示在10个字符宽的字符内，如果不足则自动以空格填充，超过也会将内容全部显示出来。
• %-4.2f 指格式化为小数，其中.2指保留2位小数。

3. 格式控制字符串为双引号：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ printf "%d %s\n" 1 "abc"
1 abc
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4. 格式控制字符串为单引号：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ printf '%d %s\n' 1 "abc"
1 abc
1
2

5. 没有引号也可以输出：

lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ printf %s abcdef
abcdef
1
2

本题可以使用printf命令的一个小彩蛋解决：

printf "%'d\n" $i
1

%d前面的单引号是给英文数字中千位加分割符的，只要是数字类型都行。

题目解决方案

方法一：awk

awk 'BEGIN{FS = ""}{
    for(i = 1; i <= NF; i++) {
        if((NF - i) % 3 == 0 && i != NF) 
            printf $i",";
        else 
            printf $i
    };
    printf "\n"
}' nowcoder.txt
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下面这种写法也可以：

awk -F "" '{
  ret="";
  for(i = 1; i <= NF; i++){
    ret = ret $i;
    if(i % 3 == NF % 3 && i != NF)
    	ret=ret ","
	} 
print ret
}'
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方法二：sed+正则

注意：\>是匹配一个零宽的单词边界，这是gnu sed的扩展支持。

sed -E ':a; s/([[:digit:]])([[:digit:]]{3})\>/\1,\2/; ta' nowcoder.txt
1

方法三：while

while read line; do
	k=0
	lin_len=${#line}
	str=""
	for ((i = $lin_len - 1; i >= 0; i--)); do
		k=$(($k + 1))
		str="${line:$i:1}$str"
		if [ $(($k % 3)) -eq 0 ] && [ $i -gt 0 ] && [ $lin_len -gt 3 ]; then
			str=",$str"
		fi
	done
	echo ${str}
done <nowcoder.txt
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方法四：for+printf

%d前面的单引号是给英文数字中千位加分割符的，只要是数字类型都行，想要在千位加英文中的分割符，就加个'，所以这个里面也可以改成printf "%'.f\n" $i。

for i in $(cat nowcoder.txt); do
	printf "%'d\n" $i
done
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当然，用while也行，一个意思：

while read line; do
	printf "%'d\n" ${line}
done <nowcoder.txt
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方法五：xargs+printf

cat nowcoder.txt | xargs -n1 printf "%'d\n"
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