awk、grep、sed是linux操作文本的三大利器,合称文本三剑客,也是必须掌握的linux命令之一。三者的功能都是处理文本,但侧重点各不相同,其中属awk功能最强大,但也最复杂。grep更适合单纯的查找或匹配文本,sed更适合编辑匹配到的文本,awk更适合格式化文本,对文本进行较复杂格式处理。
Linux 系统中 grep 命令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。grep全称是 Global Regular Expression Print,表示全局正则表达式版本,它的使用权限是所有用户。
grep可用于shell脚本,因为grep通过返回一个状态值来说明搜索的状态,如果模板搜索成功,则返回0,如果搜索不成功,则返回1,如果搜索的文件不存在,则返回2。我们利用这些返回值就可进行一些自动化的文本处理工作。
命令的基本格式:
grep [option] pattern file
即便不熟悉这个命令,应该大多数同学也用过查询进程的命令:
ps -ef|grep xxxx
这就是 grep 的一个基本用法,从所有进程中搜索某个进程。
grep 常用的参数如下:
PATTERN
匹配fgrep
pattern
匹配到的行,相当于[^] 反向匹配前三个 A、B、C 参数很容易理解,举个栗子,假设我们有一个文件,文件名是 test,内容是从 1 到 9,每个数字一行:
➜ grep -A2 7 test
7
8
9
-A2 7
的效果就是找到 7 ,然后输出 7 后面两行。
同理,-B2 7
和-C2 7
就是找到 7 ,然后分别输出 7 前面两行和前后两行:
➜ grep -B2 7 test
5
6
7
➜ grep -C2 7 test
5
6
7
8
9
继续,假设我们有个名叫 test 的文件内容如下:
➜ cat test
aaaa
bbbbbb
AAAaaa
BBBBASDABBDA
grep -c
命令的作用就是输出匹配到的行数,比如我们想找包含aaa
的有几行,一眼就能看出来有两行,第一行和第三行都包含:
➜ grep -c aaa test
2
grep -e
命令是实现多个匹配之间的或
关系,比如我们想找包含aaaa
或者bbbb
的,显然应该返回第一行和第二行:
➜ grep -e aaaa -e bbbb test
aaaa
bbbbbb
grep -F
相当于fgrep
命令,就是将pattern
视为固定字符串。比如搜索'aa*'
不带-F
和带上,区别如下:
➜ grep 'aa*' test
aaaa
AAAaaa
➜ grep -F 'aa*' test
可以看到第二次就找不到了,因为搜索的是 aa*
这个字符串,而不是正则表达式。
grep -f 文件名
的使用方法是把后面这个文件里的内容当做pattern
。比如我们有个文件,名字是 grep.txt,然后内容是aa*
,使用方法如下:
➜ grep -f grep.txt test
aaaa
AAAaaa
实际上等同于grep 'aa*' test
grep -i --ignore-case
作用是忽略大小写。
grep -n
显示匹配的行号,就是多显示了个行号,不用细说。
grep -o
仅显示匹配到的字符串,还是用刚才的aa*
距离,之前显示的都是匹配到的字符所在的整行,这个命令是只显示匹配到的字符:
➜ grep -o 'aa*' test
aaaa
aaa
grep -q
不打印匹配结果。刚看到这个我疑惑了半天,让你搜索字符串,你不给我结果那有啥用?然后发现还有一条很多教程没说:如果有匹配的内容则立即返回状态值 0。所以一般用在shell
脚本中,在 if
判断里面。
grep -s
不显示错误信息,不解释。
grep -v
显示不被匹配到的行,相当于[^]
反向匹配,最常见的还是用在查找线程的命令里,有时候会打印grep
线程,可以再加上这么一个去除自己:
➜ ps -ef|grep Typora
501 91616 1 0 五11上午 ?? 13:39.32 /Applications/Typora.app/Contents/MacOS/Typora
501 14814 93748 0 5:33下午 ttys002 0:00.00 grep --color=auto --exclude-dir=.bzr --exclude-dir=CVS --exclude-dir=.git --exclude-dir=.hg --exclude-dir=.svn Typora
➜ ps -ef|grep Typora|grep -v grep
501 91616 1 0 五11上午 ?? 13:39.32 /Applications/Typora.app/Contents/MacOS/Typora
可以看到第二次就没有打印grep
线程自身
grep -w
匹配整个单词,只有完全符合pattern
的单次才会匹配到:
➜ grep aaa test
aaaa
AAAaaa
➜ grep -w aaa test
可以看到第二次结果为空,因为没有aaa
这个单词。
关于正则的高级用法就不再深入研究了,改日再统一整理。
sed
命令的作用是利用脚本来处理文本文件。使用方法:
sed [-hnV][-e<script>][-f<script文件>][文本文件]
参数说明:
-e
或--expression=
以选项中指定的 script
来处理输入的文本文件,这个-e
可以省略,直接写表达式。-f
或--file=
以选项中指定的 script
文件来处理输入的文本文件。-h
或--help
显示帮助。-n
或 --quiet
或 --silent
仅显示 script
处理后的结果。-V
或 --version
显示版本信息。动作说明:
我们先准备一个文件,名为test
做测试,内容如下:
➜ cat test
HELLO LINUX!
Linux is a free unix-type opterating system.
This is a linux testfile!
Linux test
使用命令sed -e 3a\newLine testfile
这个命令的意思就是,在第三行后面追加newLine
这么一行字符,字符前面要用反斜线作区分。执行完毕之后可以看到结果:
➜ sed -e 3a\newline test
HELLO LINUX!
Linux is a free unix-type opterating system.
This is a linux testfile!
newline
Linux test
但是注意,这个只是将文字处理了,没有写入到文件里,文件里还是之前的内容。
其实 a 前面是可以匹配字符串,比如我们只想在出现 Linux 的行后面追加,就可以:sed -e /Linux/a\newline test
两个斜线之间的内容是需要匹配的内容。可以看出,只有第二、第四行有Linux
,所以结果如下:
➜ sed -e /Linux/a\newline test
HELLO LINUX!
Linux is a free unix-type opterating system.
newline
This is a linux testfile!
Linux test
newline
这里用双引号把整个表达式括起来也可以,还方便处理带空格的字符。
sed -e /Linux/a\newline test`等效于`sed "/Linux/a newline" test
跟 a
类似,sed 3i\newline test
是在第三行前面插入newline
:
➜ sed 3i\newline test
HELLO LINUX!
Linux is a free unix-type opterating system.
newline
This is a linux testfile!
Linux test
sed /Linux/i\newline test
是在所有匹配到Linux
的行前面插入:
➜ sed /Linux/i\newline test
HELLO LINUX!
newline
Linux is a free unix-type opterating system.
This is a linux testfile!
newline
Linux test
可以看出插入的用法和增加很相似。
删除的字符是d
,用法跟前面也很相似,就不赘述,例子如下:
➜ sed '/Linux/d' test
HELLO LINUX!
This is a linux testfile!
可以看到删除了匹配到的两行。
替换也是一样,字符是c
。举个栗子:
➜ sed '/Linux/c\Windows' test
HELLO LINUX!
Windows
This is a linux testfile!
Windows
替换还有个字符是 s
,但是用法由不太一样了,最常见的用法:sed 's/old/new/g'
其中old
代表想要匹配的字符,new
是想要替换的字符,比如:
➜ sed 's/Linux/Windows/g' test
HELLO LINUX!
Windows is a free unix-type opterating system.
This is a linux testfile!
Windows test
这里的/g
的意思是一行中的每一次匹配,因为一行中可能匹配到很多次。我们拿一个新的文本文件做例子:
➜ cat test2
aaaaaaaaaaa
bbbbbabbbbb
cccccaacccc
假设我们想把一行中的第三次及以后出现的a
变成大写A
,那应该这么写:
➜ sed 's/a/A/3g' test2
aaAAAAAAAAA
bbbbbabbbbb
cccccaacccc
可以看出只有第一行的有的改了,因为第二第三行没有这么多a
出现。
关于s
还有很多用法,还是回到第一个文件,比如可以用/^/
和/$/
分别代表行首和行尾:
➜ sed 's/^/###/g' test
###HELLO LINUX!
###Linux is a free unix-type opterating system.
###This is a linux testfile!
###Linux test
➜ sed 's/$/---/g' test
HELLO LINUX! ---
Linux is a free unix-type opterating system. ---
This is a linux testfile! ---
Linux test ---
这个其实就是正则表达式的语法,其他类似语法还有:
^
表示一行的开头。如:/^#/
以#开头的匹配。$
表示一行的结尾。如:/}$/
以}结尾的匹配。\<
表示词首。 如:`\ 表示以 abc 为首的詞。\>
表示词尾。 如:abc\>
表示以 abc 結尾的詞。.
表示任何单个字符。*
表示某个字符出现了0次或多次。[ ]
字符集合。 如:[abc]
表示匹配a或b或c,还有 [a-zA-Z]
表示匹配所有的26个字符。如果其中有^表示反,如 [^a]
表示非a的字符以上的所有用法,还可以在字符前面增加行号或者匹配。什么意思呐?比如你想在第一和第二行后面增加一行内容newline
,就是:
➜ sed '1,2a\newline' test
HELLO LINUX!
newline
Linux is a free unix-type opterating system.
newline
This is a linux testfile!
Linux test
其他操作同理。不止可以用数字来限定范围,还可以用匹配来限定,只需要用//
括起来:
➜ sed '/LINUX/,/linux/i\test' test
test
HELLO LINUX!
test
Linux is a free unix-type opterating system.
test
This is a linux testfile!
Linux test
这里的意思是,从匹配到LINUX
的那一行,到匹配到linux
的那一行,也就是 123 这三行
,都做插入操作。
用-e
命令可以执行多次匹配,相当于顺序依次执行两个sed
命令:
➜ sed -e 's/Linux/Windows/g' -e 's/Windows/Mac OS/g' test
HELLO LINUX!
Mac OS is a free unix-type opterating system.
This is a linux testfile!
Mac OS test
这个命令其实就是先把Linux
替换成Windows
,再把Windows
替换成Mac OS
。
上面介绍的所有文件操作都支持在缓存中处理然后打印到控制台,实际上没有对文件修改。想要保存到原文件的话可以用> file
或者-i
来保存到文件
awk是一个强大的文本分析工具,相对于grep的查找,sed的编辑,awk在其对数据分析并生成报告时,显得尤为强大。简单来说awk就是把文件逐行的读入,以空格为默认分隔符将每行切片,切开的部分再进行各种分析处理。
awk [选项参数] 'script' var=value file(s)
或
awk [选项参数] -f scriptfile var=value file(s)
参数说明:
最基本的用法是awk 动作 文件名
。我们先准备一个文件test
:
➜ cat test
2 this is a test
3 Are you like awk
This's a test
10 There are orange,apple,mongo
然后输入awk '{print $1,$4}' test
就可以看到:
2 a
3 like
This's
10 orange,apple,mongo
对比可以很清楚的发现,这行语句的作用是打印每行的第一个和第四个单词。这里如果是$0
的话就是把整行都输出出来。
awk -F
命令可以指定使用哪个分隔符,默认是空格或者 tab 键:
➜ awk -F, '{print $2}' test
apple
可以看出只有最后一行有输出,因为用逗号做分割,之后最后一行被分成了10 There are orange
、apple
和mongo
三项,然后我们要的是第二项。
还可以同时使用多个分隔符:
➜ awk -F '[ ,]' '{print $1,$2,$5}' test
2 this test
3 Are awk
This's a
10 There apple
这个例子便是使用空格和逗号两个分隔符。
匹配项中可以用正则表达式,比如:
➜ awk '/^This/' test
This's a test
匹配的就是严格以This
开头的内容。
还可以取反:
➜ awk '$0 !~ /is/' test
3 Are you like awk
10 There are orange,apple,mongo
这一个的结果就是去掉带有is
的行,只显示其余部分。
从文件中读取:awk -f {awk脚本} {文件名}
,这个很好理解,就不再做解释。
awk
中有不少内置的变量,比如$NF
代表的是分割后的字段数量,相当于取最后一个。
➜ awk '{print $NF}' test
test
awk
test
orange,apple,mongo
可以看出都是每行的最后一项。
其他的内置变量还有:
FILENAME
:当前文件名FS
:字段分隔符,默认是空格和制表符。RS
:行分隔符,用于分割每一行,默认是换行符。OFS
:输出字段的分隔符,用于打印时分隔字段,默认为空格。ORS
:输出记录的分隔符,用于打印时分隔记录,默认为换行符。OFMT
:数字输出的格式,默认为%.6g
。awk
还提供了一些内置函数,方便对原始数据的处理。主要如下:
toupper()
:字符转为大写。tolower()
:字符转为小写。length()
:返回字符串长度。substr()
:返回子字符串。sin()
:正弦。cos()
:余弦。sqrt()
:平方根。rand()
:随机数。awk
允许指定输出条件,只输出符合条件的行。输出条件要写在动作的前面:
awk '条件 动作' 文件名
还是刚才的例子,用逗号分隔之后有好几个空白行,我们加上限制条件,匹配后为空的不显示:
➜ awk -F, '$2!="" {print $2}' test
apple
可以看到就只剩下apple
了。
awk
提供了if
结构,用于编写复杂的条件。比如:
➜ awk '{if ($2 > "t") print $1}' test
2
这一句的完整含义应该是:把每一行按照空格分割之后,如果第二个单词大于t
,就输出第一个单词。这里对字符的大小判断应该是基于字符长度和 unicode 编码。
以上这些只是三剑客的基础用法,包括正则表达式也有很多技巧,更多扩展内容网上也很多了,可以自行搜索,或者翻阅下面的参考文章。
参考文章