shell学习5.sed和awk
文本处理三剑客
在 Shell 下使用这些正则表达式处理文本最多的命令有下面几个工具：
| 命令 | 描述 |
| grep | 默认不支持扩展表达式，加-E 选项开启 ERE。如果不加-E 使用花括号要加转义符\{\} |
| egrep | 支持基础和扩展表达式 |
| awk | 支持 egrep 所有的正则表达式 |
| sed | 默认不支持扩展表达式，加-r 选项开启 ERE。如果不加-r 使用花括号要加转义符\{\}
|
sed详解
1. 前言
- 我们都知道，在Linux中一切皆文件，比如配置文件，日志文件，启动文件等等。如果我们相对这些文件进行一些编辑查询等操作时，我们可能会想到一些vi,vim,cat,more等命令。但是这些命令效率不高，而在linux中有三种工具：顶配awk，中配sed，标配grep。使用这些工具，我们能够在达到同样效果的前提下节省大量的重复性工作，提高效率。
- 文件内容可以是来自文件，也可以直接来自键盘或者管道等标准输入，最后的结果默认情况下是显示到终端的屏幕上，但是也可以输出到文件中。
- 编辑文件也是这样，以前我们修改一个配置文件，需要移动光标到某一行，然后添加点文字，然后又移动光标到另一行，注释点东西…….可能修改一个配置文件下来需要花费数十分钟，还有可能改错了配置文件，又得返工。这还是一个配置文件，如果数十个数百个呢？因此当你学会了sed命令，你会发现利用它处理文件中的一系列修改是很有用的。只要想到在大约100多个文件中，处理20个不同的编辑操作可以在几分钟之内完成，你就会知道sed的强大了。
2. 语法格式
sed [选项] [sed命令] [输入文件]
说明：
1，注意sed软件以及后面选项，sed命令和输入文件，每个元素之间都至少有一个空格。
2，sed -commands(sed命令)是sed软件内置的一些命令选项，为了和前面的options（选项）区分，故称为sed命令
3，sed -commands 既可以是单个sed命令，也可以是多个sed命令组合。
4，input -file (输入文件)是可选项，sed还能够从标准输入如管道获取输入。
3. sed的工作原理
sed读取一行，首先将这行放入到缓存中
然后，才对这行进行处理
处理完成以后，将缓冲区的内容发送到终端
存储sed读取到的内容的缓存区空间称之为：模式空间（Pattern Space）
4. 选项说明
| option[选项] | 解释说明（带*的为重点） |
|---|---|
| -n (no) | 取消默认的sed软件的输出，常与sed命令的p连用。* |
| -e (entry) | 一行命令语句可以执行多条sed命令 * |
| -r (ruguler) | 使用扩展正则表达式，默认情况sed只识别基本正则表达式 * |
| -i (inside) | 直接修改文件内容，而不是输出到终端，如果不使用-i选项sed软件只是修改在内存中的数据，并不会影响磁盘上的文件* |
| sed -commands[sed命令] | 解释说明（带*的为重点） |
|---|---|
| a (append) | 追加，在指定行后添加一行或多行文本 * |
| c (change) | 取代指定的行 |
| d (delete) | 删除指定的行 * |
| i (insert) | 插入，在指定行前添加一行或多行文本 * |
| p (print) | 打印模式空间内容，通常p会与选项-n一起使用* |
| 特殊符号 | 解释说明（带*的为重点） |
|---|---|
| ！ | 对指定行以外的所有行应用命令* |
awk详解
awk不仅仅时linux系统中的一个命令，而且是一种编程语言，可以用来处理数据和生成报告（excel）。处理的数据可以是一个或多个文件，可以是来自标准输入，也可以通过管道获取标准输入，awk可以在命令行上直接编辑命令进行操作，也可以编写成awk程序来进行更为复杂的运用。
awk的格式
- awk指令是由模式，动作，或者模式和动作的组合组成。
- 模式既pattern,可以类似理解成sed的模式匹配，可以由表达式组成，也可以是两个正斜杠之间的正则表达式。比如NR==1，这就是模式，可以把他理解为一个条件。
- 动作即action，是由在大括号里面的一条或多条语句组成，语句之间使用分号隔开。比如awk使用格式：
awk处理的内容可以来自标准输入（<），一个或多个文本文件或管道。
-
- pattern既模式，也可以理解为条件，也叫找谁，你找谁？高矮，胖瘦，男女？都是条件，既模式。
- action既动作，可以理解为干啥，找到人之后你要做什么。
模式和动作的详细介绍我们放在后面部分，现在大家先对awk结构有一个了解。
awk参数
-F：指定分隔符
几个小概念
记录（record）：一行就是一个记录
分隔符（field separator）：进行对记录进行切割的时候所使用的字符
字段（field）：将一条记录分割成的每一段
FILENAME：当前处理文件的文件名
FS（Field Separator）：字段分隔符（默认是以空格为分隔符=）
NR（Number of Rrecord）：记录的编号（awk每读取一行，NR就加1==）
NF（Number of Field）：字段数量（记录了当前这条记录包含多少个字段==）
ORS（Output Record Separator）：指定输出记录分隔符（指定在输出结果中记录末尾是什么，默认是\n，也就是换行）
OFS（Output Field Separator）：输出字段分隔符
RS：记录分隔符
输出字段的表示方式
$1 $2 … $n 输出一个指定的字段
$NF 输出最后一个字段
$0 输出整条记录
awk进阶–正则
正则表达式的运用，默认是在行内查找匹配的字符串，若有匹配则执行action操作，但是有时候仅需要固定的列来匹配指定的正则表达式，比如：我想取/etc/passwd文件中第五列{$5}这一列查找匹配mail字符串的行，这样就需要用另外两个匹配操作符，并且awk里面只有这两个操作符来匹配正则表达式。
awk特殊模式-BEGIN模式与END模式
BEGIN模块再awk读取文件之前就执行，一般用来定义我们的内置变量（预定义变量，eg:FS，RS)
需要注意的是BEGIN模式后面要接跟一个action操作块，包含在大括号内。awk必须在输入文件进行任何处理前先执行BEGIN里的动作（action）。我们可以不要任何输入文件，就可以对BEGIN模块进行测试，因为awk需要先执行完BEGIN模式，才对输入文件做处理。BEGIN模式常常被用来修改内置变量ORS，RS，FS，OFS等值。
awk数组
数组构成：
数组名[元素名]=值
如图不难发现，awk数组就和酒店一样。数组的名称就像是酒店名称，数组元素名称就像酒店房间号码，每个数组元素里面的内容就像是酒店房间里面的人。
sed和awk实例
sed增删改查演示
- 增a
例子1：添加单行
[root@ken ~]# sed ‘1a nihao’ test
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
nihao
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
例子2：添加单行
[root@ken ~]# sed ‘2a nihao’ test
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
nihao
例子3：添加多行
[root@ken ~]# sed ‘2a 1\n2\n3\n4\n5’ test
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
1
2
3
4
5
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
例子4：行尾添加
[root@ken ~]# sed ‘$a nihao’ test
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
nihao
增i
例子5：单行添加
[root@ken ~]# sed ‘1i nihao’ test
nihao
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
例子6：添加多行
[root@ken ~]# sed ‘1i 1\n2\n3\n4’ test
1
2
3
4
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
2.删d
例子1：删除指定行
[root@ken ~]# sed ‘1d’ test
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
例子2：删除多行
[root@ken ~]# sed ‘1,9d’ test
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
例子3：删除全文
[root@ken ~]# sed ‘d’ test
例子4：删除指定行到结尾的行
[root@ken ~]# sed ‘3,$d’ test
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
3.改 c
文本替换
接下来说的这个功能，有工作经验的同学应该非常的熟悉，因为使用sed软件80%的场景就是使用替换功能。
这里用到的sed命令，选项：
“s”：单独使用–>将每一行中第一处匹配的字符串进行替换==>sed命令
“g”：每一行进行全部替换–>sed命令s的替换标志之一（全局替换），非sed命令。
“-i”：修改文件内容–>sed软件的选项，注意和sed命令i区别。
例子1：改指定的行
[root@ken ~]# sed ‘1c nihao’ test
nihao
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
例子2：改指定的几行
[root@ken ~]# sed ‘1,3c nihao’ test
nihao
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
注意：以后再工作中如果你要修改一个配置文件，首先必须先要备份。
4.查p
例子1：打印第一行
[root@ken ~]# sed ‘1p’ test
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
例子2：不打印模式空间的内容
[root@ken ~]# sed -n ‘1p’ test
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
例子3：打印多行
[root@ken ~]# sed -n “1,5p” test
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
sed替换
例子1：把所有行的第一个root替换为ken
[root@ken ~]# sed ‘s/root/ken/’ test
ken:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/ken:/sbin/nologin
例子2：把所有行的root替换为ken
[root@ken ~]# sed ‘s/root/ken/g’ test
ken:x:0:0:ken:/ken:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/ken:/sbin/nologin
sed正则
例子1：删除root开头的行
[root@ken ~]# sed ‘/^root/d’ test
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
例子2：删除以sync结尾的行
[root@ken ~]# sed ‘/sync$/d’ test
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
例子3：仅仅匹配以root开头的行的root
[root@ken ~]# sed ‘/^root/{s/root/ken/g}’ test
ken:x:0:0:ken:/ken:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
例子4：使用sed开启selinux
[root@ken ~]# sed -i “s/\(SELINUX=\)disabled/\1enforcing/g” /etc/sysconfig/selinux
[root@ken ~]# cat /etc/sysconfig/selinux
# This file controls the state of SELinux on the system.
# SELINUX= can take one of these three values:
# enforcing – SELinux security policy is enforced.
# permissive – SELinux prints warnings instead of enforcing.
# disabled – No SELinux policy is loaded.
SELINUX=enforcing
# SELINUXTYPE= can take one of three two values:
# targeted – Targeted processes are protected,
# minimum – Modification of targeted policy. Only selected processes are protected.
# mls – Multi Level Security protection.
SELINUXTYPE=targeted
sed多点操作
-e
例子1：删除空白行和井号注释的行
[root@ken ~]# sed -e “/^$/d” -e “/^#/d” test
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
i#adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
删除注释行和空白行
第一种方法：
[root@ken ~]# cp test{,.bak}
[root@ken ~]# ls
anaconda-ks.cfg a.out ken1 test test1 test2 test.bak test.txt
[root@ken ~]# grep -v -E “(^$)|(^#)” test.bak
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
i#adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
[root@ken ~]# grep -v -E “(^$)|(^#)” test.bak > test
[root@ken ~]# cat test
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
i#adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
第二种方法：
[root@ken ~]# sed -i -e ‘/^$/d’ -e ‘/^#/d’ test.bak
[root@ken ~]# cat test.bak
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
i#adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
awk详解
例子1：打印出来行号
[root@ken ~]# awk ‘{print NR,$0}’ test
1 root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
2 bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
3 daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
4 i#adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
5 lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
6 shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
7 halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
8 mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
9 operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
例子2：打印出来2,5行的内容
[root@ken ~]# awk ‘NR>=2&&NR<=5{print $0}’ test
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
i#adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
分析awk处理过程：
读取文本第一行，首先会和匹配模式进行相匹配，如果发现第一行内容不和模式相匹配的话，就继续读取下一行
读取到第二行发现和模式相匹配，就会执行花括号里面的动作
然后继续读取下一行，发现和模式相匹配，就会执行花括号里面的动作
…
依次读取全文
例子3：打印多余五个字段的行
[root@ken ~]# awk -F “:” ‘NF>=5{print $0}’ test
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
i#adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
例子4：打印一冒号为分隔符的最后一个字段
[root@ken ~]# awk -F “:” ‘{print $NF}’ test
/bin/bash
/sbin/nologin
/sbin/nologin
/sbin/nologin
/sbin/nologin
/sbin/shutdown
/sbin/halt
/sbin/nologin
/sbin/nologin
例子5：打印出来用户名以及对应的shell类型
[root@ken ~]# awk -F “:” ‘{print $1,$NF}’ test
root /bin/bash
bin /sbin/nologin
daemon /sbin/nologin
i#adm /sbin/nologin
lp /sbin/nologin
shutdown /sbin/shutdown
halt /sbin/halt
mail /sbin/nologin
operator /sbin/nologin
[root@ken ~]# awk -F “:” ‘{print $1,$7}’ test
root /bin/bash
bin /sbin/nologin
daemon /sbin/nologin
i#adm /sbin/nologin
lp /sbin/nologin
shutdown /sbin/shutdown
halt /sbin/halt
mail /sbin/nologin
operator /sbin/nologin
[root@ken ~]# awk -F “:” ‘NR==2{print $1,$7}’ test
bin /sbin/nologin
例子6：输出每行行号和该行有几个字段
[root@ken ~]# awk -F “:” ‘{print NR,NF}’ test
1 7
2 7
3 7
4 7
5 7
6 7
7 7
8 7
9 7
awk正则
例子1：打印出来以root开头的行
[root@ken ~]# awk ‘/^root/{print $0}’ test
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
[root@ken ~]# awk ‘/^root/’ test
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
例子2：打印出来以halt结尾的行
[root@ken ~]# awk ‘/halt$/{print $0}’ test
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
例子3：第五个字段包含root的行
[root@ken ~]# awk -F “:” ‘$5~/root/{print $0}’ test
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
提示：
- $5表示第五个区域（列）
- ~表示匹配（正则表达式匹配）
- /root/表示匹配root这个字符串
$5~/root/表示第五个区域（列）匹配正则表达式/root/，既第5列包含root这个字符串，则显示这一行。
awk的BEGIN
例子1：
[root@ken ~]# awk -F “:” ‘BEGIN{print “user shell”}NR==2{print $1,$NF}’ test
user shell
bin /sbin/nologin
例子2：指定分隔符
[root@ken ~]# ip a | grep “global” | awk ‘BEGIN{FS=” +|/”}{print $3}’
192.168.64.4
awk的END
例子1：
[root@ken ~]# awk ‘{print $0}END{print “this is end”}’ test
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
i#adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
this is end
例子2：
[root@ken ~]# awk ‘BEGIN{i=0}/root/{i++}END{print i}’ test
2
或者
[root@ken ~]# awk ‘/root/{i++}END{print i}’ test
2
awk数组
统计域名出现的次数：
第一种方法：
[root@ken ~]# cat test | cut -d “/” -f 3 | sort | uniq -c | sort -rn
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第二种方式：awk数组
[root@ken ~]# cat test | awk -F “/+” ‘{ken[$2]++}END{ for ( i in ken) print i,ken[i]}’
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[root@ken ~]# cat test | awk -F “/+” ‘{ken[$2]++}END{ for ( i in ken) print ken[i],i}’ | sort -rn
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