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1、Linux Awk用法总结Awk、sed与grep，俗称Linux下的三剑客，它们之间有很多相似点，但是同样也各有各的特色，相似的地方是它们都可以匹配文本，其中sed和awk还可以用于文本编辑，而grep则不具备这个功用。sed是一种非交互式且面向字符流的编辑器（a non-interactive stream-oriented editor），而awk则是一门模式匹配的编程语言，因为它的主要功能是用于匹配文本并处理，同时它有一些编程语言才有的语法，例如函数、分支循环语句、变量等等，当然比起我们常见的编程语言，Awk相对比较简单。使用Awk，我们可以做以下事情：将文本文件视为由字段和记录组成的
2、文本数据库；在操作文本数据库的过程中能够使用变量；能够使用数学运算和字符串操作能够使用常见的编程结构，例如条件分支与循环；能够格式化输出；能够自定义函数；能够在awk脚本中执行UNIX命令；能够处理UNIX命令的输出结果；装备以上功能，awk能够做得事情非常多。但千里之行，始于足下，我们首先从最基本的命令行语法开始，一步一步得走入awk的编程世界。命令行语法同sed一样，awk的命令行语法也有两种形式：awk -F ERE -v assignment . program argument .awk -F ERE -f progfile . -v assignment .argument .这里
3、的program类似sed中的script，因为我们一直强调awk是一门编程语言，所以将awk的脚本视为一段代码。而awk的脚本同样可以写到一个文件中，并通过-f参数指定，这一点和sed是一样的。program一般多个pattern和action序列组成，当读入的记录匹配pattern时，才会执行相应的action命令。这里有一点要注意，在第一种形式中，除去命令行选项外，program参数一定要位于第一个位置。Awk的输入被解析成多个记录（Record），默认情况下，记录的分隔符是n，因此可以认为一行就是一个记录，记录的分隔符可以通过内置变量RS更改。当记录匹配某个pattern时，才会执行后
4、续的action命令。而每个记录由进一步地被分隔成多个字段（Field），默认情况下字段的分隔符是空白符，例如空格、制表符等等，也可以通过-F ERE选项或者内置变量FS更改。在awk中，可以通过$1，$2.来访问对应位置的字段，同时$0存放整个记录，这一点有点类似shell下的命令行位置参数。关于这些内容，我们会在下面详细介绍，这里你只要知道有这些东西就好。标准的awk命令行参数主要由以下三个：-F ERE：定义字段分隔符，该选项的值可以是扩展的正则表达式（ERE）；-f progfile：指定awk脚本，可以同时指定多个脚本，它们会按照在命令行中出现的顺序连接在一起；-v assignme
5、nt：定义awk变量，形式同awk中的变量赋值，即name=value，赋值发生在awk处理文本之前；为了便于理解，这里举几个简单的例子。通过-F参数设置冒号:为分隔符，并打印各个字段：kodangodevops $ echo 1:2:3 | awk -F: print $1 and $2 and $31 and 2 and 3在awk的脚本中访问通过-v选项设置的变量：kodangodevops $ echo | awk -v a=1 BEGIN print a1从上面可以看到，通过-v选项设置的变量在BEGIN的位置就可以访问了。BEGIN是一个特殊的pattern，它在awk处理输入之前
6、就会执行，可以认为是一个初始化语句，与此对应的还有END。好像还没介绍如何指定处理的文件，是不是最后的argument就是指定的文件？在看我这本书之前，我也是这样认为的，但是实际上arguemnt有两种形式，它们分别是输入文件（file）和变量赋值（assignment）。awk可以同时指定多个输入文件，如果输入文件的文件名为-，表示从标准输入读取内容。变量赋值类似-v选项，它的形式为name=value。awk中的变量名同一般的编程语言无太多区别，但是不能同awk的保留关键字重名，可以查看awk的man手册查询哪些是保留关键字。而变量值只有两种形式：字符串和数值。变量赋值必须位于脚本参数的后
7、面，与文件名参数无先后顺序的要求，但是位于不同位置的赋值它的执行时机是不同的。我们用实际的例子来解释这个区别，假设有两个文件：a和b，它们的内容分别如下所示：kodangodevops awk_temp$ cat afile akodangodevops awk_temp$ cat bfile b为了说明赋值操作发生的时机，我们在BEGIN，正常处理，END三个地方都打印变量的值。第一种情况： 变量赋值位于所有文件名参数之前kodangodevops awk_temp$ awk BEGIN print BEGIN: var print PROCESS: var END print END: v
8、ar var=1 aBEGIN: PROCESS: 1END: 1结果：赋值操作发生在正常处理之前，BEGIN动作之后。第二种情况：变量赋值位于所有文件名之后：kodangodevops awk_temp$ awk BEGIN print BEGIN: var print PROCESS: var END print END: var a var=1 BEGIN: PROCESS: END: 1结果：赋值操作发生在正常处理之后，END动作之前。第三种情况：变量赋值位于文件名之间：kodangodevops awk_temp$ awk BEGIN print BEGIN: var print P
9、ROCESS: var END print END: var a var=1 bBEGIN: PROCESS: PROCESS: 1END: 1结果：赋值操作发生在处理前面的文件之后，并且位于处理后面的文件之前；总结如下：如果变量赋值在第一个文件参数之前，在BEGIN动作之后执行，影响到正常处理和END动作；如果变量赋值在最后一个文件参数之后，在END动作之前执行，仅影响END动作；如果文件参数不存在，情况同1所述；如果变量赋值位于多个文件参数之间，在变量赋值前面的文件被处理后执行，影响到后续文件的处理和END动作；所以变量赋值一定要考虑清楚用途，否则比较容易出错，不过一般情况下也不会用到变量
10、赋值。自然地大家会将变量赋值与-v assignment选项进行比较，赋值的形式是一致的，但是-v选项的执行时机比变量赋值要早：kodangodevops awk_temp$ echo 1 | awk -v var=a BEGIN print BEGIN: varBEGIN: a可见，-v选项的赋值操作在BEGIN动作之前就执行了。变量赋值一定要小心不要与保留关键字重名，否则会报错：kodangodevops awk_temp$ echo 1 | awk -v BEGIN=1 BEGIN print BEGIN: BEGINawk: fatal: cannot use gawk builtin
11、 BEGIN as variable name记录（Record）与字段（Field)对于数据库来说，一个数据库表是由多条记录组成的，每一行表示一条记录（Record）。每条记录由多列组成，每一列表示一个字段（Field)。Awk将一个文本文件视为一个文本数据库，因此它也有记录和字段的概念。默认情况下，记录的分隔符是回车，字段的分隔符是空白符，所以文本文件的每一行表示一个记录，而每一行中的内容被空白分隔成多个字段。利用字段和记录，awk就可以非常灵活地处理文件的内容。可以通过-F选项来修改默认的字段分隔符，例如/etc/passwd的每一行都是由冒号分隔成多个字段的，所以这里就需要将分隔符设置
12、成冒号：kodangodevops awk_temp$ awk -F: print $1 /etc/passwd | head -3rootbindaemon这里通过$1引用第一人字段，类似地$2表示第二个字段，$3表示第三个字段. $0则表示整个记录。内置变量NF记录着字段的个数，所以$NF表示最后一个字段：kodangodevops awk_temp$ awk -F: print $NF /etc/passwd | head -3/bin/bash/bin/false/bin/false当然，$(NF-1)表示倒数第二个。内置变量FS也可以用于更改字段分隔符，它记录着当前的字段分隔符：ko
13、dangodevops awk_temp$ awk -F: print FS /etc/passwd | head -1:kodangodevops awk_temp$ awk -v FS=: print $1 /etc/passwd | head -1root记录的分隔符可以通过内置变量RS更改：kodangodevops awk_temp$ awk -v RS=: print $0 /etc/passwd | head -1root如果将RS设置成空，行为有就一点怪异了，它会将连续不为空行的所有行（一个段落）当作一个记录，而且强制回车为字段分隔符：kodangodevops awk_tem
14、p$ cat awk_man.txt The awk utility shall execute programs written in the awk programming language,which is specialized for textual data manipulation. An awk program is a sequenceof patterns and corresponding actions. When input is read that matches apattern, the action associated with that pattern i
15、s carried out.Input shall be interpreted as a sequence of records. By default, a record is a line,less its terminating , but this can be changed by using the RS built-invariable. Each record of input shall be matched in turn against each pattern in theprogram. For each pattern matched, the associate
16、d action shall be executed.kodangodevops awk_temp$ awk BEGIN RS=;FS=: print First line: $1 awk_man.txt First line: The awk utility shall execute programs written in the awk programming language,First line: Input shall be interpreted as a sequence of records. By default, a record is a line,这里，我们将变量赋值
17、放到BEGIN动作中执行，因为BEGIN动作是在文件处理之前执行的，专门用于放初始化的语句。FS的赋值在这里是无效的，awk依然使用回车符来分隔字段。脚本（Script）组成命令行中的program部分，可以称为awk代码,也可以称为awk脚本。一段awk脚本是由多个pattern action 序列组成的。action是一个或者多个语句，它在输入行匹配pattern的时候被执行。如果pattern为空，表明这个action会在每一行处理时都会被执行。下面的例子简单地打印文件的每一行，这里不带任何参数的print语句打印的是整个记录，类似print $0：kodangodevops awk_t
18、emp$ echo -e line1nline2 | awk print line1line2除了pattern action ，还可以在脚本中定义自定义的函数，函数定义格式如下所示：function name(parameter list) statements 函数的参数列表用逗号分隔，参数默认是局部变量，无法在函数之外访问，而在函数中定义的变量为全局变量，可以在函数之外访问，如：kodangodevops awk_temp$ echo line1 | awk function t(a) b=a; print a; print b; t(kodango.me); print b;kodan
19、go.mekodango.meAwk脚本中的语句使用空行或者分号分隔，使用分号可以放在同一行，不过有时候会影响可读性，尤其是分支或循环结构中，很容易出错。如果Awk中的一个语句太长，要分成多行，可以在行为使用反斜杠：kodangodevops awk_temp$ cat test.awk function t(a) b=a print This is a very long line, so use backslash to escape the newline then we will print the variable a: a= a print b; t(kodango.me); pr
20、int b;kodangodevops awk_temp$ echo 1 | awk -f test.awk This is a very long line, so use backslash to escape the newline then we will print the variable a: a=kodango.mekodango.me这里我们将脚本写到文件中，并通过-f参数来指定。但是，在一些特殊符号之后，是可以直接换行的，例如, 模式（Pattern）模式是awk中比较重要的一部分，它有以下几种情况：/regular expression/： 扩展的正则表达式（Extend
21、ed Regular Expression）， 关于ERE可以参考这篇文章；relational expression： 关系表达式，例如大于、小于、等于，关系表达式结果为true表示匹配；BEGIN： 特殊的模式，在第一个记录处理之前被执行，常用于初始化语句的执行；END： 特殊的模式，在最后一个记录处理之前被执行，常用于输出汇总信息；pattern, pattern：模式对，匹配两者之间的所有记录，类似sed的地址对；例如查找匹配数字3的行：kodangodevops awk_temp$ seq 1 20 | awk /3/ print313相反地，可以在在正则表达式之前加上!表示不匹配：
22、kodangodevops awk_temp$ seq 1 5 | awk !/3/ print1245除了BEGIN和END这两个特殊的模式外，其余的模式都可以使用或者|运算符组合，前者表示逻辑与，后者表示逻辑或：kodangodevops awk_temp$ seq 1 50 | awk /3/ 1331前面的正则都是整行匹配，有时候仅仅需要匹配某个字符，这样我们可以用表达式$n /ere/：kodangodevops $ awk $1 /ko/ print /etc/passwdkodango:x:1000:1000:/home/kodango:/bin/bash有时候我们只想显示特定和
23、行，例如显示第一行：kodangodevops $ seq 1 5 | awk NR=1 print1正则表达式（Regular Expression）和sed篇一样，这里我不会详细介绍正则表达式。因为正则表达式的内容介绍起来太麻烦，还是推荐同学阅读现有的文章（如Linux/Unix工具与正则表达式的POSIX规范），里面对各个流派的正则表达式归纳地很清楚了。表达式（Expressions）表达式可以由常量、变量、运算符和函数组成，常数和变量的值可以为字符串和数值。Awk中的变量有三种类型：用户定义的变量，内置变量和字段变量。其中，内置变量名都是大写的。变量并不非一定要被声明或者被初始化，一个
24、变量默认的值是空字符串，只是在某些上下文上会隐式的自动转换成数字0（例如数学运算），记住awk中的变量是无类型的，不存在字符串变量还是数字变量的区别，只是有时候为了解说方便，才会这么说。(感谢网友紫云妃的提醒)字段变量可以用$n来引用，n的取值范围为0,NF。n可以为一个变量，例如$NF代码最后一个字段，而$(NF-1)表示倒数第二个字段。数组数组是一种特殊的变量，awk中的数组都是关联数组，它的下标都是字符串值（man手册中的原话是：All arrays in AWK are associative, i.e. indexed by string values），即使你使用的下标是一个数字，
25、awk也会将下标隐式转换成字符串。所以容易给人一个误解，数组的下标可以是数字或者字符串。数组的赋值很简单，下面将value赋值给数组下标为index的元素：arrayindex=value可以用for.in.语法遍历数组元素，其中item是数组元素对应的下标：for (item in array)当然也可以在if分支判断中使用in操作符：if (item in array)一个完整的例子如下所示：kodangodevops $ echo 1 2 3 | awk for (i=0;i for (i = 0; i print ARGVi inventory-shipped BBS-listawki
26、nventory-shippedBBS-listARGV的用法不仅限于此，它是可以修改的，可以更改数组元素的值，可以增加数组元素或者删除数组元素。a. 更改ARGV元素的值假设我们有a, b两个文件，它们各有一行内容：file a和file b。现在利用ARGV，我们可以做到偷梁换柱：kodangodevops awk_temp$ awk BEGINARGV1=b print afile b这里要注意ARGV1=b的引号不能缺少，否则ARGV1=b会将变量b的值赋值给ARGV1。当awk处理完一个文件之后，它会从ARGV的下一个元素获取参数，如果是一个文件则继续处理，如果是一个变量赋值则执行赋
27、值操作：kodangodevops awk_temp$ awk BEGINARGV1=var=1 print var a b1为什么这里只打印一次变量值呢？可以回头再看看上一篇中介绍变量赋值的内容。而当下一个元素为空时，则跳过不处理，这样可以避开处理某个文件：kodangodevops awk_temp$ awk BEGINARGV1= print a bfile b上面的例子中a这个文件就被跳过了。而当下一个元素的值为-时，表明从标准输入读取内容：kodangodevops awk_temp$ awk BEGINARGV1=- print a baa # - 这里按下CTRL+D停止输入fi
28、le bb. 删除ARGV元素删除ARGV元素和将元素的值赋值为空的效果是一样的，它们都会跳转对某个参数的处理：kodangodevops awk_temp$ awk BEGINdelete ARGV1 print a bfile b删除数组元素可以用delete语句。c. 增加ARGV元素我第一次看到ARGV变量的时候就在想，能不能利用ARGV变量避免提供命令行参数，就像这样:awk BEGINARGV1=a; print但是事实上这样不行，awk会依然从标准输入中获取内容。下面的方法倒是可以，首先增加ARGC的值，再增加ARGV元素，我到现在也没搞懂这两者的区别：kodangodevops
29、 awk_temp$ awk BEGINARGC+=1;ARGV1=a printfile a2.CONVFMT与OFMTAwk中允许数值到字符串相互转换，其中内置变量CONVFMT定义了awk内部数值到字符串转换的格式，它的默认值为%.6g：kodangodevops awk_temp$ awk BEGIN printf CONVFMT=%s, num=%f, str=%sn, CONVFMT, 12.11, 12.11 CONVFMT=%.6g, num=12.110000, str=12.11通过更改CONVFMT，我们可以定义自己的转换格式：kodangodevops awk_temp
30、$ awk BEGIN CONVFMT=%d; printf CONVFMT=%s, num=%f, str=%sn, CONVFMT, 12.11, 12.11 CONVFMT=%d, num=12.110000, str=12与此对应地还有一个内置变量OFMT，它与CONVFMT的作用是类似的，只不过是影响输出的时候数字转换成字符串的格式：kodangodevops awk_temp$ awk BEGIN OFMT=%d;print 12.11 123.ENVIRONENVIRON是一个存放系统环境变量的关联数组，它的下标是环境变量名称，值是相应环境变量的值。例如：kodangodevop
31、s awk_temp$ awk BEGIN print ENVIRONUSER kodango利用环境变量也可以将值传递给awk：kodangodevops awk_temp$ U=hello awk BEGIN print ENVIRONU hello可以利用for.in循环遍历ENVIRON数组：kodangodevops awk_temp$ awk BEGIN for (env in ENVIRON) printf %s=%sn, env, ENVIRONenv; 4.RLENGTH与RSTARTRLENGTH与RSTART都是与match函数相关的，前者表示匹配的子串长度，后者表示匹配
32、的子串位于目标字符串的起始下标。例如：kodangodevops $ awk BEGIN match(hello,world, /llo/); print RSTART,RLENGTH3 3关于match函数，我们会在以后介绍。运算符x Name Type of Result Associativity( expr ) Grouping Type of expr N/A$expr Field reference String N/A+ lvalue Pre-increment Numeric N/A- lvalue Pre-decrement Numeric N/Alvalue + Post-
33、increment Numeric N/Alvalue - Post-decrement Numeric N/Aexpr Numeric N/Aexpr * expr Multiplication Numeric Left.以下省略.语句（Statement）到目前为止，用得比较多的语句就是print，其它的还有printf、delete、break、continue、exit、next等等。这些语句与函数不同的是，它们不会使用带括号的参数，并且没有返回值。不过也有意外，比如printf就可以像函数一样的调用：kodangodevops awk_temp$ echo 1 | awk print
34、f(%sn, abc)abcbreak和continue语句，大家应该比较了解，分别用于跳出循环和跳到下一个循环。delete用于删除数组中的某个元素，这个我们在上面介绍ARGV的时候也使用过。exit的用法顾名思义，就是退出awk的处理，然后会执行END部分的内容：kodangodevops awk_temp$ echo $line1nline2 | awk print;exit END print exit. line1exit.next语句类似sed的n命令，它会读取下一条记录，并重新回到脚本的最开始处执行：kodangodevops awk_temp$ echo $line1nline
35、2 | awk print Before next. print $0 next print After next. Before next.line1Before next.line2从上面可以看出next后面的print语句不会执行。print与printf语句是使用最多的，它们将内容输出到标准输出。注意在print语句中，输出的变量之间带不带逗号是有区别的：kodangodevops awk_temp$ echo 1 2 | awk print $1, $21 2kodangodevops awk_temp$ echo 1 2 | awk print $1 $212print输出时，字段
36、之间的分隔符可以由OFS重新定义：kodangodevops awk_temp$ echo 1 2 | awk OFS=;print $1,$21;2除此之外，print的输出还可以重定向到某个文件中或者某个命令：print items output-fileprint items output-fileprint items | command假设有这一样一个文件，第一列是语句名称，第二列是对应的说明：kodangodevops awk_temp$ cat column.txt statement|descriptiondelete|delete item from an arrayexit
37、|exit from the awk processnext|read next input record and process现在我们要将两列的内容分别输出到statement.txt和description.txt两个文件中：kodangodevops awk_temp$ awk -F| print $1 statement.txt; print $2 description.txt column.txt kodangodevops awk_temp$ cat statement.txt statementdeleteexitnextkodangodevops awk_temp$ cat
38、 description.txt descriptiondelete item from an arrayexit from the awk processread next input record and process下面是一个重定向到命令的例子，假设我们要对下面的文件进行排序：kodangodevops awk_temp$ cat num.list 13295可以通过将print的内容重定向到sort -n命令：kodangodevops awk_temp$ awk print | sort -n num.list 12359printf命令的用法与print类似，也可以重定向到文件或
39、者输出，只不过printf比print多了格式化字符串的功能。printf的语法也大多数语言包括bash的printf命令类似，这里就不多介绍了。awk的函数分成数学函数、字符串函数、I/O处理函数以及用户自定义的函数，其中用户自定义的函数我们在上一篇中也有简单的介绍，下面我们一一来介绍这几类函数。数学函数awk中支持以下数学函数：atan2(y,x)：反正切函数；cos(x)：余弦函数；sin(x)：正弦函数；exp(x)：以自然对数e为底指数函数；log(x)：计算以e 为底的对数值；sqrt(x)：绝对值函数；int(x)：将数值转换成整数；rand()：返回0到1的一个随机数值，不包含
40、1；srand(expr)：设置随机种子，一般与rand函数配合使用，如果参数为空，默认使用当前时间为种子；例如，我们使用rand()函数生成一个随机数值：kodangodevops awk_temp$ awk BEGIN print rand(),rand();0.237788 0.291066kodangodevops awk_temp$ awk BEGIN print rand(),rand();0.237788 0.291066但是你会发现，每次awk执行都会生成同样的随机数，但是在一次执行过程中产生的随机数又是不同的。因为每次awk执行都使用了同样的种子，所以我们可以用srand()
41、函数来设置种子:kodangodevops awk_temp$ awk BEGIN srand();print rand(),rand();0.171625 0.00692412kodangodevops awk_temp$ awk BEGIN srand();print rand(),rand();0.43269 0.782984这样每次生成的随机数就不一样了。利用rand()函数我们也可以生成1到n的整数：kodangodevops awk_temp$ awk function randint(n) return int(n*rand(); BEGIN srand(); print ran
42、dint(10); 3字符串函数awk中包含大多数常见的字符串操作函数。1.sub(ere, repl, in)描述：简单地说，就是将in中匹配ere的部分替换成repl，返回值是替换的次数。如果in参数省略，默认使用$0。替换的动作会直接修改变量的值。下面是一个简单的替换的例子：kodangodevops $ echo hello, world | awk print sub(/ello/, i); print1hi, world在repl参数中kodangodevops $ awk BEGIN var=kodango; sub(/kodango/, hello, print varhell
43、o, kodango2.gsub(ere, repl, in)描述：同sub()函数功能类似，只不过是gsub()是全局替换，即替换所有匹配的内容。3.index(s, t)描述：返回字符串t在s中出现的位置，注意这里位置是从1开始计算的，如果没有找到则返回0。例如：kodangodevops $ awk BEGIN print index(kodango, o)2kodangodevops $ awk BEGIN print index(kodango, w)04.length(s)描述：返回字符串的长度，如果参数s没有指定，则默认使用$0作为参数。例如：kodangodevops $ aw
44、k BEGIN print length(kodango);0kodangodevops $ echo first line | awk print length();105.match(s, ere)描述： 返回字符串s匹配ere的起始位置，如果不匹配则返回0。该函数会定义RSTART和RLENGTH两个内置变量。RSTART与返回值相同，RLENGTH记录匹配子串的长度，如果不匹配则为-1。例如：kodangodevops $ awk BEGIN print match(kodango, /dango/);printf Matched at: %d, Matched substr length: %dn, RSTART, RLENGTH;3Matched at: 3, Matched substr length: 56.split(s, a, fs)描述：将字符串按照分隔符fs，分隔成多个部分，并存到数组a中。注意，存放的位置是从第1个数组元素开始的。如果fs为空，则默认使用FS分隔。函数返回值分隔的个数。例如：kodangodevops $ awk BEGIN split(1;2;3;4;5, arr, ;) for (i in arr) printf arr%d=%dn, i, arri; arr4=4arr5=5arr1=1arr2=2arr3=3这里有一个奇怪的地方
