导论:awk的世界
严格地说,awk应该算是独立于shell之外的一门编程语言了。由于开发人员能够在shell command line内直接编写awk代码,并整合到管道中,因此,awk和shell整合地非常紧密,变成了一项标准unix tool。awk尤其擅长处理文本设计、编排报表的工作,常常会带给你意外的惊喜。以下awk是linux的gawk版本摘要,awk遵循POSIX规范。
注:以下的记录(record)指一行数据,字段(field)指记录中以分隔符分开的一段数据。
基础语法
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awk options 'pattern { action }' input-files
-
#或
-
awk options -f awk-scripting-file input-files
awk一次读取输入流(文件或标准输入)的一条记录(record,通常是行),针对每个成功匹配这一行的模式(模式值为真),awk执行对应的action,且所有模式都会针对每条记录检查。如此往复,直到EOF。所以pattern和action暗含了一个if..then..的控制结构。
-
pattern部分用来定位具体需要action的行:几乎是任何表达式,一般情况下,是一个ERE正则。pattern省略后,即action对每一行都会生效。
-
actions部分用来执行具体操作:为任何awk语句,一般情况下,是一个print $n语句。action省略后,action即{ print },即打印整行。
awk内建变量
$0 : 当前整条输入(行)记录,不包括RS(\n)字符;
$n : 当前行记录的第n个字段,字段间用FS分隔;
ARGC : 命令行参数的数目
ARGV : 命令行参数的数组
ARGIND : 当前文件的位置(从0起始)
CONVFMT : 数字转换格式(默认%.6g);
ENVIRON : 调用awk的环境变量hash数组;
ERRNO : 系统错误描述;
FIELDWIDTHS : 字段宽度列表(用空格分隔);
FILENAME : 当前文件名;
IGNORECASE : 若为真,则忽略大小写匹配;
OFMT : 数字输出格式(默认%.6g);
OFS : 输出字段分隔符,默认是一个空格字符,output field separator
ORS : 输出记录分隔符,默认是换行符,output record separator
RS : 输入记录分隔符,默认是换行符,record separator
FS : 输入字段分隔符(默认是任意空格、\t字符组合),field separator,可以设置成/ERE REGEX/;
NR : 当前总记录数, number of records
NF : 当前记录中的字段数, number of fields
返回值0 : 表示失败,假
返回值非0 : 表示成功,真
注释和空白
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注释为#符号开头,类比shell;
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任何地方允许空白,单条语句不能多行,除非结尾有'\',类比shell;
标量:字符串和数字
awk标量存放字符串和数字,赋值即声明,变量大小写敏感。
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awk字串最短为空,长度为0,最长无限制,视内存而定。
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字串的比较用"==,!=,<,>,>="比较,非零为真,短的字符串总<长字符串,如"a"<"aa"返回1;
-
awk没有特殊的字符串接续操作符,类比shell,两个字串按照字面的排列合在一起。
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awk用一律在内部用双精度浮点数表示任何数值;
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#对于第三点,字符串相连
-
$ awk 'BEGIN{ s="ab" "cd" ; q="xy" "z" ; s=s q ; print s }'
-
abcdxyz #这里s q空格必须
正则
awk使用ERE(扩展posix正则表达式),用""或//圈引。
ERE基本元素:
\ 转义序列
. 任意字符(不含换行符)
* 重复前一个正则匹配0到多次
^ 锚点,行开头
$ 锚点,行结尾
[..] 字符集,只一次匹配字符集中的一个字符;注意[^..]代表匹配不在字符集里的字符;
{n,m} 重复n到m次,必须显示指定awk --posix或--re-interval开启重复n次支持
+ 匹配一个或多个
? 匹配一个或0个
| 匹配或
(..) 分组,以便\n后向引用
\w [[:alnum:]_],同perl里的\w
\W \w的取反
\< 单词开头
\> 单词结尾
\b 单词结尾或开头,\<,\>的结合;
数组
awk支持关联数组,也就是说,键可以是数值,可以是字符串表达式。关联数组也叫哈希(hash)。
awk的数组索引从1开始。
awk的数组是自动创建,自动增长的;
awk数组的元素间独立,不必要为统一类型;
数组名和变量名的命名空间是重合的(不像perl),因此变量名和数组名应避免冲突;
awk支持多维数组,awk_set[ v1, v2, v3 ]确定一个三维数组元素;
命令行参数
ARGC是参数索引计数,ARGV是参数数组,通过遍历,能够取得awk命令上的参数(不包含选项)
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$ awk -v external_var=ext 'BEGIN { for (k=0;k
-
print "ARGV["k"] is "ARGV[k] }' s*
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ARGV[0] is awk
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ARGV[1] is sed.sh
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ARGV[2] is standardio.sh
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ARGV[3] is subprocess.sh
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#可见第一个参数ARGV[0]始终是awk程序,选项-v没有计入参数列表中。
环境变量
环境变量存在ENVIRON关联数组里,只读就满足一般需求了。
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$ awk 'BEGIN{ print ENVIRON["LANG"] ; print ENVIRON["SHELL"] }'
-
en_US
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/bin/bash
模式pattern
视模式为测试条件,用以匹配当前行,若模式表达式的值为真(非0),则为真,执行action代码。
模式有几种形式:
BEGIN #begin模式
END #end模式
NF == 0 #空记录
NR < 5 #选定第1-4行的文本域处理
( FNR == 3 ) && ( FILENAME ~ /[.][ch]$/ #如果当前文件是c源代码文件,且选定第3行;
$1 ~ /jack/ #第1个字段匹配jack
$2 !~ /jack/ #第2个字段不匹配jack
/^\w*$/ #等效于$0 ~ /regex/,全由单词字符组成的行;
( FNR == 3 ) , ( FNR == 10 ) #范围表达式,选定第3-10行的文本域;
BEGIN和END
BEGIN和END是两种特殊模式,这些块,即对应的action,只运行一次。BEGIN和对应的块通常放在起始处,做变量初始化;END和对应的块通常放在结尾,做统计结果输出和脚本清理;
注意:如果BEGIN模式后不包括其他操作,awk会退出,不必要读取任何输入和文件。
-
#在BEGIN块里实现FS和OFS的全局设置;
-
#取用户名和用户登录shell并用*号隔开打印
-
#!/bin/bash
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awk ' BEGIN{#这里的BEGIN是模式,{}是action
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FS=":"
-
OFS="*"
-
}
-
{ print $NF , $1 } //逆序
-
END{
-
#comment here
-
}' /etc/passwd
-
操作action
操作由{}圈引,awk语句在一行内用";"隔开,不同行时不用加";"。
最常见的操作:print。一个print语句里包含了以逗号分隔的0或多个表达式,输出字段分隔字符由OFS指定,print结束后以ORS结尾输出。
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#把单词列表逐行输出
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$ echo who is my love | awk '{ OFS = "\n" ; $1 = $1 ; print }' #$1=$1必须,至少指定一个字段的值,否则$0不会变
-
who
-
is
-
my
-
love
-
-------------------------
-
#打印全文,同cat file
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awk '{ print $0 }' file
-
awk '{ print }' file
记录和域
-
记录record:由RS分隔的字串称为一条记录,RS默认为\n,即一条记录为一行,$0代表整条记录;NR为当前行的行数(总文件范围下的);
-
域field:一条记录的每个字段叫“域”,NF为当前域(字段)的个数;输入域分隔符是FS,默认情况下是\t和空格的组合,可通过-F命令行或FS赋值指定。域的引用:$1,$2,...,$NF。
1.选取若干指定的列:$n
-
#产出PID和进程命令(ps -ef的第2列和最后一列)
-
ps -ef | awk '{ print $2 , $NF }'
2.设置字段分隔字符:FS和字段输出字符:OFS
-v 传递shell变量给awk程序
-
#取用户名和用户登录shell
-
awk -F':' '{ print $1,$NF }'
-
进阶
-
awk -v FS=":" -v OFS="<->" '{print $1 ,$2,$NF}' /etc/passwd
-
-
root<->x<->/bin/bash
-
bin<->x<->/sbin/nologin
-
daemon<->x<->/sbin/nologin
-
-----------------------------------
-
$ echo | awk -v 'a=yes' '{print a }'
-
yes
awk控制语句(k&r风格)
判断
-
if ( expression1 ){
-
statement1
-
}else if ( expression2 ){
-
statement2
-
}else{
-
statement3
-
}
循环
while循环
-
while ( expression ){
-
statement
-
break #可选
-
}
for循环
-
for( i=1 ; i<=5 ; i++ ){
-
statement
-
break|continue #不支持多层break
-
}
for循环遍历关联数组
-
$ awk 'BEGIN{
-
hash["a"]=1
-
hash["b"]=2
-
hash["c"]=3
-
for ( name in hash ){ #name相当于perl里的for $_ (keys %hash)
-
print name "=>" hash[name]
-
}
-
}'
-
a=>1
-
b=>2
-
c=>3
awk测试数组成员
-
awk 'BEGIN{
-
hash["a"]=1
-
hash["b"]=2
-
hash["c"]=3
-
if( "d" in hash ){
-
print "in"
-
}else{
-
print "out"
-
}
-
}'
-
--------------------------------
-
#而非
-
if ( hash["d"] != "" ) ... #这样会引用hash["d"],使之立即初始化为空值数组元素。
awk引用shell命令,引用shell变量、IO重定向及其他
1. 管道 + getline 实现
需要注意getline函数>0时,成功;
需要及时关闭管道文件;
用while处理时,管道命令运行一次,getline每次读取一行;
$ awk 'BEGIN{
cmd = "date" #使用变量保存管道
if ( ( cmd | getline var ) > 0 ){ #getline从外部命令cmd的结果里读取一行,存入var
#测试getline返回的是否>0,成功
print "The date is " var
}
close(cmd) #建议关闭管道文件
}'
The date is Mon Dec 17 22:41:57 CST 2012
---------------------------------------------
$ awk 'BEGIN{
cmd = "cat txt ; rm txt" #测试该命令是否在while测试条件中只运行了一次,若为 多次,rm会报错
while ( ( cmd | getline var ) > 0 ){ #一次读取一行,getline执行多次,cmd只执行一次
#引用shell命令的标准形式
print ">>>" var
}
close(cmd)
}'
2. system()实现
-
-
$ awk 'BEGIN{
-
cmd = "uptime"
-
if ( system( cmd ) != 0 ){ #推荐加调用判断
-
print "system call bad"
-
}}'
-
23:08:21 up 151 days, 3:02, 5 users, load average: 0.00, 0.00, 0.00
3. IO重定向
可以在print和printf后加入>或>>重定向语句,也可以在getline后加入<语句,一旦使用完毕,须关闭文件句柄 close(fd)
-
$ awk '{ print $0 > "youtube.txt" END{ close("youtube.txt") }' plain.txt
-
$ cat youtube.txt
-
send someone to love me
-
i need to rest in arms
-
...
4. 引用变量
-v 传递shell变量给awk程序 或 "'$shell_var'"
-
-
$ awk -v awk_var=$you 'BEGIN { print awk_var }'
-
me
-
$ awk 'BEGIN { print "'$you'" }'
-
me
awk字符串函数
字长:length( str )
-
$ echo "Legend" | awk '{ print length($0) }'
-
6
子串提取:substr( str , start_index , len )
-
echo "Legend" | awk '{ print substr($0,4,3) }' #好吧,index是从1开始的
-
end
大小写转换:toupper(str ), tolower( str )
-
$ echo "Legend" | awk '{ print toupper($0) }'
-
LEGEND
-
$ echo "Legend" | awk '{ print tolower($0) }'
-
legend
找字串:index( str )
若找不到,返回0,表示失败;
-
$ echo "Legend" | awk '{ print index($0,"ge") }'
-
3 #返回ge的起始index位置
匹配正则match( str , regex )
若匹配,返回匹配string的index位置,不匹配为0
-
$ echo "I'm the Legend" | awk --re-interval '{ #巨坑:awk不支持{n,m}的ere,必须制定--posix或--re-interval才能使用{n,m}的正则
-
print match($0,/[a-z]{3}/)
-
print substr($0,RSTART,RLENGTH )
-
}'
-
5
-
the
替换:sub( regexp, replacement, target )与gsub(globlly substitution),sub和gsub直接修改target字串。
-
$ awk 'BEGIN{
-
string = "champion12sh3ip"
-
print string
-
sub( /[0-9]/ , "" , string)
-
print string
-
}'
-
champion12sh3ip
-
champion2sh3ip
-
--------------------
-
$ #将sub换成gsub
-
champion12sh3ip
-
championship
-
--------------------
-
$ gsub( /[0-9]/ , "&&" , string) #特殊用法,&为regex匹配的文本段,&&为重复两遍
-
champion1122sh33ip
分割字符串:int split( string, array, regexp )
当regexp省略时,默认使用FS的值 ,split()返回array长度。
-
$ awk 'BEGIN{
-
string = "yes I am what i am " #最后的空白省略了,和FS处理时一样
-
len = split( string , array )
-
print len
-
for( i=1 ; i<=len ; i++){
-
print ">" array[i]
-
}
-
}'
-
6
-
>yes
-
>I
-
>am
-
>what
-
>i
-
>am
-
---------------------------------------------
-
$ awk 'BEGIN{
-
string = "money:is:very:bad:" #不会省略最后一个":"
-
len = split( string , array , ":")
-
print len
-
for( i=1 ; i<=len ; i++){
-
print ">" array[i]
-
}
-
}'
-
5
-
>money
-
>is
-
>very
-
>bad
-
>
-
-----------------------------------------------
-
-
$ awk 'BEGIN{ #把字串每一个字符提出的好方法
-
string = "I am what i am"
-
len = split( string, chars, "" )
-
for ( idx = 1 ; idx <= len ; idx++ ) {
-
print chars[idx]
-
}
-
}'
-
-
$
-
i$
-
^I$
-
a$
-
m$
-
----------------------------------------
-
$ split("", array) #清空数组
字串格式化printf,sprintf
printf将字符串和数字格式化为所需要的格式,printf()打印字串到屏幕,sprintf()将格式化后的字串保存到变量。
对齐操作:
% width.precision format-specifier
-
$ awk 'BEGIN{
-
a="i am the"
-
b="99"
-
c="C"
-
printf("%s : %d,%c\n", a, b, c)
-
d=sprintf("%s-%d-%c",a,b,c)
-
print d
-
x=-7.58
-
printf "%010.5f\n", x
-
}'
-
i am the : 99,C
-
i am the-99-C
-
-007.58000
awk数值函数和随机数
awk提供了大部分常用的数值函数,包括cos(x),log(x),int(x)等,其中随机数rand()是一个比较tricky的地方,rand()每次调用返回的都是相同的[0,1)区间的"随机数",因此需要前置srand(),把当前时间设为种子,才能保证每次rand()出来的尽可能随机(伪随机)。
-
#这个例子实现了给定n,m,输出这个区间的随机整数。
-
awk '
-
BEGIN{
-
myrand = gen_random(10,20)
-
print myrand
-
}
-
-
function gen_random( low , high ){ #函数可以在任意成对的模式/操作组前后之间定义
-
low = int( low )
-
high = int( high )
-
if( low >= high ){ #health check
-
return low
-
}
-
srand()
-
n = low + int( rand() * ( high + 1 - low ) ) #因为取整,+1必须,0<=rand()<1
-
return n
-
-
}
-
'
-
$ for((i=1;i<=100;i++)); do sh awk.sh; sleep 1; done
-
-
17
-
19
-
12
-
18
-
16
-
17
-
...
awk实例
说完了一些基本概念,让我们从一些例子体验一下awk,某些例子前面已经举过。
1. awk打印非空行
-
$ awk 'NF > 0' file
-
$ awk 'NF > 0 { print $0 }' file #等价形式
-
-----------------------------------
-
$ awk '{ print }' $file #同cat file
2. awk转置单词列表到逐行输出
-
echo $list | awk '{ OFS="\n" ; $1=$1 ; print $0 }'
3. wc的一种实现
-
$ awk '{count+=length($0)+1;word+=NF } END{ print NR , word , count }' plain.txt
-
#length($0)计算整个行的字符数,+1算上换行符;
4. 计算某一列的平均值(假设第一行不是字段说明)
-
$ awk 'BEGIN{ col=N } { sum += $col } END{ print sum/NR }' file #N是用户定义的列索引值
5. grep的一种实现
-
$ grep -E 'pattern' files #ERE
-
$ awk '/pattern/ { print FILENAME ":" FNR ":" $0 }' files #注意要用FNR,不是NR
6. dos2unix的3种实现
-
$ awk 'BEGIN{ RS="\r\n" } { print }' windows_format.txt > unix_format.txt #指定RS值
-
$ sed 's/\r$//' windows_format.txt > unix_format.txt #sed用法
-
$ tr -d '\r' < windows_format.txt > unix_format.txt #tr用法
-
$ dos2unix -n windows_format.txt unix_format.txt #dos2unix用法
-
$ awk 'BEGIN{
-
string = "I am what i am"
-
len = split( string, chars, "" )
-
for ( idx = 1 ; idx <= len ; idx++ ) {
-
print chars[idx]
-
}
-
}'
参考资料
http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/shell/awk/awk-1/index.html
http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/shell/awk/awk-2/
http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/shell/awk/awk-3/
http://www.cnblogs.com/serendipity/archive/2011/08/01/2124118.html
http://blog.sina.com.cn/s/blog_5d22d9b40100jer4.html
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