分类: LINUX
2013-08-03 13:34:54
Table of Contents
1. awk简介 2. awk命令格式和选项 2.1. awk的语法有两种形式 2.2. 命令选项 3. 模式和操作 3.1. 模式 3.2. 操作 4. awk的环境变量 5. awk运算符 6. 记录和域 6.1. 记录 6.2. 域 6.3. 域分隔符 7. gawk专用正则表达式元字符 8. POSIX字符集 9. 匹配操作符(~) 10. 比较表达式 11. 范围模板 12. 一个验证passwd文件有效性的例子 13. 几个实例 14. awk编程 14.1. 变量 14.2. BEGIN模块 14.3. END模块 14.4. 重定向和管道 14.5. 条件语句 14.6. 循环 14.7. 数组 14.8. awk的内建函数 15. How-to
awk 是一种编程语言,用于在linux/unix下对文本和数据进行处理。数据可以来自标准输入、一个或多个文件,或其它命令的输出。它支持用户自定义函数和 动态正则表达式等先进功能,是linux/unix下的一个强大编程工具。它在命令行中使用,但更多是作为脚本来使用。awk的处理文本和数据的方式是这 样的,它逐行扫描文件,从第一行到最后一行,寻找匹配的特定模式的行,并在这些行上进行你想要的操作。如果没有指定处理动作,则把匹配的行显示到标准输出 (屏幕),如果没有指定模式,则所有被操作所指定的行都被处理。awk分别代表其作者姓氏的第一个字母。因为它的作者是三个人,分别是Alfred Aho、Brian Kernighan、Peter Weinberger。gawk是awk的GNU版本,它提供了Bell实验室和GNU的一些扩展。下面介绍的awk是以GUN的gawk为例的,在 linux系统中已把awk链接到gawk,所以下面全部以awk进行介绍。
2.2. 命令选项
awk脚本是由模式和操作组成的: pattern {action} 如$ awk ‘/root/’ test,或$ awk ‘$3 < 100′ test。
两者是可选的,如果没有模式,则action应用到全部记录,如果没有action,则输出匹配全部记录。默认情况下,每一个输入行都是一条记录,但用户可通过RS变量指定不同的分隔符进行分隔。
模式可以是以下任意一个:
操作由一人或多个命令、函数、表达式组成,之间由换行符或分号隔开,并位于大括号内。主要有四部份:
Table 1. awk的环境变量
变量 | 描述 |
---|---|
$n | 当前记录的第n个字段,字段间由FS分隔。 |
$0 | 完整的输入记录。 |
ARGC | 命令行参数的数目。 |
ARGIND | 命令行中当前文件的位置(从0开始算)。 |
ARGV | 包含命令行参数的数组。 |
CONVFMT | 数字转换格式(默认值为%.6g) |
ENVIRON | 环境变量关联数组。 |
ERRNO | 最后一个系统错误的描述。 |
FIELDWIDTHS | 字段宽度列表(用空格键分隔)。 |
FILENAME | 当前文件名。 |
FNR | 同NR,但相对于当前文件。 |
FS | 字段分隔符(默认是任何空格)。 |
IGNORECASE | 如果为真,则进行忽略大小写的匹配。 |
NF | 当前记录中的字段数。 |
NR | 当前记录数。 |
OFMT | 数字的输出格式(默认值是%.6g)。 |
OFS | 输出字段分隔符(默认值是一个空格)。 |
ORS | 输出记录分隔符(默认值是一个换行符)。 |
RLENGTH | 由match函数所匹配的字符串的长度。 |
RS | 记录分隔符(默认是一个换行符)。 |
RSTART | 由match函数所匹配的字符串的第一个位置。 |
SUBSEP | 数组下标分隔符(默认值是\034)。 |
Table 2. 运算符
运算符 | 描述 |
---|---|
= += -= *= /= %= ^= **= | 赋值 |
?: | C条件表达式 |
|| | 逻辑或 |
&& | 逻辑与 |
~ ~! | 匹配正则表达式和不匹配正则表达式 |
< <= > >= != == | 关系运算符 |
空格 | 连接 |
+ - | 加,减 |
* / & | 乘,除与求余 |
+ – ! | 一元加,减和逻辑非 |
^ *** | 求幂 |
++ – | 增加或减少,作为前缀或后缀 |
$ | 字段引用 |
in | 数组成员 |
awk把每一个以换行符结束的行称为一个记录。
记录分隔符:默认的输入和输出的分隔符都是回车,保存在内建变量ORS和RS中。
$0变量:它指的是整条记录。如$ awk ‘{print $0}’ test将输出test文件中的所有记录。
变量NR:一个计数器,每处理完一条记录,NR的值就增加1。如$ awk ‘{print NR,$0}’ test将输出test文件中所有记录,并在记录前显示记录号。
记录中每个单词称做“域”,默认情况下以空格或tab分隔。awk可跟踪域的个数,并在内建变量NF中保存该值。如$ awk ‘{print $1,$3}’ test将打印test文件中第一和第三个以空格分开的列(域)。
内建变量FS保存输入域分隔符的值,默认是空格或tab。我们可以通过-F命令行选项修改FS的值。如$ awk -F: ‘{print $1,$5}’ test将打印以冒号为分隔符的第一,第五列的内容。
可以同时使用多个域分隔符,这时应该把分隔符写成放到方括号中,如$awk -F’[:\t]‘ ‘{print $1,$3}’ test,表示以空格、冒号和tab作为分隔符。
输出域的分隔符默认是一个空格,保存在OFS中。如$ awk -F: ‘{print $1,$5}’ test,$1和$5间的逗号就是OFS的值。
一般通用的元字符集就不讲了,可参考我的和学习笔记。以下几个是gawk专用的,不适合unix版本的awk。
可参考我的
用来在记录或者域内匹配正则表达式。如$ awk ‘$1 ~/^root/’ test将显示test文件第一列中以root开头的行。
conditional expression1 ? expression2: expression3,例如:$ awk ‘{max = {$1 > $3} ? $1: $3: print max}’ test。如果第一个域大于第三个域,$1就赋值给max,否则$3就赋值给max。
$ awk ‘$1 + $2 < 100′ test。如果第一和第二个域相加大于100,则打印这些行。
$ awk ‘$1 > 5 && $2 < 10′ test,如果第一个域大于5,并且第二个域小于10,则打印这些行。
范围模板匹配从第一个模板的第一次出现到第二个模板的第一次出现之间所有行。如果有一个模板没出现,则匹配到开头或末尾。如$ awk ‘/root/,/mysql/’ test将显示root第一次出现到mysql第一次出现之间的所有行。
$ cat /etc/passwd | awk -F: '
NF != 7{
printf("line %d,does not have 7 fields:%sn",NR,$0)}
$1 !~ /[A-Za-z0-9]/{printf("line %d,non alpha and numeric user id:%d: %sn,NR,$0)}
$2 == "*" {printf("line %d, no password: %sn",NR,$0)}'
cat把结果输出给awk,awk把域之间的分隔符设为冒号。 | |
如果域的数量(NF)不等于7,就执行下面的程序。 | |
printf打印字符串”line ?? does not have 7 fields”,并显示该条记录。 | |
如果第一个域没有包含任何字母和数字,printf打印“no alpha and numeric user id” ,并显示记录数和记录。 | |
如果第二个域是一个星号,就打印字符串“no passwd”,紧跟着显示记录数和记录本身。 |
BEGIN 模块后紧跟着动作块,这个动作块在awk处理任何输入文件之前执行。所以它可以在没有任何输入的情况下进行测试。它通常用来改变内建变量的值,如OFS, RS和FS等,以及打印标题。如:$ awk ‘BEGIN{FS=”:”; OFS=”\t”; ORS=”\n\n”}{print $1,$2,$3} test。上式表示,在处理输入文件以前,域分隔符(FS)被设为冒号,输出文件分隔符(OFS)被设置为制表符,输出记录分隔符(ORS)被设置为两个 换行符。$ awk ‘BEGIN{print “TITLE TEST”}只打印标题。
END不匹配任何的输入文件,但是执行动作块中的所有动作,它在整个输入文件处理完成后被执行。如$ awk ‘END{print “The number of records is” NR}’ test,上式将打印所有被处理的记录数。
$ awk ‘BEGIN{“date” | getline d; split(d,mon); print mon[2]}’ test。执行shell的date命令,并通过管道输出给getline,然后getline从管道中读取并将输入赋值给d,split函数把变量d转 化成数组mon,然后打印数组mon的第二个元素。
$ awk ‘BEGIN{while( “ls” | getline) print}’,命令ls的输出传递给geline作为输入,循环使getline从ls的输出中读取一行,并把它打印到屏幕。这里没有输入文件,因为 BEGIN块在打开输入文件前执行,所以可以忽略输入文件。
$ awk ‘BEGIN{printf “What is your name?”; getline name < “/dev/tty” } $1 ~name {print “Found” name on line “, NR “.”} END{print “See you,” name “.”} test。在屏幕上打印”What is your name?”,并等待用户应答。当一行输入完毕后,getline函数从终端接收该行输入,并把它储存在自定义变量name中。如果第一个域匹配变量 name的值,print函数就被执行,END块打印See you和name的值。
$ awk ‘BEGIN{while (getline < “/etc/passwd” > 0) lc++; print lc}’。awk将逐行读取文件/etc/passwd的内容,在到达文件末尾前,计数器lc一直增加,当到末尾时,打印lc的值。注意,如果文件不存 在,getline返回-1,如果到达文件的末尾就返回0,如果读到一行,就返回1,所以命令 while (getline < “/etc/passwd”)在文件不存在的情况下将陷入无限循环,因为返回-1表示逻辑真。
awk中的条件语句是从C语言中借鉴过来的,可控制程序的流程。
格式: {if (expression){ statement; statement; ... } }
$ awk ‘{if ($1 <$2) print $2 “too high”}’ test。如果第一个域小于第二个域则打印。
$ awk ‘{if ($1 < $2) {count++; print “ok”}}’ test.如果第一个域小于第二个域,则count加一,并打印ok。
格式: {if (expression){ statement; statement; ... } else{ statement; statement; ... } }
$ awk ‘{if ($1 > 100) print $1 “bad” ; else print “ok”}’ test。如果$1大于100则打印$1 bad,否则打印ok。
$ awk ‘{if ($1 > 100){ count++; print $1} else {count–; print $2}’ test。如果$1大于100,则count加一,并打印$1,否则count减一,并打印$1。
格式: {if (expression){ statement; statement; ... } else if (expression){ statement; statement; ... } else if (expression){ statement; statement; ... } else { statement; statement; ... } }
{for ( x=3; x<=NF; x++) if ($x<0){print "Bottomed out!"; break}} {for ( x=3; x<=NF; x++) if ($x==0){print "Get next item"; continue}}
{if ($1 ~/test/){next} else {print} }
awk中的数组的下标可以是数字和字母,称为关联数组。
{for (item in arrayname){ print arrayname[item] } }
$ awk ‘/^tom/{name[NR]=$1}; END{for(i in name){print name[i]}}’ test。打印有值的数组元素。打印的顺序是随机的。
sub (regular expression, substitution string): sub (regular expression, substitution string, target string)
实例:
$ awk '{ sub(/test/, "mytest"); print }' testfile $ awk '{ sub(/test/, "mytest"); $1}; print }' testfile
第一个例子在整个记录中匹配,替换只发生在第一次匹配发生的时候。如要在整个文件中进行匹配需要用到gsub
第二个例子在整个记录的第一个域中进行匹配,替换只发生在第一次匹配发生的时候。
gsub (regular expression, substitution string) gsub (regular expression, substitution string, target string)
实例:
$ awk '{ gsub(/test/, "mytest"); print }' testfile $ awk '{ gsub(/test/, "mytest"), $1 }; print }' testfile
第一个例子在整个文档中匹配test,匹配的都被替换成mytest。
第二个例子在整个文档的第一个域中匹配,所有匹配的都被替换成mytest。
index(string, substring)
实例:
$ awk '{ print index("test", "mytest") }' testfile
实例返回test在mytest的位置,结果应该是3。
length( string ) length
实例:
$ awk '{ print length( "test" ) }' $ awk '{ print length }' testfile
第一个实例返回test字符串的长度。
第二个实例返回testfile文件中第条记录的字符数。
substr( string, starting position ) substr( string, starting position, length of string )
实例:
$ awk '{ print substr( "hello world", 7,11 ) }'
上例截取了world子字符串。
match( string, regular expression )
实例:
$ awk '{start=match("this is a test",/[a-z]+$/); print start}' $ awk '{start=match("this is a test",/[a-z]+$/); print start, RSTART, RLENGTH }'
第一个实例打印以连续小写字符结尾的开始位置,这里是11。
第二个实例还打印RSTART和RLENGTH变量,这里是11(start),11(RSTART),4(RLENGTH)。
toupper( string ) tolower( string )
实例:
$ awk '{ print toupper("test"), tolower("TEST") }'
split( string, array, field separator ) split( string, array )
实例:
$ awk '{ split( "20:18:00", time, ":" ); print time[2] }'
上例把时间按冒号分割到time数组内,并显示第二个数组元素18。
systime()
实例:
$ awk '{ now = systime(); print now }'
systime( [format specification][,timestamp] )
Table 3. 日期和时间格式说明符
格式 | 描述 |
---|---|
%a | 星期几的缩写(Sun) |
%A | 星期几的完整写法(Sunday) |
%b | 月名的缩写(Oct) |
%B | 月名的完整写法(October) |
%c | 本地日期和时间 |
%d | 十进制日期 |
%D | 日期 08/20/99 |
%e | 日期,如果只有一位会补上一个空格 |
%H | 用十进制表示24小时格式的小时 |
%I | 用十进制表示12小时格式的小时 |
%j | 从1月1日起一年中的第几天 |
%m | 十进制表示的月份 |
%M | 十进制表示的分钟 |
%p | 12小时表示法(AM/PM) |
%S | 十进制表示的秒 |
%U | 十进制表示的一年中的第几个星期(星期天作为一个星期的开始) |
%w | 十进制表示的星期几(星期天是0) |
%W | 十进制表示的一年中的第几个星期(星期一作为一个星期的开始) |
%x | 重新设置本地日期(08/20/99) |
%X | 重新设置本地时间(12:00:00) |
%y | 两位数字表示的年(99) |
%Y | 当前月份 |
%Z | 时区(PDT) |
%% | 百分号(%) |
实例:
$ awk ‘{ now=strftime( “%D”, systime() ); print now }’
$ awk ‘{ now=strftime(“%m/%d/%y”); print now }’
Table 4.
函数名称 | 返回值 |
---|---|
atan2(x,y) | y,x范围内的余切 |
cos(x) | 余弦函数 |
exp(x) | 求幂 |
int(x) | 取整 |
log(x) | 自然对数 |
rand() | 随机数 |
sin(x) | 正弦 |
sqrt(x) | 平方根 |
srand(x) | x是rand()函数的种子 |
int(x) | 取整,过程没有舍入 |
rand() | 产生一个大于等于0而小于1的随机数 |
在awk中还可自定义函数,格式如下:
function name ( parameter, parameter, parameter, ... ) { statements return expression # the return statement and expression are optional }