awk命令入门

linux awk命令详解

简介

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有3个不同版本: awk、nawk和gawk，未作特别说明，一般指gawk，gawk 是 AWK 的 GNU 版本。

awk其名称得自于它的创始人 Alfred Aho 、Peter Weinberger 和 Brian Kernighan 姓氏的首个字母。实际上 AWK 的确拥有自己的语言： AWK 程序设计语言 ， 三位创建者已将它正式定义为“样式扫描和处理语言”。它允许您创建简短的程序，这些程序读取输入文件、为数据排序、处理数据、对输入执行计算以及生成报表，还有无数其他的功能。

使用方法

awk '{pattern + action}' {filenames}

尽管操作可能会很复杂，但语法总是这样，其中 pattern 表示 AWK 在数据中查找的内容，而 action 是在找到匹配内容时所执行的一系列命令。花括号（{}）不需要在程序中始终出现，但它们用于根据特定的模式对一系列指令进行分组。 pattern就是要表示的正则表达式，用斜杠括起来。

awk语言的最基本功能是在文件或者字符串中基于指定规则浏览和抽取信息，awk抽取信息后，才能进行其他文本操作。完整的awk脚本通常用来格式化文本文件中的信息。

通常，awk是以文件的一行为处理单位的。awk每接收文件的一行，然后执行相应的命令，来处理文本。

调用awk

有三种方式调用awk

1.命令行方式 awk [-F  field-separator] 'commands' input-file(s)其中，commands 是真正awk命令，[-F域分隔符]是可选的。 input-file(s) 是待处理的文件。
在awk中，文件的每一行中，由域分隔符分开的每一项称为一个域。通常，在不指名-F域分隔符的情况下，默认的域分隔符是空格。 

2.shell脚本方式
将所有的awk命令插入一个文件，并使awk程序可执行，然后awk命令解释器作为脚本的首行，一遍通过键入脚本名称来调用。相当于shell脚本首行的：#!/bin/sh 可以换成#!/bin/awk 

3.将所有的awk命令插入一个单独文件，然后调用： awk -f awk-script-file input-file(s)其中，-f选项加载awk-script-file中的awk脚本，input-file(s)

跟上面的是一样的。

 本章重点介绍命令行方式。

入门实例

假设last -n 5的输出如下

[root@www ~]# last -n 5 <==仅取出前五行
root     pts/1 192.168.1.100 Tue Feb 10 11:21 still logged in root     pts/1 192.168.1.100 Tue Feb 10 00:46 - 02:28 (01:41)
root     pts/1 192.168.1.100 Mon Feb 9 11:41 - 18:30 (06:48)
dmtsai   pts/1 192.168.1.100 Mon Feb 9 11:41 - 11:41 (00:00)
root     tty1                Fri Sep 5 14:09 - 14:10 (00:01)

如果只是显示最近登录的5个帐号

#last -n 5 | awk '{print $1}'
root
root
root
dmtsai
root

awk工作流程是这样的：读入有'\n'换行符分割的一条记录，然后将记录按指定的域分隔符划分域，填充域，$0则表示所有域,$1表示第一个域,$n表示第n个域。默认域分隔符是"空白键" 或 "[tab]键",所以$1表示登录用户，$3表示登录用户ip,以此类推。

如果只是显示/etc/passwd的账户

#cat /etc/passwd |awk -F ':' '{print $1}' 

root
daemon
bin
sys

这种是awk+action的示例，每行都会执行action{print $1}。

-F指定域分隔符为':'。

如果只是显示/etc/passwd的账户和账户对应的shell,而账户与shell之间以tab键分割

#cat /etc/passwd |awk -F ':' '{print $1 "\t" $7}' 

root	/bin/bash
bin	/sbin/nologin

经过这样的步骤，你会晓得， awk 是『以行为一次处理的单位』， 而『以字段为最小的处理单位』。
好了，那么 awk 怎么知道我到底这个数据有几行？有几栏呢？这就需要 awk 的内建变量的帮忙啦～
发量名称  代表意义
NF  每一行 ($0) 拥有的字段总数
NR  目前 awk 所处理的是『第几行』数据
FS  目前的分隔字符，默认是以空格键

我们继续以上面 last -n 5 的例子来做说明，如果我想要：
1 列出每一行的账号(就是 $1)；
2 列出目前处理的行数(就是 awk 内的 NR 变量)
3 并且说明，该行有多少字段(就是 awk 内的 NF 变量)
[root@data-1-1 tools]# last -n 5|awk '{print $1 "\t lines:" NR "\t columes:" NF}'
zsq     lines:1     columes:10
zsq     lines:2     columes:10
zsq     lines:3     columes:10
zsq     lines:4     columes:10
zsq     lines:5     columes:10
     lines:6     columes:0
wtmp     lines:7     columes:7

# 注意喔，在 awk 内的 NR, NF 等变量要用大写，且不需要有钱字号 $ 啦！


 awk 的逻辑运算字符
既然有需要用到 "条件" 的类别，自然就需要一些逻辑运算啰～例如底下这些：
运算单元   代表意义
>   大于
<   小于
>=   大于或等于
<=   小于或等于
==   等于
!=   不等于


好了，我们实际来运用一下逻辑判断吧！举例来说，在 /etc/passwd 当中是以冒号 ":" 来作为字段的分
隔， 该档案中第一字段为账号，第三字段则是 UID。那假设我要查阅，第三栏小于10 以下的数据，
并且仅列出账号与第三栏， 那么可以这样做：

[root@data-1-1 tools]# cat /etc/passwd|awk '{FS=":"}$3 <10 {print $1 "\t" $3}'
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin 1
daemon 2
adm 3
lp 4
sync 5
shutdown 6
halt 7
mail 8

有趣吧！不过，怎么第一行没有正确的显示出来呢？这是因为我们读入第一行的时候，那些变数 $1,
$2... 默认还是以空格键为分隔的，所以虽然我们定义了 FS=":" 了， 但是即仅能在第二行后才开始生
效。那么怎么办呢？我们可以预先设定 awk 的变量啊！ 利用 BEGIN 这个关键词喔！这样做：
[root@data-1-1 tools]# cat /etc/passwd|\                                            
> awk 'BEGIN{FS=":"}$3 <10 {print $1 "\t" $3}'
root 0
bin 1
daemon 2
adm 3
lp 4
sync 5
shutdown 6
halt 7
mail 8

awk利用xangs批量杀死进程，比如下面这个脚本是守护进程，就可以这样来杀死

ps -ef | grep slave_mysql.sh| awk '{print $3}' | xargs kill -9

awk 替换文本内容
cat awk
1a 9,100.34
1b 1,999.00
1c 5,656.55

将前面的1替换为test
awk '{sub(/1/,"test")}{print "\n",$1,$2}' awk 
testa 9,100.34
testb 1,999.00
testc 5,656.55


将文本中所有的1替换为test
awk '{gsub(/1/,"test")}{print "\n",$1,$2}' awk 
testa 9,test00.34
testb test,999.00
testc 5,656.55

将前面的1删除
awk '{sub(/[0-9]+/,"")}{print "\n",$1,$2}' awk 
a 9,100.34
b 1,999.00
c 5,656.55

将最后一个字符删除
awk '{a[NR]=$0}NR>1{print a[NR-1]}END{print substr(a[NR],0,length(a[NR])-1)}' awk

1a 9,100.34
1b 1,999.00
1c 5,656.5

如果只是显示/etc/passwd的账户和账户对应的shell,而账户与shell之间以逗号分割,而且在所有行添加列名name,shell,在最后一行添加"blue,/bin/nosh"。

cat /etc/passwd |awk -F ':' 'BEGIN {print "name,shell"}  {print $1","$7} END {print "blue,/bin/nosh"}'

name,shell
root,/bin/bash
daemon,/bin/sh bin,/bin/sh sys,/bin/sh ....
blue,/bin/nosh

awk工作流程是这样的：先执行BEGING，然后读取文件，读入有/n换行符分割的一条记录，然后将记录按指定的域分隔符划分域，填充域，$0则表示所有域,$1表示第一个域,$n表示第n个域,随后开始执行模式所对应的动作action。接着开始读入第二条记录······直到所有的记录都读完，最后执行END操作。

搜索/etc/passwd有root关键字的所有行

#awk -F: '/root/' /etc/passwd 

root:x:0:0:root:/root:/bin/bash

这种是pattern的使用示例，匹配了pattern(这里是root)的行才会执行action(没有指定action，默认输出每行的内容)。

搜索支持正则，例如找root开头的: awk -F: '/^root/' /etc/passwd

搜索/etc/passwd有root关键字的所有行，并显示对应的shell

# awk -F: '/root/{print $7}' /etc/passwd /bin/bash

 这里指定了action{print $7}

awk内置变量

awk有许多内置变量用来设置环境信息，这些变量可以被改变，下面给出了最常用的一些变量。

ARGC               命令行参数个数
ARGV               命令行参数排列
ENVIRON            支持队列中系统环境变量的使用
FILENAME           awk浏览的文件名
FNR                浏览文件的记录数
FS                 设置输入域分隔符，等价于命令行 -F选项
NF                 浏览记录的域的个数
NR                 已读的记录数
OFS                输出域分隔符
ORS                输出记录分隔符
RS                 控制记录分隔符

 此外,$0变量是指整条记录。$1表示当前行的第一个域,$2表示当前行的第二个域,......以此类推。

统计/etc/passwd:文件名，每行的行号，每行的列数，对应的完整行内容:

#awk -F ':' '{print "filename:" FILENAME ",linenumber:" NR ",columns:" NF ",linecontent:"$0}' /etc/passwd filename:/etc/passwd,linenumber:1,columns:7,linecontent:root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
filename:/etc/passwd,linenumber:2,columns:7,linecontent:daemon:x:1:1:daemon:/usr/sbin:/bin/sh filename:/etc/passwd,linenumber:3,columns:7,linecontent:bin:x:2:2:bin:/bin:/bin/sh filename:/etc/passwd,linenumber:4,columns:7,linecontent:sys:x:3:3:sys:/dev:/bin/sh

使用printf替代print,可以让代码更加简洁，易读

 awk -F ':' '{printf("filename:%10s,linenumber:%s,columns:%s,linecontent:%s\n",FILENAME,NR,NF,$0)}' /etc/passwd

print和printf

awk中同时提供了print和printf两种打印输出的函数。

其中print函数的参数可以是变量、数值或者字符串。字符串必须用双引号引用，参数用逗号分隔。如果没有逗号，参数就串联在一起而无法区分。这里，逗号的作用与输出文件的分隔符的作用是一样的，只是后者是空格而已。

printf函数，其用法和c语言中printf基本相似,可以格式化字符串,输出复杂时，printf更加好用，代码更易懂。

 awk编程

 变量和赋值

除了awk的内置变量，awk还可以自定义变量。

下面统计/etc/passwd的账户人数

awk '{count++;print $0;} END{print "user count is ", count}' /etc/passwd 

root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
......
user count is  40 

count是自定义变量。之前的action{}里都是只有一个print,其实print只是一个语句，而action{}可以有多个语句，以;号隔开。

这里没有初始化count，虽然默认是0，但是妥当的做法还是初始化为0:

awk 'BEGIN {count=0;print "[start]user count is ", count} {count=count+1;print $0;} END{print "[end]user count is ", count}' /etc/passwd [start]user count is 0 root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
...
[end]user count is 40

统计某个文件夹下的文件占用的字节数

ls -l |awk 'BEGIN {size=0;} {size=size+$5;} END{print "[end]size is ", size}'
[end]size is  8657198 

如果以M为单位显示:

ls -l |awk 'BEGIN {size=0;} {size=size+$5;} END{print "[end]size is ", size/1024/1024,"M"}' 

[end]size is  8.25889 M

注意，统计不包括文件夹的子目录。

条件语句

 awk中的条件语句是从C语言中借鉴来的，见如下声明方式：

if (expression) {
    statement;
    statement;
    ... ...
} if (expression) {
    statement;
} else {
    statement2;
} if (expression) {
    statement1;
} else if (expression1) {
    statement2;
} else {
    statement3;
}

统计某个文件夹下的文件占用的字节数,过滤4096大小的文件(一般都是文件夹):

ls -l |awk 'BEGIN {size=0;print "[start]size is ", size} {if($5!=4096){size=size+$5;}} END{print "[end]size is ", size/1024/1024,"M"}' [end]size is  8.22339 M

循环语句

awk中的循环语句同样借鉴于C语言，支持while、do/while、for、break、continue，这些关键字的语义和C语言中的语义完全相同。

数组

  因为awk中数组的下标可以是数字和字母，数组的下标通常被称为关键字(key)。值和关键字都存储在内部的一张针对key/value应用hash的表格里。由于hash不是顺序存储，因此在显示数组内容时会发现，它们并不是按照你预料的顺序显示出来的。数组和变量一样，都是在使用时自动创建的，awk也同样会自动判断其存储的是数字还是字符串。一般而言，awk中的数组用来从记录中收集信息，可以用于计算总和、统计单词以及跟踪模板被匹配的次数等等。

显示/etc/passwd的账户

awk -F ':' 'BEGIN {count=0;} {name[count] = $1;count++;}; END{for (i = 0; i < NR; i++) print i, name[i]}' /etc/passwd 

0 root
1 bin
2 daemon
3 adm
4 lp
5 sync
6 shutdown

这里使用for循环遍历数组

awk编程的内容极多，这里只罗列简单常用的用法，更多请参考