通过几个例子看sed的模式空间与保持空间

转载，自己加了点注释和对有些不对的地方的更正。

sed 处理文件时，会把文件的每一行保存在一个临时缓冲区，即模式空间。sed处理完一行后，该模式空间就被清空，下一行等待处理。
因此可把模式空间内容用命令h复制并保存在一个暂存缓冲区(holding buffer 保持空间)内，然后可用命令G把它从暂存缓冲区读出，并放回模式空间缓冲区，追加在模式空间内当前行的后面。

例子一
sed G
在文件每一行下面输出一个空行

代码:

$ cat foo
11111111111111
22222222222222
33333333333333
44444444444444
55555555555555

$ sed G foo
11111111111111

22222222222222

33333333333333

44444444444444

55555555555555

解释：

sed 中 G 的用法
The G function appends the contents of the holding area to the contents of the pattern space. The former and new contents are separated by a newline. The maximum number of addresses is two.

hold space : 保持空间（或者叫保留空间、缓冲区）,初始为空
pattern space ：模式空间

在上面的例子中，将为空的hold space附加到文件的每一行后面，所以结果是每一行后面多了一个空行

引申出：
sed '/^$/d;G'
在文件的每一个非空行下面输出一个空行
sed '/^$/d;G;G'
在文件的每一个非空行下面输出两个空行

代码:

$ cat foo
11111111111111
22222222222222

33333333333333
44444444444444
55555555555555

$ sed '/^$/d;G' foo
11111111111111

22222222222222

33333333333333

44444444444444

55555555555555

注：有时会有一些由空格符或者TAB组成的空行，前面的正则式 ^$ 就不能匹配到这样的行，则可以这样
sed '/[[:space:]]/d;G'


例子二
sed '/regex/{x;p;x;}'
在匹配regex的所有行前面插入一个空行

代码:

$ cat foo
11111111111111
22222222222222
test33333333333333
44444444444444
55555555555555

$ sed '/test/{x;p;x;}' foo
11111111111111
22222222222222

test33333333333333
44444444444444
55555555555555

解释：
sed 中 x 的用法
The exchange function interchanges the contents of the pattern space and the holding area. The maximum number of addresses is two.
即交换保持空间hold space和模式空间pattern space的内容

sed 中 p 的作用是把模式空间复制到标准输出。

分析一下该命令执行过程中保持空间和模式空间的内容

命令 保持空间 模式空间
x 执行前:null 执行后:test\n 执行前:test\n 执行后:null
p 执行前:null 执行后:test\n 执行前:test\n 执行后:null 输出一个空行
x 执行前:test\n 执行后:null 执行前:null 执行后:test\n

(注：把test所在的行简写为test了)

引申：
可以试验一下 sed '/test/{x;p;}' foo 或者 sed '/test/{p;x;}' foo 等，看看结果，体会两个空间的变化

相应的：
sed '/regex/G' 是在匹配regex的所有行下面输出一个空行
sed '/regex/{x;p;x;G;}' 是在匹配regex的所有行前面和下面都输出一个空行


例子三
sed 'n;G;'
在文件的偶数行下面插入一个空行

代码:

$ cat foo
11111111111111
22222222222222
33333333333333
44444444444444
55555555555555

$ sed 'n;G;' foo
11111111111111
22222222222222

33333333333333
44444444444444

55555555555555

解释：
sed 中 n 的用法：将模式空间拷贝于标准输出。用输入的下一行替换模式空间。

执行 n 以后将第一行输出到标准输出以后，然后第二行进入模式空间，根据前面对 G 的解释，会在第二行后面插入一个空行，然后输出；再执行 n 将第三行输出到标准输出，然后第四行进入模式空间，并插入空行，依此类推

相应的：
sed 'n;n;G' 表示在文件的第 3,6,9,12,... 行后面插入一个空行
sed 'n;n;n;G' 表示在文件的第 4,8,12,16,... 行后面插入一个空行
sed 'n;d' 表示删除文件的偶数行


例子四
sed '$!N;$!D'
输出文件最后2行，相当于 tail -2 foo

代码:

$ cat foo
11111111111111
22222222222222
33333333333333
44444444444444
55555555555555

$ sed '$!N;$!D' foo
44444444444444
55555555555555

解释：

D 删除模式空间内第一个 newline 字母 \n 前的资料。
N 把输入的下一行添加到模式空间中。

sed '$!N;$!D' : 对文件倒数第二行以前的行来说，N 将当前行的下一行放到模式空间中以后，D 就将模式空间的内容删除了；到倒数第二行的时候，将最后一行附加到倒数第二行下面，然后最后一行不执行 D ，所以文件的最后两行都保存下来了。


还有 N 的另外一种用法

代码:

$ sed = foo | sed N
1
11111111111111
2
22222222222222
3
33333333333333
4
44444444444444
5
55555555555555

$ sed = foo | sed 'N;s/\n/     /'
1         11111111111111
2         22222222222222
3         33333333333333
4         44444444444444
5         55555555555555

解释：
N 的作用是加上行号，可以用于格式化输出文件


例子五
sed '1!G;h;$!d'
sed -n '1!G;h;$p'
将文件的行反序显示，相当于 tac 命令(有些平台没有这个命令)

代码:

$ cat foo
11111111111111
22222222222222
33333333333333

$ sed '1!G;h;$!d' foo
33333333333333
22222222222222
11111111111111

$ sed -n '1!G;h;$p' foo
33333333333333
22222222222222
11111111111111

解释：
sed 中 h 用法：h
The h (hold) function copies the contents of the pattern space into a holding area, destroying any previous contents of the holding area.
意思是将模式空间的内容保存到保持空间中去

sed 中的 d 表示删除模式空间。

1!G表示除了第一行以外，其余行都执行G命令；$!d表示除了最后一行以外，其余行都执行d命令。

看一下sed '1!G;h;$!d'命令执行过程中保持空间与模式空间的变化:

命令 保持空间 模式空间
第一行 h;d 执行前:null 执行后:1111\n 执行前:1111\n 执行后:null
第二行 G;h;d 执行前:1111 执行后:2222\n1111\n 执行前:2222\n 执行后:null
第二行 G;h 执行前:2222\1111\n 执行后:3333\n2222\n\1111\n 执行前:3333\n 执行后:3333\n2222\n\1111\n

(注：把各个行简写了)

这样输出以后就是文件的反序了。