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shell文本处理工具sed、cut、awk

丁D
学无止境
2022-05-17 17:36
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sed cut awk

摘要本文关于liunx 文本处理工具学习笔记。

## sed
sed 编辑器逐行处理文件,并将输出结果发送到屏幕,不会修改或破坏源文件
> -i会直接修改文件

### 语法
```
sed [-hnV][-e<script>][-f<script文件>][文本文件]
```

参数说明：

```
-e<script>或--expression=<script> 以选项中指定的script来处理输入的文本文件。
-f<script文件>或--file=<script文件> 以选项中指定的script文件来处理输入的文本文件。
-n 仅显示script处理后的结果。不打印模式空间中的内容，而是仅打印和sed命令匹配的内容
-i 直接对源文件进行修改（慎用）
```

动作说明：

```
a ：新增， a 的后面可以接字串，而这些字串会在新的一行出现(目前的下一行)～
c ：取代， c 的后面可以接字串，这些字串可以取代 n1,n2 之间的行！
d ：删除，因为是删除啊，所以 d 后面通常不接任何东东；
i ：插入， i 的后面可以接字串，而这些字串会在新的一行出现(目前的上一行)；
p ：打印，亦即将某个选择的数据印出。通常 p 会与参数 sed -n 一起运行～
s ：取代，可以直接进行取代的工作哩！通常这个 s 的动作可以搭配正规表示法！例如 1,20s/old/new/g 就是    /正则/
```

### 测试文件
```
[root@VM-0-8-centos ~]# cat testfile 
xujinding
wuyicheng
caiyufei
wahaha
hello world
hello java
```

#### 删除
将 testfile 的内容列出并且列印行号，同时，请将第 2~4 行删除
```
nl testfile | sed '2,4d'

1  xujinding
     5  hello world
     6  hello java
```

只删除第二行

`nl testfile | sed '2d' `

删除第3行~到最后一行   $代表最后

`nl testfile | sed '3,$d' `

#### 插入
在第二行后(即加在第三行) 加上drink tea
```
nl testfile | sed '2a drink tea'

1  xujinding
     2  wuyicheng
drink tea
     3  caiyufei
     4  wahaha
     5  hello world
     6  hello java
```

在第二行前(即加在第二行) 加上drink tea
`nl testfile | sed '2i drink tea' `

第二行后面加入两行字  使用\可以一次加多行，每一行之间都必须要以反斜杠 \ 来进行新行标记
```
nl testfile |sed '2a drink tea or \
> drink beer'

1  xujinding
     2  wuyicheng
drink tea or 
drink beer
     3  caiyufei
     4  wahaha
     5  hello world
     6  hello java
```

#### 以行为单位的替换与显示

将第二行到第五行换成  xixixixixi
```
nl testfile |sed '2,5c xixixixixi'
     1  xujinding
xixixixixi
     6  hello java
```

#### 打印
n和p 一般是一起使用

```
-n选项：只显示匹配处理的行（否则会输出所有）（也就是关闭默认的输出）
-p选项：打印

[root@centos6 ~]# vim a.txt
[root@centos6 ~]# cat a.txt
asdf;1324;fdsag
1234567890
qwer
asdasdsadasdasdas
[root@centos6 ~]# sed 's/1324/aaaa/' a.txt > b.txt                     首先sed是有一个默认输出的，也就是将所有文件内容都输出，加上命令行中的替换，那么输出结果就是下面这样
[root@centos6 ~]# cat b.txt
asdf;aaaa;fdsag
1234567890
qwer
asdasdsadasdasdas
[root@centos6 ~]# sed 's/1324/aaaa/p' a.txt > b.txt                   这行的意思就是：首先sed默认输出文件全部内容，然后p又将匹配到的内容打印了一遍，也就是会输出两边匹配到的内容
[root@centos6 ~]# cat b.txt
asdf;aaaa;fdsag
asdf;aaaa;fdsag
1234567890
qwer
asdasdsadasdasdas
[root@centos6 ~]# sed -n 's/1324/aaaa/p' a.txt > b.txt                这行就是sed -n屏蔽默认输出然后s替换，p再将匹配到的内容打印出来，所以只显示了一行，也就是匹配到的那一行
[root@centos6 ~]# cat b.txt
asdf;aaaa;fdsag
[root@centos6 ~]# sed -n 's/1324/aaaa/' a.txt > b.txt                   这行就是sed -n选项屏蔽默认输出，s替换，但是没有p就不会将匹配到的内容输出
[root@centos6 ~]# cat b.txt
[root@centos6 ~]#

```

仅列出 testfile 文件内的第 5-7 行
`nl testfile | sed -n '5,7p'`

#### 数据的搜寻并显示

搜索 testfile 有 hello 关键字的行:
```
nl testfile | sed -n '/hello/p'
     5  hello world
     6  hello java
```

#### 数据的搜寻并删除
删除 testfile 所有包含 hello 的行，其他行输出
```
nl testfile | sed  '/hello/d'  
     1  xujinding
     2  wuyicheng
     3  caiyufei
     4  wahaha
```

#### 数据的查找与替换
sed 's/要被取代的字串/新的字串/g'  g 标识符表示全局查找替换

将 testfile 文件中每行第一次出现的 hello 用字符串 heihei 替换，然后将该文件内容输出到标准输出:

```
nl testfile | sed  's/hello/heihei/'
     1  xujinding
     2  wuyicheng
     3  caiyufei
     4  wahaha
     5  heihei world
     6  heihei java
```

**注意 是每行第一个   （第5行的第2个o没被替换掉）**
```
nl testfile | sed  's/o/heihei/'
     1  xujinding
     2  wuyicheng
     3  caiyufei
     4  wahaha
     5  hellheihei world
     6  hellheihei java
```

sed 对文件中所有符合的字符串都被替换，修改后内容会到标准输出，不会修改原文件：
`sed -e 's/oo/kk/g' testfile`

#### 修改源文件(-i)
`sed -i 's/oo/kk/g' testfile`

#### 多点编辑(-e)
一条 sed 命令，删除 testfile 第三行到末尾的数据
`nl testfile | sed -e '3,$d' -e 's/HELLO/RUNOOB/'`

## cut 
cut 的工作就是“剪”，具体的说就是在文件中负责剪切数据用的。cut 命令从文件的每一行剪切字节、字符和字段并将这些字节、字符和字段输出。

### 语法
`cut [选项参数] filename`

说明:**默认分隔符是制表符**
参数说明

```
-f: 列号，提取第几列
-d: 分隔符，按照指定分隔符分割列
-c: 指定具体的字符
```
### 测试文件
[admin@ datas]$ vim words 
hello world !!
hadoop spark hive
张三 李四 王五

### 简单实例

#### 根据空格切割 words 第一、三列 
`cut -d " " -f 1,3 words`

#### 根据空格切割，获取 words 第 2 行第 1 列
`cat words | head -n 2 | tail -n 1 | cut -d " " -f 1`

#### 选取系统 PATH 变量值 
```
[admin@ datas]$ echo $PATH
选取系统 PATH 变量值，第 2 个“:”开始后的所有路径: 
[admin@ datas]$ echo $PATH | cut -d : -f 2-
选取系统 PATH 变量值，第 4 列(包括第 4 列)之前的所有路径: 
[admin@ datas]$ echo $PATH | cut -d : -f -4
选取系统 PATH 变量值，第 2 到 4 列(包括第 2 到 4 列)之间的所有路径: 
[admin@mc datas]$ echo $PATH | cut -d : -f 2-4
```
####切割 ifconfig 后打印的 IP 地址
```
[admin@ ~]$ ifconfig
获取 ip 地址
[admin@ ~]$ ifconfig | grep "inet" | tail -n 1 | cut -d " " -f 9- | cut -d " " -f 2
```

## awk
一个强大的文本分析工具，把文件逐行的读入，以空格为默认分隔符将每行切片，切开的部分再进行分析处理。

### 语法
`awk [选项参数] ‘pattern1{action1} pattern2{action2}...’ filename`

pattern:表示 AWK 在数据中查找的内容，就是匹配模式
action:在找到匹配内容时所执行的一系列命令

选项参数
-F: 指定输入文件折分隔符
-v(小写): 赋值一个用户定义变量（action1里面是不能引用awk外面的变量）

### 自定义变量(-v)
`awk -v x="bob" -v y=10 '{print x,y}' /tmp/hosts`
### 自定义分隔符(-F)
` awk -F ':' {print $1}' words`
` awk -F: {print $1}' words`

### 二维数组

```
echo " "|awk 'BEGIN{ay[1,10]=5;ay[10,2]=12;}END{for (k in ay) {split(k,idx,SUBSEP);print idx[1],idx[2],ay[idx[1],idx[2]];}}'

输出结果：
1 10 5
10 2 12

echo " "|awk 'BEGIN{ay[1,10]=5;ay[10,2]=12;}END{for (k in ay) {print k,ay[k];}}'

输出结果：
110 5
102 12
```

### 多个分隔符

```
[root@VM-0-8-centos ~]# vim awktest
xu jin:ding
wu yi:cheng
cai yu:fei

awk -F '[ ,:]' '{print $1,$2,$3}' awktest

按空格和分号拆分

xu jin ding
wu yi cheng
cai yu fei
```

### 内置变量RS、OFS、ORS

#### RS
内置变量RS保存的是输入数据的**行分隔符**，默认为\n，可以指定其它字符作为行分隔符
`awk -v RS="." '{print $1}' /tmp/hosts		#指定.作为行分隔符`

#### OFS
保存的是**输出字段**的分隔符（列分隔符），默认为空格
` awk -v OFS="-" '{print $1,$2}' /tmp/hosts	#以"-"作为字段分隔符`

#### ORS
保存的是输出记录(行)的分隔符
`awk -v ORS="-" '{print $1}' /tmp/hosts`

### print
可以输出常量和变量，如果是字符串常量需要用双引号括起来，数字常量可以直接打印
```
awk '{print 123}' /tmp/hosts
awk '{print "IP:",$1}' /tmp/hosts
awk '{print "第1列:"$1,"\t第2列:"$2}' /tmp/hosts

```

### 正则
```
awk 可以使用正则
搜索 passwd 文件，以:分隔，输出以 a 字母开头的所有行 
[admin@ datas]$ awk -F ':' '/^a/{print $0}' passwd         
搜索 passwd 文件，以:分隔，输出以 a 字母开头的所有行的第 1 列和第 6 列，两列之间加上--字符
[admin@ datas]$ awk -F ':' '/^a/{print $1"--"$6}' passwd
注意:有正则的时候，只有匹配了 pattern 的行才会执行 action
搜索 passwd 文件，输出以 a 字母开头的所有行的第 1 列和第 6 列，以--分割，且在开头第一行的上面添加一行列名“1 列”“6 列”，以--分隔，在最后一行的下面添加一行内容"这是所有的以 a 开头的行的 1、6 两列"。
[admin@ datas]$ awk -F ':' 'BEGIN{print "1 列--6 列"} /^a/{print $1"--"$6} END {print "这是所有的以 a 开头的行的 1、6 两列"}' passwd

显示xu第一次出现到ding第一次出现之间的行（包含xu和ding对应的行）
awk '/xu/,/ding/ {print $1}' awktest   
```
### BEGIN和END

BEGIN可以进行数据初始化，END可以进行数据汇总
BEGIN:读取所有数据之前执行一次（只会执行一次）
END:读取完所有数据记录后执行一次（只会执行一次）

### IF
`ps -eo user,pid,pcpu,comm | awk '{if($3>0.5) print}'`

`awk -F: '{if($3<1000){x++} else{y++}} END{print "系统用户个数:"x"","普通用户个数:"y""}' /etc/passwd`

### 遍历数组
```
awk 'BEGIN{ \
> a[0]=1;a[11]=22;a["book"]=32;a["work"]="home"; \
> for(i in a){print i,a[i]} \
> }'
```

> 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

### for循环
```
for(表达式1;表达式2;表达式3) {
动作指令序列
}

awk 'BEGIN{ for (i=1;i<=4;i++) {print i}}'

awk -F: '{ \
for(i=1;i<=NF;i++) \
> {if($i=="root") x++} \
> } END {print x}' /etc/passwd
```

### while循环
```
while(条件判断){
动作指令序列;
}

awk 'BEGIN{ i=1; while(i<=5) {print i;i++}}'
```

### 常用命令

#### 打印各磁盘可用大小

```
df | grep -v tmpfs | awk 'NR!=1 {disk[$1]=$4} \
END {for(i in disk) {printf "%-20s %-10s\n",i,disk[i]/1024"M"}
}'
```
统计磁盘可用容量
```
df | tail -n +2 | grep -v tmpfs | awk '{sum+=$4} END{print "磁盘可用容量:"sum/1024/1024"G"}'
```

#### 统计/etc下文件总大小
```
ls -l /etc | awk '/^-/{sum+=$5} END{print "文件总大小:"sum/1024"M"}'
```

#### 统计访问Nginx的各IP访问次数
```
awk ' \
{IP[$1]++} \
END { \
for (i in IP) {print i,IP[i]} \
}' /var/log/nginx/access.log
```

#### 查看Nginx 1点到5点半的日志

```
awk -F"[: /]" '$7":"$8 >= "01:00" && $7":"$8 <="05:30"' /var/log/nginx/access.log

```
#### 根据学号汇总查询每个学生的总成绩
```
[admin@ datas]$ vim grade.txt 
#学号 科目 成绩
1 语文 90
1 数学 40
1 英语 59
2 语文 95
2 数学 80
2 英语 52
3 语文 89
4 数学 29
(1)使用 awk 命令行，根据学号汇总查询每个学生的总成绩
[admin@ datas]$ cat grade.txt | grep -v "#" | awk '{arr[$1]+=$3} END{for(i in arr){printf("学号为%d 的学生的成绩是:%d\n",i,arr[i])}}'
```

#### 统计每个接口的访问次数及平均时间
```
//查询接口的访问次数
less -r xxx | awk -F '|' '{API[$4]++} END{ for(i in API) {print i,API[i]}}'

//查询接口的访问次数并排序
cat product-service-action.2022-06-02_16.log | awk -F '|' '{API[$4]++} END{ for(i in API) {print i,API[i] | "sort -r -n -k2"}}'

//查接口的访问次数。并统计每个接口的总时间
cat product-service-action.2022-06-02_16.log | awk -F '|' '{API[$4]++;TIME[$4]=int(TIME[$4]) + int($5)} END{ for(i in API) {print i,API[i],TIME[i]}}'

//查接口的访问次数。并统计每个接口的平均响应时间
cat product-service-action.2022-06-02_16.log | awk -F '|' '{API[$4]++;TIME[$4]=int(TIME[$4]) + int($5)} END{ for(i in API) {print i,API[i],TIME[i],int(TIME[i] / API[i]) | "sort -r -n -k4" }}'

//查2s以上接口的访问次数。并统计每个接口的平均响应时间
cat product-service-action.2022-06-02_16.log | awk -F '|' '{if(int($5)>2000){ API[$4]++;TIME[$4]=int(TIME[$4]) + int($5)}} END{ for(i in API) {print i,int(TIME[i] / API[i])}}'
```

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