Linux awk命令详解

除了使用 sed 命令,Linux 系统中还有一个功能更加强大的文本数据处理工具,就是 awk。它诞生于 20 世纪 70 年代末期,这也许是它影响了众多 Linux 用户的原因之一。

曾有人推测 awk 命令的名字来源于 awkward 这个单词。其实不然,此命令的设计者有 3 位,他们的姓分别是 Aho、Weingberger 和 Kernighan,awk 就取自这 3 为大师姓的首字母。

和 sed 命令类似,awk 命令也是逐行扫描文件(从第 1 行到最后一行),寻找含有目标文本的行,如果匹配成功,则会在该行上执行用户想要的操作;反之,则不对行做任何处理。

awk 命令的基本格式为:

[root@localhost ~]# awk [选项] '脚本命令' 文件名

此命令常用的选项以及各自的含义,如表 1 所示。

表 1 awk 命令选项以及含义
选项 含义
-F fs 指定以 fs 作为输入行的分隔符,awk 命令默认分隔符为空格或制表符。
-f file 从脚本文件中读取 awk 脚本指令,以取代直接在命令行中输入指令。
-v var=val 在执行处理过程之前,设置一个变量 var,并给其设备初始值为 val。

awk 的强大之处在于脚本命令,它由 2 部分组成,分别为匹配规则和执行命令,如下所示:

'匹配规则{执行命令}'

这里的匹配规则,和 sed 命令中的 address 部分作用相同,用来指定脚本命令可以作用到文本内容中的具体行,可以使用字符串(比如 /demo/,表示查看含有 demo 字符串的行)或者正则表达式指定。另外需要注意的是,整个脚本命令是用单引号('')括起,而其中的执行命令部分需要用大括号({})括起来。

在 awk 程序执行时,如果没有指定执行命令,则默认会把匹配的行输出;如果不指定匹配规则,则默认匹配文本中所有的行。

举个简单的例子:

[root@localhost ~]# awk '/^$/ {print "Blank line"}' test.txt

在此命令中,/^$/ 是一个正则表达式,功能是匹配文本中的空白行,同时可以看到,执行命令使用的是 print 命令,此命令经常会使用,它的作用很简单,就是将指定的文本进行输出。因此,整个命令的功能是,如果 test.txt 有 N 个空白行,那么执行此命令会输出 N 个 Blank line。

awk 使用数据字段变量

awk 的主要特性之一是其处理文本文件中数据的能力,它会自动给一行中的每个数据元素分配一个变量。

默认情况下,awk 会将如下变量分配给它在文本行中发现的数据字段:
  • $0 代表整个文本行;
  • $1 代表文本行中的第 1 个数据字段;
  • $2 代表文本行中的第 2 个数据字段;
  • $n 代表文本行中的第 n 个数据字段。

前面说过,在 awk 中,默认的字段分隔符是任意的空白字符(例如空格或制表符)。 在文本行中,每个数据字段都是通过字段分隔符划分的。awk 在读取一行文本时,会用预定义的字段分隔符划分每个数据字段。

所以在下面的例子中,awk 程序读取文本文件,只显示第 1 个数据字段的值:

[root@localhost ~]# cat data2.txt
One line of test text.
Two lines of test text.
Three lines of test text.
[root@localhost ~]# awk '{print $1}' data2.txt
One
Two
Three

该程序用 $1 字段变量来表示“仅显示每行文本的第 1 个数据字段”。当然,如果你要读取采用了其他字段分隔符的文件,可以用 -F 选项手动指定。

awk 脚本命令使用多个命令

awk 允许将多条命令组合成一个正常的程序。要在命令行上的程序脚本中使用多条命令,只要在命令之间放个分号即可,例如:

[root@localhost ~]# echo "My name is Rich" | awk '{$4="Christine"; print $0}'
My name is Christine

第一条命令会给字段变量 $4 赋值。第二条命令会打印整个数据字段。可以看到,awk 程序在输出中已经将原文本中的第四个数据字段替换成了新值。

除此之外,也可以一次一行地输入程序脚本命令,比如说:

[root@localhost ~]# awk '{
> $4="Christine"
> print $0}'
My name is Rich
My name is Christine

在你用了表示起始的单引号后,bash shell 会使用 > 来提示输入更多数据,我们可以每次在每行加一条命令,直到输入了结尾的单引号。

注意,此例中因为没有在命令行中指定文件名,awk 程序需要用户输入获得数据,因此当运行这个程序的时候,它会一直等着用户输入文本,此时如果要退出程序,只需按下 Ctrl+D 组合键即可。

awk从文件中读取程序

跟 sed 一样,awk 允许将脚本命令存储到文件中,然后再在命令行中引用,比如:

[root@localhost ~]# cat awk.sh
{print $1 "'s home directory is " $6}
[root@localhost ~]# awk -F: -f awk.sh /etc/passwd
root's home directory is /root
bin's home directory is /bin
daemon's home directory is /sbin
adm's home directory is /var/adm
lp's home directory is /var/spool/lpd
...
Christine's home directory is /home/Christine
Samantha's home directory is /home/Samantha
Timothy's home directory is /home/Timothy

awk.sh 脚本文件会使用 print 命令打印 /etc/passwd 文件的主目录数据字段(字段变量 $6),以及 userid 数据字段(字段变量 $1)。注意,在程序文件中,也可以指定多条命令,只要一条命令放一行即可,之间不需要用分号。

awk BEGIN关键字

awk 中还可以指定脚本命令的运行时机。默认情况下,awk 会从输入中读取一行文本,然后针对该行的数据执行程序脚本,但有时可能需要在处理数据前运行一些脚本命令,这就需要使用 BEGIN 关键字。

BEGIN 会强制 awk 在读取数据前执行该关键字后指定的脚本命令,例如:

[root@localhost ~]# cat data3.txt
Line 1
Line 2
Line 3
[root@localhost ~]# awk 'BEGIN {print "The data3 File Contents:"}
> {print $0}' data3.txt
The data3 File Contents:
Line 1
Line 2
Line 3

可以看到,这里的脚本命令中分为 2 部分,BEGIN 部分的脚本指令会在 awk 命令处理数据前运行,而真正用来处理数据的是第二段脚本命令。

awk END关键字

和 BEGIN 关键字相对应,END 关键字允许我们指定一些脚本命令,awk 会在读完数据后执行它们,例如:

[root@localhost ~]# awk 'BEGIN {print "The data3 File Contents:"}
> {print $0}
> END {print "End of File"}' data3.txt
The data3 File Contents:
Line 1
Line 2
Line 3
End of File

可以看到,当 awk 程序打印完文件内容后,才会执行 END 中的脚本命令。

本节仅介绍了 awk 程序的基本用法,更高级的用法会在下节继续介绍。

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