linux基礎篇-文本三劍客之AWK

awk介紹

 awk:Aho, Weinberger, Kernighan,報告生成器,格式化文本輸出
 有多種版本:New awk(nawk),GNU awk( gawk)
 gawk:模式掃描和處理語言
 基本用法:
awk [options] ‘program’ var=value file…
awk [options] -f programfile var=value file…
awk [options] 'BEGIN{ action;… } pattern{ action;… } END{ action;… }' file ...
awk 程序通常由:BEGIN語句塊、能夠使用模式匹配的通用語句塊、END語句塊,共3部分組成
program通常是被單引號或雙引號中
 options選項:
-F 指明輸入時用到的字段分隔符
-v var=value: 自定義變量

awk語言

基本格式:awk [options] 'program' file…
program:pattern{action,statements;..}:支持正則表達式。
pattern和action:
• pattern部分決定動作語句何時觸發及觸發事件BEGIN,END。
• action statements對數據進行處理,放在{}內指明print, printf。
分割符、域和記錄
• awk執行時,由分隔符分隔的字段(域)標記$1,$2..$n稱爲域標識。$0爲所有域,注意:和shell中變量$符含義不同。
• 文件的每一行稱爲記錄。
• 省略action,則默認執行 print $0 的操作。

awk工作原理

 第一步:執行BEGIN{action;…}語句塊中的語句

 第二步:從文件或標準輸入(stdin)讀取一行,然後執行pattern{ action;… }語句塊,它逐行掃描文件,從第一行到最後一行重複這個過程,直到文件全部被讀取完畢。
 第三步:當讀至輸入流末尾時,執行END{action;…}語句塊
 BEGIN語句塊在awk開始從輸入流中讀取行之前被執行,這是一個可選的語句塊,比如變量初始化、打印輸出表格的表頭等語句通常可以寫在BEGIN語句塊中
 END語句塊在awk從輸入流中讀取完所有的行之後即被執行,比如打印所有行的分析結果這類信息彙總都是在END語句塊中完成,它也是一個可選語句塊
 pattern語句塊中的通用命令是最重要的部分,也是可選的。如果沒有提供pattern語句塊,則默認執行{ print } ,即打印每一個讀取到的行,awk讀取的每一行都會執行該語句塊
 print格式: print item1, item2, ...
 要點:
(1) 逗號分隔符。
(2) 輸出的各item可以是字符串,也可以是數值;當前記錄的字段、變量或awk的表達式
(3) 如省略item,相當於print $0
 示例:
awk '{print "hello,awk"}'
awk –F: '{print}' /etc/passwd
awk –F: ‘{print “wang”}’ /etc/passwd
awk –F: ‘{print $1}’ /etc/passwd
awk –F: ‘{print $0}’ /etc/passwd
awk –F: ‘{print $1”\t”$3}’ /etc/passwd
tail –3 /etc/fstab |awk ‘{print $2,$4}’
練習:
 1、有一文件如下格式,請提取”.magedu.com”前面的主機名部分並寫入到回到該文件中
cat ip_list.txt
1 blog.magedu.com
2 www.magedu.com

999 study.magedu.com
答案:

cat ip_list.txt | awk -F"[ .]" '{print $2}'  >>ip_list.txt
注意:-F"[ .]" 中括號中是以空格和.作爲分割符,特殊用法。

awk變量

 變量:內置和自定義變量
 FS:輸入字段分隔符,默認爲空白字符
awk -v FS=':' '{print $1,FS,$3}’ /etc/passwd
awk –F: '{print $1,$3,$7}’ /etc/passwd
 OFS:輸出字段分隔符,默認爲空白字符
awk -v FS=‘:’ -v OFS=‘:’ '{print $1,$3,$7}’ /etc/passwd
 RS:輸入記錄分隔符,指定輸入時的換行符
awk -v RS=' ' ‘{print }’ /etc/passwd
 ORS:輸出記錄分隔符,輸出時用指定符號代替換行符
awk -v RS=' ' -v ORS='###'‘{print }’ /etc/passwd
 NF:字段數量
awk -F: ‘{print NF}’ /etc/fstab,引用內置變量不用$
awk -F: '{print $(NF-1)}' /etc/passwd
 NR:記錄號
awk '{print NR}' /etc/fstab ; awk END'{print NR}' /etc/fstab
FNR:各文件分別計數,記錄號
awk '{print FNR}' /etc/fstab /etc/inittab
FILENAME:當前文件名
awk '{print FILENAME}’ /etc/fstab
ARGC:命令行參數的個數
awk '{print ARGC}’ /etc/fstab /etc/inittab 注:awk爲第一參數,可用ARGV[0]顯示出每個參數是什麼。
awk ‘BEGIN {print ARGC}’ /etc/fstab /etc/inittab
ARGV:數組,保存的是命令行所給定的各參數
awk ‘BEGIN {print ARGV[0]}’ /etc/fstab /etc/inittab
awk ‘BEGIN {print ARGV[1]}’ /etc/fstab /etc/inittab
自定義變量(區分字符大小寫)
(1) -v var=value
(2) 在program中直接定義
示例:

  awk -v test='hello gawk' '{print test}' /etc/fstab  
  awk -v test='hello gawk' 'BEGIN{print test}'  
  awk 'BEGIN{test="hello,gawk";print test}'
  awk –F:‘{sex=“male”;print$1,sex,age;age=18}’ /etc/passwd  
  cat awkscript
  {print script,$1,$2}
  awk -F: -f awkscript script=“awk” /etc/passwd  

printf命令
 格式化輸出:printf “FORMAT”, item1, item2, ...
(1) 必須指定FORMAT
(2) 不會自動換行,需要顯式給出換行控制符,\n
(3) FORMAT中需要分別爲後面每個item指定格式符
 格式符:與item一一對應
%c: 顯示字符的ASCII碼
%d, %i: 顯示十進制整數
%e, %E:顯示科學計數法數值
%f:顯示爲浮點數
%g,%G:以科學計數法或浮點形式顯示數值
%s:顯示字符串
%u:無符號整數
%%: 顯示%自身
 修飾符:
#[.#]:第一個數字控制顯示的寬度;第二個#表示小數點後精度,%3.1f
-: 左對齊(默認右對齊) %-15s
+:顯示數值的正負符號 %+d
printf示例

  awk -F: ‘{printf "%s",$1}’ /etc/passwd  
  awk -F: ‘{printf "%s\n",$1}’ /etc/passwd  
  awk -F: '{printf "%-20s %10d\n",$1,$3}'   /etc/passwd  
  awk -F: ‘{printf "Username: %s\n",$1}’ /etc/passwd  
  awk -F: ‘{printf "Username: %s,UID:%d\n",$1,$3}’  /etc/passwd  
  awk -F: ‘{printf "Username: %15s,UID:%d\n",$1,$3}’  /etc/passwd  
  awk -F: ‘{printf "Username: %-15s,UID:%d\n",$1,$3}’ /etc/passwd  

操作符

算術操作符:

x+y, x-y, x*y, x/y, x^y, x%y
-x: 轉換爲負數
+x: 轉換爲數值

字符串操作符:沒有符號的操作符,字符串連接
賦值操作符:

=, +=, -=, *=, /=, %=, ^=,++, --

下面兩語句有何不同
  • awk ‘BEGIN{i=0;print ++i,i}’:先i+1,再賦值給i,結果爲1 1  
  • awk ‘BEGIN{i=0;print i++,i}  :先輸出i,再將i+1 ,結果爲 0 1  
 比較操作符:  
  \==, !=, >, >=, <, <=  
 模式匹配符:  
  ~:左邊是否和右邊匹配包含 !~:是否不匹配

示例:

  awk –F: '$0 ~ /root/{print $1}‘ /etc/passwd  
  awk '$0~“^root"' /etc/passwd
  awk '$0 !~ /root/‘ /etc/passwd
  awk –F: ‘$3\==0’ /etc/passwd

 邏輯操作符:與&&,或||,非!

  • 示例:
    • awk –F: '$3>=0 && $3<=1000 {print $1}' /etc/passwd  
    • awk -F: '$3\==0 || $3>=1000 {print $1}' /etc/passwd  
    • awk -F: ‘!($3==0) {print $1}' /etc/passwd  
    • awk -F: ‘!($3>=500) {print $3}’ /etc/passwd

     函數調用: function_name(argu1, argu2, ...)
     條件表達式(三目表達式):如果第一項爲真,則執行第二個表達式,否則執行第三個表達式
    selector?if-true-expression:if-false-expression
    • 示例:

    awk -F: '{$3>=1000?usertype="Common User":usertype="Sysadmin or SysUser";printf"%15s:%-s\n",$1,usertype}' /etc/passwd  
    df | awk -F" +|%" '$0 ~ /^\/dev\/sd/{print $1,$5}' :取磁盤利用率。

awk PATTERN(支持正則表達式)
 PATTERN:根據pattern條件,過濾匹配的行,再做處理
(1)如果未指定:空模式,匹配每一行
(2) /regular expression/:僅處理能夠模式匹配到的行,需要用/ /括起來
• awk '/^UUID/{print $1}' /etc/fstab
• awk '!/^UUID/{print $1}' /etc/fstab
(3) relational expression: 關係表達式,結果爲“真”纔會被處理
 真:結果爲非0值,非空字符串
 假:結果爲空字符串或0值
• awk -F: 'i=1;j=1{print i,j}' /etc/passwd
• awk ‘!0’ /etc/passwd ; awk ‘!1’ /etc/passwd
• awk –F: '$3>=1000{print $1,$3}' /etc/passwd
• awk -F: '$3<1000{print $1,$3}' /etc/passwd
• awk -F: '$NF=="/bin/bash"{print $1,$NF}' /etc/passwd
• awk -F: '$NF ~ /bash$/{print $1,$NF}' /etc/passwd
(4)line ranges:行範圍
startline,endline:/pat1/,/pat2/ 不支持直接給出數字格式
awk -F: ‘/^root\>/,/^nobody\>/{print $1}' /etc/passwd
awk -F: ‘(NR>=10&&NR<=20){print NR,$1}' /etc/passwd
(5) BEGIN/END模式
BEGIN{}: 僅在開始處理文件中的文本之前執行一次
END{}:僅在文本處理完成之後執行一次
awk -F : 'BEGIN {print "USER USERID"} {print $1":"$3} END{print "end file"}' /etc/passwd
awk -F : '{print "USER USERID“;print $1":"$3} END{print "end file"}' /etc/passwd
awk -F: 'BEGIN{print " USER UID \n--------------- "}{print $1,$3}' /etc/passwd
awk -F: 'BEGIN{print " USER UID \n--------------- "}{print $1,$3}'END{print"=============="} /etc/passwd
seq 10 |awk ‘i=0’
seq 10 |awk ‘i=1’
seq 10 | awk 'i=!i‘
seq 10 | awk '{i=!i;print i}‘
seq 10 | awk ‘!(i=!i)’
seq 10 |awk -v i=1 'i=!i'

awk action
常用的action分類
• (1) Expressions:算術,比較表達式等
• (2) Control statements:if, while等
• (3) Compound statements:組合語句
• (4) input statements
• (5) output statements:print等
awk控制語句
{ statements;… } 組合語句
if(condition) {statements;…}
if(condition) {statements;…} else {statements;…}
while(conditon) {statments;…}
do {statements;…} while(condition)
for(expr1;expr2;expr3) {statements;…}
break
continue
delete array[index]
delete array
exit
awk控制語句if-else
 語法:if(condition){statement;…}[else statement]
if(condition1){statement1}else if(condition2){statement2}else{statement3}
 使用場景:對awk取得的整行或某個字段做條件判斷
 示例:
awk -F: '{if($3>=1000)print $1,$3}' /etc/passwd
awk -F: '{if($NF=="/bin/bash") print $1}' /etc/passwd
awk '{if(NF>5) print $0}' /etc/fstab
awk -F: '{if($3>=1000) {printf "Common user: %s\n",$1} else {printf "root or Sysuser: %s\n",$1}}' /etc/passwd
awk -F: '{if($3>=1000) printf "Common user: %s\n",$1; else printf "root or Sysuser: %s\n",$1}' /etc/passwd
awk 'BEGIN{ test=100;if(test>90){print "very good“}else if(test>60){ print "good"}else{print "no pass"}}'
df -h|awk -F% '/^\/dev/{print $1}'|awk '$NF>=80{print $1,$5}‘
awk控制語句
while循環
語法:while(condition){statement;…}
條件“真”,進入循環;條件“假”,退出循環
使用場景:
對一行內的多個字段逐一類似處理時使用
對數組中的各元素逐一處理時使用
示例:
awk '/^[[:space:]]linux16/{i=1;while(i<=NF)
{print $i,length($i); i++}}' /etc/grub2.cfg
awk ‘/^[[:space:]]
linux16/{i=1;while(i<=NF) {if(length($i)>=10) {print
$i,length($i)}; i++}}’ /etc/grub2.cfg
awk控制語句
do-while循環
語法:do {statement;…}while(condition)
意義:無論真假,至少執行一次循環體
示例:
• awk 'BEGIN{ total=0;i=0;do{ total+=i;i++;}while(i<=100);print total}’
awk控制語句
for循環
語法:for(expr1;expr2;expr3) {statement;…}
常見用法:
for(variable assignment;condition;iteration process)
{for-body}
特殊用法:能夠遍歷數組中的元素
語法:for(var in array) {for-body}
示例:
awk '/^[[:space:]]*linux16/{for(i=1;i<=NF;i++) {print $i,length($i)}}' /etc/grub2.cfg
性能比較
time (awk 'BEGIN{ total=0;for(i=0;i<=10000;i++){total+=i;};print total;}')
time(total=0;for i in {1..10000};do total=$(($total+i));done;echo $total)
time(for ((i=0;i<=10000;i++));do let total+=i;done;echo $total)
time(seq –s ”+” 10000|bc)
awk控制語句
switch語句
語法:switch(expression) {case VALUE1 or /REGEXP/: statement1; case
VALUE2 or /REGEXP2/: statement2; ...; default: statementn}
break和continue
• awk ‘BEGIN{sum=0;for(i=1;i<=100;i++)
{if(i%2==0)continue;sum+=i}print sum}‘
• awk ‘BEGIN{sum=0;for(i=1;i<=100;i++)
{if(i==66)break;sum+=i}print sum}‘
awk控制語句
break [n]
continue [n]
next:
提前結束對本行處理而直接進入下一行處理(awk自身循環)
awk -F: '{if($3%2!=0) next; print $1,$3}' /etc/passwd
awk數組
關聯數組:array[index-expression]
index-expression:
• (1) 可使用任意字符串;字符串要使用雙引號括起來
• (2) 如果某數組元素事先不存在,在引用時,awk會自動創建此元素,並將其值
初始化爲“空串”
• 若要判斷數組中是否存在某元素,要使用“index in array”格式進行遍歷
示例:
• weekdays[“mon”]="Monday“
• awk 'BEGIN{weekdays["mon"]="Monday";
weekdays["tue"]="Tuesday";print weekdays["mon"]}‘
• awk ‘!arr[$0]++’ dupfile
• awk '{!arr[$0]++;print $0, arr[$0]}' dupfile

awk數組
若要遍歷數組中的每個元素,要使用for循環
for(var in array) {for-body}
注意:var會遍歷array的每個索引
示例:
• awk 'BEGIN{weekdays["mon"]="Monday";weekdays["tue"]="Tuesday";for(i in weekdays) {print weekdays[i]}}‘
• netstat -tan | awk '/^tcp/{state[$NF]++}END{for(i in state) { print i,state[i]}}'
• awk '{ip[$1]++}END{for(i in ip) {print i,ip[i]}}' /var/log/httpd/access_log

awk函數
數值處理:
rand():返回0和1之間一個隨機數
awk 'BEGIN{srand(); for (i=1;i<=10;i++)print int(rand()*100) }'
字符串處理:
• length([s]):返回指定字符串的長度
• sub(r,s,[t]):對t字符串搜索r表示模式匹配的內容,並將第一個匹配內容替換爲s
echo "2008:08:08 08:08:08" | awk 'sub(/:/,“-",$1)'
• gsub(r,s,[t]):對t字符串進行搜索r表示的模式匹配的內容,並全部替換爲s所表
示的內容
echo "2008:08:08 08:08:08" | awk ‘gsub(/:/,“-",$0)'
• split(s,array,[r]):以r爲分隔符,切割字符串s,並將切割後的結果保存至array所
表示的數組中,第一個索引值爲1,第二個索引值爲2,…
netstat -tn | awk '/^tcp\>/{split($5,ip,":");count[ip[1]]++}
END{for (i in count) {print i,count[i]}}’

awk函數
自定義函數格式:
function name ( parameter, parameter, ... ) {
statements
return expression
}
示例:
cat fun.awk
function max(x,y) {
x>y?var=x:var=y
return var
}
BEGIN{a=3;b=2;print max(a,b)}
awk –f fun.awk
awk中調用shell命令
system命令
空格是awk中的字符串連接符,如果system中需要使用awk中的變量可以使用
空格分隔,或者說除了awk的變量外其他一律用""引用起來
awk‘BEGIN'{system("hostname") }'
awk‘BEGIN{score=100; system("echo your score is " score) }'
awk腳本
將awk程序寫成腳本,直接調用或執行
示例:
cat f1.awk
{if($3>=1000)print $1,$3}
awk -F: -f f1.awk /etc/passwd
cat f2.awk
#!/bin/awk –f
#this is a awk script
{if($3>=1000)print $1,$3}
chmod +x f2.awk
f2.awk –F: /etc/passwd
向awk腳本傳遞參數
格式:
awkfile var=value var2=value2... Inputfile
注意:在BEGIN過程中不可用。直到首行輸入完成以後,變量纔可用。可以通
過-v 參數,讓awk在執行BEGIN之前得到變量的值。命令行中每一個指定的變
量都需要一個-v參數
示例:
cat test.awk
#!/bin/awk –f
{if($3 >=min && $3<=max)print $1,$3}
chmod +x test.awk
test.awk -F: min=100 max=200 /etc/passwd

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