Linux三剑客命令—awk

2021-07-19 11:07:24

一、概念说明

官方概念说明：

gawk - pattern scanning and processing language
模式扫描和处理文件语言

AWK 是一种处理文本文件的语言，主要是用来格式化文本，是一个强大的文本分析工具。

之所以叫 AWK 是因为其取了三位创始人 Alfred Aho，Peter Weinberger, 和 Brian Kernighan 的 Family Name 的首字符。

二、awk功能应用说明

  • 处理文件信息

    • 文本文件信息
    • 日志文件信息
    • 配置文件信息

  • 处理文件方式

    • 排除信息
    • 查询信息
    • 统计信息
    • 替换信息

三、awk语法原理

3.1 命令语法格式

  • 标准格式：

    awk [选项] '模式{动作}' [文件信息]
awk [参数] [处理规则] [操作对象]

参数：
	-F : 指定文本分隔符（默认是以空格作为分隔符）
	
eg：打印系统所有用户的解析器
	awk -F: '{print $NF}' /etc/passwd

  • 模式说明（匹配信息）：

    • 普通模式（定位）

      1. 正则表达式模式

        eg: 打印以root开头的行 
	[root@localhost ~]# awk -F: '/^root/{print $0}' /etc/passwd

      2. 比较表达式模式

        相关符号：
	>
	<
	>=
	<=
	~	：正则匹配
	!~   ：正则匹配（取反）


eg：要求打印属组ID大于属主ID的行
	[root@localhost ~]# awk -F: '$4 > $3{print $0}' /etc/passwd
		
eg：结尾包含bash
	[root@localhost ~]# awk -F: '$NF ~ /bash/{print $0}' /etc/passwd
		
eg：结尾不包含bash
	[root@localhost ~]# awk -F: '$NF !~ /bash/{print $0}' /etc/passwd

      3. 逻辑表达式模式

        相关符号：
	&&	: 逻辑与
	||  ：逻辑或
	!	：逻辑非

eg：要求属组 + 属主的ID 大于 2000 并且属组 * 属主的ID 大于 2000
	[root@localhost ~]# awk -F: '$3 + $4 > 2000 && $3 * $4 > 2000{print $0}' /etc/passwd
eg：要求属组 + 属主的ID 大于 2000 或者属组 * 属主的ID 大于 2000
	[root@localhost ~]# awk -F: '$3 + $4 > 2000 || $3 * $4 > 2000{print $0}' /etc/passwd
eg：要求属组 + 属主的ID 不大于 2000 （小于等于2000）
	[root@localhost ~]# awk -F: '!($3 + $4 > 2000){print $0}' /etc/passwd

      4. 算术表达式模式

        相关符号：
	+
	-
	*
	/
	%

eg：要求属组 + 属主的ID 大于 2000
	[root@localhost ~]# awk -F: '$3 + $4 > 2000{print $0}' /etc/passwd
eg：要求属组 * 属主的ID 大于 2000
	[root@localhost ~]# awk -F: '$3 * $4 > 2000{print $0}' /etc/passwd
eg：要求打印偶数行
	[root@localhost ~]# awk -F: 'NR % 2 == 0{print $0}' /etc/passwd
eg：要求打印奇数行
	[root@localhost ~]# awk -F: 'NR % 2 == 1{print $0}' /etc/passwd

      5. 条件表达式模式

        相关符号：
	==
	>
	<
	>=
	<=
	
eg：要求打印第三行
	[root@localhost ~]# awk -F: 'NR == 3{print $0}' /etc/passwd

      6. 范围表达式模式

        eg：打印以root开头到以ftp开头的行
	[root@localhost ~]# awk -F: '/^root/,/^ftp/{print $0}' /etc/passwd

    • 特殊模式

      • BEGIN{}

        概念说明：括号里面的内容会在awk读取文件之前执行

        awk 'BEGIN{print "oldboy"}{print $0}' reg.txt

        作用说明：

        用于测试
用于计算
修改内置变量

      • END{}

        概念说明：括号里面的内容会在awk读取文件之后执行

        awk '{print $0}END{print "end of file"}' reg.txt

        作用说明：

        显示计算最终结果
用于计算

  • 内置变量

    $0	: 代表当前行
	[root@localhost ~]# awk -F: '{print $0, "---"}' /etc/passwd
	
$n	：代表第n列
	[root@localhost ~]# awk -F: '{print $1}' /etc/passwd	
	
NF  ：记录当前行的字段数(表示每一行有多少列)
	[root@localhost ~]# awk -F: '{print NF}' /etc/passwd
	[root@localhost ~]# awk -F: '{print $NF}' /etc/passwd
	
NR	：用来表示行号信息
	[root@localhost ~]# awk -F: '{print NR}' /etc/passwd
	
FS  ：指定文本内容分隔符（默认是空格）
	[root@localhost ~]# awk 'BEGIN{FS=":"}{print $NF, $1}' /etc/passwd

OFS ：指定打印分隔符（默认空格）
	[root@localhost ~]# awk -F: 'BEGIN{OFS=" >>> "}{print $NF, $1}' /etc/passwd

    FS 的优先级要高于 -F：-F ":" ==>BEGIN{FS=":"} ==> -vFS=":"

3.2 命令执行过程

grep、sed和awk都是读一行处理一行，直至处理完成。

awk的生命周期如下：

  1. 接收一行作为输入；
  2. 把刚刚读入进来得到的文本进行分解；
  3. 使用处理规则处理文本；
  4. 输入一行，赋值给$0，直至处理完成；
  5. 把处理完成之后的所有的数据交给END{}来再次处理；

Linux三剑客命令—awk

四、awk实践操作

4.1 实践环境创建

cat >>./reg.txt<<EOF
Zhang Dandan 41117397 :250:100:175
Zhang Xiaoyu 390320151 :155:90:201
Meng Feixue 80042789 :250:60:50
Wu Waiwai 70271111 :250:80:75
Liu Bingbing 41117483 :250:100:175
Wang Xiaoai 3515064655 :50:95:135
Zi Gege 1986787350 :250:168:200
Li Youjiu 918391635 :175:75:300
Lao Nanhai 918391635 :250:100:175
EOF

4.2 命令操作实践

  • 查询实践

    查找实践参数：

    指定列的分隔符号(参数)： -F ""
显示指定行号信息(模式)： NR==
显示指定列的信息(动作)： print

    案例说明：

    按行查找文件数据信息：
	awk 'NR==1' reg.txt
	awk  '/250/' reg.txt
	

按行按列查找文件信息：
	awk -F':' 'NR==1{print $1}' reg.txt
	awk -F':' 'NR==1{print $1,$2}' reg.txt
	awk -F':' '$3~/0+/' reg.txt

    ~ 在awk中表示匹配或者包含什么信息；

    !~ 在awk中表示不匹配或者不包含什么信息；

  • 查询测验（显示指定行的指定列的信息）

    1. 显示xiaoyu的姓氏和ID号码

      条件是什么: 找出第二列包含xiaoyu的信息
动作是什么: 显示xiaoyu这行指定列信息
实践操作: 
	awk '$2~/Xiaoyu/{print $1,$3}' reg.txt

    2. 姓氏是zhang的人,显示他的第二次捐款金额及他的名字

      条件是什么: 找出第一列包含zhang的信息
动作是什么: 显示zhang这行指定列信息
实践操作: 
	awk -F '[ :]+' '$1~/Zhang/{print $1 $2,$5}' reg.txt
	awk -F '[ :]+' '$1~/Zhang/{print $1 $2,$(NF-1)}' reg.txt

    3. 显示所有以41开头的ID号码的人的全名和ID号码

      条件是什么: 显示以41开头的ID号
动作是什么: 显示41开头号码，人的全名的对应列
实践操作: 
	awk '$3~/^41/{print $1 $2,$3}' reg.txt

    4. 显示所有ID号码最后一位数字是1或5的人的全名

      条件是什么: 以1或5结尾的ID号码
动作是什么: 显示人的全名对应列
实践操作: 
	awk '$3~/[15]$/{print $1 $2}' reg.txt 
	awk '$3~/(1|5)$/{print $1 $2}' reg.txt 
	awk '$3~/1$|5$/{print $1 $2}' reg.txt

    5. 显示Xiaoyu的捐款信息,并以$开头, 如：$110$220$330

      条件是什么: 找出xiaoyu的信息
动作是什么: 显示捐款信息,在数值前赋予$
实践操作: 
	awk '$2~/Xiaoyu/{gsub(/:/,"$",$NF);print $0}' reg.txt

      gsub 是一个函数。

  • 特殊模式应用案例

    1. 统计/etc/services文件中空行数量

      grep应用：
	grep '^$' /etc/services|wc -l
	grep -c '^$' /etc/services
	
awk应用：
	awk '/^$/{i++}END{print i}' /etc/services  (表示前面先计算,最后通过END将结果进行显示)

    2. 统计/etc/passwd文件中有多少个虚拟用户

      awk '/nologin$/{i++}END{print i}' /etc/passwd

    3. 统计文件中的数值的和

      seq 10|awk '{sum=sum+$0}END{print sum}'

五、awk相关扩展

4.1 awk中的函数

print	: 打印
printf	：格式化打印
	%s	: 字符串
	%d	：数字
	-   ：左对齐
	+   ：右对齐
	15(任意数字)  : 至少占用15字符
	
eg：	
	[root@localhost ~]# awk -F: 'BEGIN{OFS=" | "}{printf "|%-15s|%-15s|\n", $NF,$1}' /etc/passwd

4.2 awk中的流程控制(只存在循环之中)

if： 
	if(){}
	if(){}else{}
	if(){}else if(){}else{}	
		
eg：
	[root@localhost ~]# awk -F: '{if($3>$4){print "大于"}else{print "小于或等于"}}' /etc/passwd
			
			
for： 
	for(i="初始值";条件判断;游标){}	
 	
 eg：
 	[root@localhost ~]# awk -F: '{for(i=10;i>0;i--){print $0}}' /etc/passwd
		
		
while： 
	while(条件判断){}

eg：
	[root@localhost ~]# awk -F: '{i=1; while(i<10){print $0, i++}}' /etc/passwd

4.3 awk数组详述

  • 数组知识学习准备

    统计计算方法说明：

    i=i+1 ：
先计算右边,将右边数值给左边变量
i=0 i=0+1 i=1+1    (统计次数)

eg：
	awk '/^$/{i=i+1;print i}' /etc/services
	awk '/^$/{i++;print i}' /etc/services
	
	
i=i+$0 ： 表示对每行的数字进行累加求和运算
i=0 i=0+$0 i=$0(上一行)+$0(当前行)  （求和运算）

eg：
	seq 10|awk '{sum=sum+$n;print $n,sum}'

  • 数组概念知识说明

    数组形式说明：

    hotel[110]="张三" :
hotel		数组名称
[110]		数组元素
"张三"     元素内容

    数组实际应用：

    awk 'BEGIN{h[110]="UFO";h[114]="XO";print h[110],h[114]}'
...
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