Linux文本处理三剑客（详解）

一、文本三剑客是什么？

1. 对于接触过Linux操作系统的人来说，应该都听过说Linux中的文本三剑客吧，即awk、grep、sed，也是必须要掌握的Linux命令之一，三者都是用来处理文本的，但侧重点各不相同，awk功能最强大，但也最复杂。

二、文本三剑客介绍 

1. grep

 特点

  • 使用正则表达式搜索文本
  • 匹配到的文本会显示出来并标红
  • 使用权限是所有用户

工作方式 

  • grep可以在一个或多个文件中检索，如果条件中包含了空格，需要使用双引号引起

工作结果

  • 如果搜索成功则返回为0的状态码 ，否则为1的状态码

格式

grep -参数 条件 文件名

参数：

-i		忽略大小写
-c		统计匹配的行数
-v		取反，不显示匹配的行-i	
-w		匹配单词
-E		等价于egrep，即启用扩展正则表达式
-n		显示行号
-rl		将指定目录内的文件打印
-A数字		匹配行及以下n行
-B数字		匹配行及以上n行
-c数字		匹配行及上下n行
-q		静默模式，没有任何内容输出，使用$?来判断是否执行成功
-o		只显示匹配的内容
示例
操作对象文件：/etc/passwd

作用:  记录账户的信息，共分为7段，使用冒号分割
意义:  账户名:密码代号x: UID:GID: 注释:家目录:登录的Shell
注意:  最后一段/sbin/nologin表述不允许登录


# 搜索/etc/passwd 含有root的字符串并显示行号
[root@server ~]# grep -n "root" /etc/passwd 
1:root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
10:operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin

# 搜索/etc/passwd 含有sshd的字符串并显示行号
[root@server ~]# grep -n "sshd" /etc/passwd 
32:sshd:x:74:74:Privilege-separated SSH:/usr/share/empty.sshd:/sbin/nologin

# 匹配/bin/bash的行数，显示行号
[root@server ~]# grep  "/bin/bash" /etc/passwd  | wc -l
22

# 匹配不是/sbin/nologin的行，并显示行号
[root@server ~]# grep -nv "/sbin/nologin" /etc/passwd 

# -n显示行号 -i忽略大小写
[root@server ~]# grep -ni "d" /etc/passwd 

# 匹配含有ftp行及以上3行内容
[root@server ~]# grep -nB3 "ftp" /etc/passwd
9-mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
10-operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
11-games:x:12:100:games:/usr/games:/sbin/nologin
12:ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin

2.sed

介绍

sed命令是将一系列的编辑命令应用于批处理文本的理想工具。sed命令拥有非交互式和高效的特点，可以为用户节约大量的时间。本节将介绍sed命令的基础知识。

sed命令是一个非交互式的文本编辑器，它可以对来自文本文件以及标准输出的行进行编辑。其中，标准输出可以是来自键盘、文件重定向、字符串、变量或者是管道的文本。

sed命令会从文件或者标准输入中一次读取一行数据，将其复制到缓冲区，然后读取命令行或者脚本的编辑子命令，对缓冲区中的文本行进行编辑。重复此过程，一直到所有的文本行都处理完毕。

工作原理

  • 模式空间pattern space:sed在内存里开辟模式空间，处理文件的每个输入行，最多8192字节

  • 保留空间holding space:sed在内存里开辟保留空间，保存已经处理过的输入行，最多8192字节

原理:sed 的工作流程主要包括读取、执行和显示三个过程

  • 1.读取:sed 从输入流(文件、管道、标准输入)中读取一行内容并存储到临时的缓冲区中(又称模式空间，pattern space)

  • 2. 执行:默认情况下，所有的sed 命令都在模式空间中顺序地执行，除非指定了行的地址，否则sed 命令 将会在所有的行上依次执行

  • 3.显示:发送修改后的内容到输出流。在发送数据后，模式空间将会被清空

  • 重复上述过程，直到将文件中所有数据处理完毕

基本语法

sed -参数	'[定址符]'  '[操作]'  文件名

参数：
-n，--quiet，--silent:安静模式，不输出模式空间中的内容，在一般sed的用法中，所有来自STDIN的数据一般都会被列出到屏幕上，但如果加上-n参数后，则只有经过sed特殊处理的那一行才会被列出来
-i:  直接编辑原文件，而不是由屏幕输出，默认不对原文件进行操作
-e:  直接在命令行模式上进行sed的动作编辑，多个子命令之间也可以用分号隔开，如:sed -e command1; command2......filename  或者  sed -e 'command1'  -e 'command2'......filename
-r：使用扩展正则表达式F
-f:  直接将sed的动作写在一个文件内，-f filename则可以执行filename内的sed动作
  --help:显示帮助
  --version:显示版本
  -{}:  可组合多个命令，以分好隔开
定址符

  • 用于使用数字指定处理行区间，或者使用正则进行过滤

  • 表示方法

地址定界

作用
1,5对文件的1-5行进行处理
2,$对文件的2-最后一行进行处理
1,+3对文件第一行以及以后的第三行内容进行处理
1~2对文件的1,3,5,7，......的行进行处理
/正则表达式/对任何能够被正则表达式匹配带的行进行处理
操作
S: 替换，普换指定字符，一般搭配正则表达式
d: 删除，删除选定的行。
p: 打印，如果同时指定行，表示打印指定行:如果不指定行，则表示打印所有内容:如果有非打印字符，则以 ASCII 码输出。其通常与“-n” 选项一起使用。
=: 打印行号。
a: 增加，a的后面可以接字串，而这些字串会在新的一行出现(目前的下一行)
i: 插入，i的后面可以接字串，而这些字串会在新的一行出现(目前的上一行)
C: 行替换，指定行中的所有内容，普换成该选项后面的字符串。
y: 字符转换，转换前后的字符长度必须相同。
l(小写):打印数据流中的文本和不可打印的ASCII字符(比如结束符$、制表符\t)
!: 对指定行以外的所有行应用命令
&: 代表匹配到的内容
详细示例
### 切记多加练习！！！
[root@server ~]# vim sed1.txt

[root@server ~]# sed -n 'p' sed1.txt  #打印全文

[root@server ~]# sed -n '=;p' sed1.txt # 打印全文并显示行号

[root@server ~]# sed -n -e '=' -e  'p' sed1.txt 

[root@server ~]# sed -n 'l' sed1.txt  #打印控制字符

[root@server ~]# sed -n '1p' sed1.txt  # 打印第一行

[root@server ~]# sed -n '1p' sed1.txt # 不加-n会显示全部，加-n只显示处理行
[root@server ~]# 
[root@server ~]# sed -n '4,6p' sed1.txt  #打印4-6行
four
five
six

[root@server ~]# sed -n '7,$p' sed1.txt # 打印7到最后一行
seven
eight
nine
ten

[root@server ~]# sed -n '$p' sed1.txt #打印最后一行
ten

[root@server ~]# sed -n '1~2p' sed1.txt #打印基数行
one
three
five
seven
nine

[root@server ~]# sed -n '2~2p' sed1.txt  #打印偶数行
two
four
six
eight
ten
[root@server ~]# sed -n '4p;6p;8p' sed1.txt #打印4,6 8行
four
six
eight

[root@server ~]# sed -n -e '4p' -e '6p' -e '8p' sed1.txt 
four
six
eight

[root@server ~]# sed -n '1!p' sed1.txt #打印非第一行内容
two
three
four
five
six
seven
eight
nine
ten

[root@server ~]# sed -n '1,+5p' sed1.txt  #打印第一行后的5行
one
two
three
four
five
six

[root@server ~]# sed -n '/^f/p' sed1.txt  #打印f开头的行
four
five

[root@server ~]# sed -n '/t/p' sed1.txt  #检索包含t的行
two
three
eight
ten

[root@server ~]# sed -n '/^f/p;/t/p' sed1.txt  #检索f开头行或者包含t的行
two
three
four
five
eight
ten

[root@server ~]# sed -n '2,/five/p' sed1.txt #检索第二行到five所在行
two
three
four
five

[root@server ~]# sed -n '/n$/p' sed1.txt #检索n结尾的行
seven
ten

[root@server ~]# sed -n 'n;p' sed1.txt #打印偶数行
two
four
six
eight
ten

[root@server ~]# sed -n 'p;n' sed1.txt #打印奇数行
one
three
five
seven
nine

[root@server ~]# sed -n '$=' sed1.txt #打印行数
10

文本替换

范例文件

[root@server ~]# cp /etc/passwd ~/ps
[root@server ~]# ls
公共  视频  文档  音乐  anaconda-ks.cfg  ps
模板  图片  下载  桌面  passwd           sed1.txt
格式
sed '行范围s/旧字符串/新字符串/替换标记'  处理文件名

  • 行范围：使用数字表示，即对第几行到第几行进行替换管理处理，若省略则表示进行全文处理

  • s：替换动作

  • 替换标记

1.数字: 使用1-512之间的数字，表示指定需要替换的字符串出现第几次才进行替换

2.g: 对数据中所有匹配到的内容进行替换，若省略g则只会对第一次匹配的内容进行替换

3.p：替换成功立刻打印，一般与-n一起使用D:

4.w ：文件名:将缓冲区的内容写入到指定文件中

5. &: 使用正则表达式匹配的内容进行替换

6.\: 转义符，若有特殊符号或路径则需要转义

示例
# 替换root为boot
[root@server ~]# sed  's/root/boot/g' ps

#将每一行的第一个root替换为admin
[root@server ~]# sed -n  's/root/admin/p' ps
admin:x:0:0:root:/root:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/admin:/sbin/nologin

#将本行第二次出现的root进行替换admin
[root@server ~]# sed -n 's/root/admin/2p' ps
root:x:0:0:admin:/root:/bin/bash

#将全文所有root进行替换admin并打印
[root@server ~]# sed -n 's/root/admin/gp' ps
admin:x:0:0:admin:/admin:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/admin:/sbin/nologin

#将第四行的adm替换为root
[root@server ~]# sed -n '4s/adm/root/p' ps #替换第一个
root:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
[root@server ~]# sed -n '4s/adm/root/gp' ps #加g，全行替换
root:x:3:4:root:/var/root:/sbin/nologin

#将行尾的/sbin/nologin替换为/bin/bash  注意：/需要转义
[root@server ~]# sed -n 's/\/sbin\/nologin/\/bin\/bash/p' ps

#注意:上例中替换内容包含路径符号/,可以使用#暂时替代sed命令中的/，可改为
[root@server ~]# sed 's#/sbin/nologin#bin/bash#p'  ps

#将最后一行的:替换为@
[root@server ~]# sed -n '$s/:/@/gp' ps
fox_6@x@1000@1000@fox_6@/home/fox_6@/bin/bash

#全文注释
[root@server ~]# sed  's/^/#&/p' ps #指定位置处左侧添加#
[root@server ~]# sed  's/^/#/p' ps

#检索ssh行在其单词左侧添加一个#
[root@server ~]# sed -n  's/SSH/#&/gp' ps
sshd:x:74:74:Privilege-separated #SSH:/usr/share/empty.sshd:/sbin/nologin
#右侧添加#
[root@server ~]# sed -n  's/SSH/&#/gp' ps
sshd:x:74:74:Privilege-separated SSH#:/usr/share/empty.sshd:/sbin/nologin

#所有的行首添加@及行尾添加@
[root@server ~]# sed -e  's/^/@&/' -e ' s/$/&@/' ps

#在第一行之前插入空白行
[root@server ~]# sed  '1s/^/\n/' ps
 
#最后一行之后插入空白行
[root@server ~]# sed  '$s/$/\n/' ps

#所有小写改为大写，\u表示大写  &：启用正则
[root@server ~]# sed 's/[a-z]/\u&/g' ps

#所有大写改小写，\l(小写l)：表示小写字母
[root@server ~]# sed -i  's/[A-Z]/\l&/g'  ps

#单词第一个字母大写 \b:表示分匹配单词的边界
[root@server ~]# sed 's/\b[a-z]/\u&/g' ps
#实战1：关闭或者打开selinux
[root@server ~]# sed -i '22s/disabled/enforcing/' /etc/selinux/config 

#实战2：apache的网页目录修改
[root@server ~]# yum install httpd -y
[root@server ~]# sed -i -e  '124s/\/var\/www.html/\/zy/' -e '129s/\/var\/www/\/zy/' /etc/httpd/conf/httpd.conf 
[root@server ~]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf 
#利用替换实现删除

#将全文的root删除
[root@server ~]# sed -n 's/root//gp' ps

#删除每一行的第一个字符
[root@server ~]# sed -n  's/^.//p' ps 		#.代表任意

#删除每一行的最后字符
[root@server ~]# sed -n 's/.$//p' ps

#删除注释符#
[root@server ~]# sed -n 's/^#//p' /etc/sos/sos.conf 

#删除5-10行的所有数字
[root@server ~]# sed '5,10s/[0-9]//g' ps

#删除特殊字符（出来数字字母），即将结果写入到t1.txt中
[root@server ~]# sed 's/[^(0-9)(a-z)(A-Z)]//gw t1.txt' ps

文本删除

注意：d操作用于删除文本的特定航，会删除指定的所有内容，则使用该命令必须特别小心，若忘记指定处理行的话会删除所有内容，也不会任何输出

示例 
示例文件
[root@server ~]# cp /etc/sos/sos.conf ~/

#删除第一行
[root@server ~]# sed '1d' sos.conf 

#删除2-5行
[root@server ~]# sed '2,5d' sos.conf 

#删除8-最后一行
[root@server ~]# sed '8,$d' sos.conf 

#删除最后一行
[root@server ~]# sed '$d' sos.conf 

#使用变量最为行号
[root@server ~]# num_line=1
[root@server ~]# sed "${num_line}d" sos.conf #注意双引号

#删除空白行
[root@server ~]# sed '/^$/d' sos.conf 

#删除带[]
[root@server ~]# sed '/\[/d' sos.conf 

[root@server ~]# sed '/root/d' ps

插入文本

注意：使用a动作在文本最后追加一行，使用i动作在指定行前添加一行，俩者格式相同

 格式
sed '行范围a(或i)\新文本' 文件名
示例
[root@server ~]# sed -i '$a\192.168.228.133 www.openlab.com' /etc/hosts

[root@server ~]# sed -i '3i\192.168.228.132 www.openlab.com' /etc/hosts

[root@server ~]# sed -i '/132/i\192.168.228.131 www.openlab.com' /etc/hosts

#注意：sed是基于数据流处理的命令，若文本无内容则无法处理，座椅空文件无法插入内容
[root@server ~]# touch t2.txt
[root@server ~]# sed -i '$a\xaio ming 19,98.5' t2.txt 
[root@server ~]# cat t2.txt

3.awk

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