sed 多行模式、分支及循环

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1. 读取下一行数据并附加到模式空间（命令 N）

2. 打印多行模式中的第一行（命令 P）

3. 删除多行模式中的第一行（命令 D）

4. 循环和分支（命令 b 和 :label 标签）

5. 使用命令 t 进行循环

        sed 默认每次只处理一行数据，除非使用 H、G 或者 N 等命令创建多行模式，每行之间用换行符分开。本篇将解释适用于多行模式的 sed 命令。在处理多行模式时，要记住 ^ 只匹配该模式的开头，即最开始一行的开头，且 $ 只匹配该模式的结尾，即最后一行的结尾。

1. 读取下一行数据并附加到模式空间（命令 N）

        就像 H 和 G 一样，大写的命令只会追加内容而不是替换内容。命令 N 从输入文件中读取下一行并追加到模式空间，而不是替换模式空间。
        小写命令 n 打印当前模式空间的内容，并清空模式空间，从输入文件中读取下一行到模式空间，然后继续执行后面的命令。大写命令 N 不会打印模式空间内容，也不会清除模式空间内容，而是在当前模式空间内容后加上换行符 \n，并且从输入文件中读取下一行数据，追加到模式空间中，然后继续执行后面的命令。
        在下面的例子中，以冒号分隔，打印员工名称和职位。示例文本 empnametitle.txt 的内容如下：

John Doe
CEO
Jason Smith
IT Manager
Raj Reddy
Sysadmin
Anand Ram
Developer
Jane Miller
Sales Manager

        在这个文件中，每个员工的姓名和职位位于连续的两行内。下面的命令在同一行上打印以冒号分割的员工名称和职位。

#sed -e '{N;s/\n/:/}' empnametitle.txt
John Doe:CEO
Jason Smith:IT Manager
Raj Reddy:Sysadmin
Anand Ram:Developer
Jane Miller:Sales Manager
#

        本例中:

  • N 追加换行符 \n 到当前模式空间（员工名称）的最后，然后从输入文件读取下一行数据并追加进来。因此，当前模式空间内容变为“员工名称\n员工职位”。
  • s/\n/:/ 把换行符 \n 替换为冒号，作为员工名称和员工职位的分隔符。
     

        下面的例子在每行文本行首添加行号。示例文件 employee.txt 文件内容如下：

101,John Doe,CEO
102,Jason Smith,IT Manager
103,Raj Reddy,Sysadmin
104,Anand Ram,Developer
105,Jane Miller,Sales Manager

        本例演示在打印 employee.txt 文件内容的同时，以文本方式显示每行的行号：

#sed -e '=' employee.txt | sed '{N;s/\n/ /}'
1 101,John Doe,CEO
2 102,Jason Smith,IT Manager
3 103,Raj Reddy,Sysadmin
4 104,Anand Ram,Developer
5 105,Jane Miller,Sales Manager
#

        命令 = 在每个原始行的前面添加一行行号：

#sed -e '=' employee.txt
1
101,John Doe,CEO
2
102,Jason Smith,IT Manager
3
103,Raj Reddy,Sysadmin
4
104,Anand Ram,Developer
5
105,Jane Miller,Sales Manager
#

        命令 N 在当前模式空间后面加上 \n（当前模式空间内容为行号），然后读取下一行，并追加到模式空间中。因此，模式空间内容变为“行号\n原始内容”。然后用 s/\n/ / 把换行符 \n 替换成空格。

2. 打印多行模式中的第一行（命令 P）

        大写的 D、P 功能和小写的 d、p 非常相似，但它们在多行模式中有特殊的功能。小写的命令 p 打印模式空间的内容，大写的 P 也打印模式空间内容，直到它遇到换行符 \n。

        下面的例子将打印示例文本 empnametitle.txt 中所有管理者的名称：

#sed -n -e 'N' -e '/Manager/P' empnametitle.txt
Jason Smith
Jane Miller
#
  • N 追加换行符 \n 到当前模式空间（员工名称）的最后，然后从输入文件读取下一行数据并追加进来。因此，当前模式空间内容变为“员工名称\n员工职位”。
  • /Manager/P 打印匹配 Manager 的行，并且只打印员工名称。
     

3. 删除多行模式中的第一行（命令 D）

        小写命令 d 会删除模式空间内容，然后读取下一条记录到模式空间，并忽略其后的命令，从头开始下一次循环。大写命令 D，既不会读取下一条记录，也不会完全清空模式空间（除非模式空间内只有一行）。它只会：

  • 删除模式空间的部分内容，直到遇到换行符 \n。
  • 忽略后续命令，在当前模式空间中从头开始执行命令。

        假设有下面内容的文件 empnametitle-with-commnet.txt，每个员工的职位都用 @ 包含起来作为注释。需要注意的是，有些注释是跨行的，如 @Information Technology officer@ 就跨了两行。

John Doe
CEO @Chief Executive Officer@
Jason Smith
IT Manager @Infromation Technology
Officer@
Raj Reddy
Sysadmin @System Administrator@
Anand Ram
Developer @Senior
Programmer@
Jane Miller
Sales Manager @Sales
Manager@

        现在的目标是去掉文件里的注释：

#sed -e '/@/{N;/@.*@/{s/@.*@//;P;D}}' empnametitle-with-commnet.txt
John Doe
CEO 
Jason Smith
IT Manager 
Raj Reddy
Sysadmin 
Anand Ram
Developer 
Jane Miller
Sales Manager 
#

        注意这里不能加 -n 选项，因为 P 命令打印的只有职位（因为只有职位带注释）：

#sed -n -e '/@/{N;/@.*@/{s/@.*@//;P;D}}' empnametitle-with-commnet.txt
CEO 
IT Manager 
Sysadmin 
Developer 
Sales Manager 
#

        也可把上述命令写到 sed 脚本中然后执行：

  1. 创建内容如下的脚本文件 D-upper.sed 
    #!/bin/sed -f
/@/{
N
/@.*@/{s/@.*@//;P;D}
}

  2. 修改脚本文件的模式为可执行 
    chmod u+x D-upper.sed

  3. 执行脚本

    #./D-upper.sed empnametitle-with-commnet.txt
John Doe
CEO 
Jason Smith
IT Manager 
Raj Reddy
Sysadmin 
Anand Ram
Developer 
Jane Miller
Sales Manager 
#

        本例中:

  • /@/{ 是外传循环。sed 搜索包含 @ 符号的任意行，如果找到，就执行后面的命令；如果没有找到，则读取下一行。
  • N 从输入文件读取下一行，并追加到模式空间。
  • /@.*@/ 在模式空间中搜索匹配 /@.*@/ 的模式，即以 @ 开头和结尾的任何内容。
  • s/@.*@//;P;D 这个中的替换命令把整个注释替换为空（相当于删除）。P 打印模式空间中的第一行，然后 D 删除模式空间中的第一行。然后从头开始执行命令，即不读取下一条记录，又返回到 /@/ 处执行命令。
     

        完整的执行流程如下表所示。

循环次数

模式空间

操作

1

John Doe

空

打印 John Doe =>

2

CEO @Chief Executive Officer@

CEO @Chief Executive Officer@\nJason Smith

CEO \nJason Smith

CEO \nJason Smith

Jason Smith

空

N =>

s/@.*@// =>

P CEO  =>

D =>

打印 Jason Smith =>

3

IT Manager @Infromation Technology

IT Manager @Infromation Technology\nOfficer@

IT Manager

IT Manager

空

N =>

s/@.*@// =>

P IT Manager  =>

D =>

4

Raj Reddy

空

打印 Raj Reddy =>

5

Sysadmin @System Administrator@

Sysadmin @System Administrator@\nAnand Ram

Sysadmin \nAnand Ram

Sysadmin \nAnand Ram

空

N =>

s/@.*@// =>

P Sysadmin  =>

D =>

6

Developer @Senior

Developer @Senior\nProgrammer@

Developer

Developer

空

N =>

s/@.*@// =>

P Developer  =>

D =>

7

Jane Miller

空

打印 Jane Miller =>

8

Sales Manager @Sales

Sales Manager @Sales\nManager@

Sales Manager

Sales Manager

空

N =>

s/@.*@// =>

P Sales Manager  =>

D =>

        对于这个例子而言，可以有以下更简单的写法：

#sed -e '/@/{N;s/@.*@//}' empnametitle-with-commnet.txt
John Doe
CEO 
Jason Smith
IT Manager 
Raj Reddy
Sysadmin 
Anand Ram
Developer 
Jane Miller
Sales Manager 
#

        因为注释固定占一行或两行，所以匹配到 @ 就执行 N，取下一行数据到模式空间，然后整体替换掉注释内容即可。这种写法与上面的 P D 写法输出相同，但执行逻辑不同。

        完整的执行流程如下表所示。

循环次数

模式空间

操作

1

John Doe

空

打印 John Doe =>

2

CEO @Chief Executive Officer@

CEO @Chief Executive Officer@\nJason Smith

CEO \nJason Smith

空

N =>

s/@.*@// =>

打印 CEO \nJason Smith =>

3

IT Manager @Infromation Technology

IT Manager @Infromation Technology\nOfficer@

IT Manager

空

N =>

s/@.*@// =>

打印 IT Manager  =>

4

Raj Reddy

空

打印 Raj Reddy =>

5

Sysadmin @System Administrator@

Sysadmin @System Administrator@\nAnand Ram

Sysadmin \nAnand Ram

空

N =>

s/@.*@// =>

打印 Sysadmin \nAnand Ram =>

6

Developer @Senior

Developer @Senior\nProgrammer@

Developer

空

N =>

s/@.*@// =>

打印 Developer  =>

7

Jane Miller

空

打印 Jane Miller =>

8

Sales Manager @Sales

Sales Manager @Sales\nManager@

Sales Manager

空

N =>

s/@.*@// =>

打印 Sales Manager  =>

4. 循环和分支（命令 b 和 :label 标签）

        使用标签和分支命令 b，可以改变 sed 的执行流程：

  • :label 定义一个标签。
  • b lable 执行该标签后面的命令。sed 会跳转到该标签，然后执行后面的命令。
  • 命令 b 后面可以不跟任何标签，这种情况下，它会直接跳到 sed 脚本的结尾。

        下面例子将把 empnametitle.txt 文件中的员工名称和职位合并到一行内，字段之间以冒号 : 分隔，并且在管理者的名称前面加上一个星号 *。sed 脚本文件 label.sed 内容如下：

#!/bin/sed -nf
h;n;H;x
s/\n/:/
/Manager/!b end
s/^/*/
:end
p

        这个脚本中，鉴于之前的例子，已经知道 h;n;H;x 和 s/\n/:/ 的作用了。下面是关于分支的操作：

  • /Manager/!b end 的作用是如果行内不包含关键字 Manager，则跳转到 end 标签（可以任意设置想要的标签名称）。因此，只有匹配 Manager 的员工名称签名，才会执行 s/^/*/ 即在行首加星号 *。
  • :end 即是标签。

        给这个脚本加上可执行权限，然后执行：

#chmod u+x label.sed
#./label.sed empnametitle.txt 
John Doe:CEO
*Jason Smith:IT Manager
Raj Reddy:Sysadmin
Anand Ram:Developer
*Jane Miller:Sales Manager
#

        h;n;H;x 可以用一个 N 替代，这样就不用使用保持空间了。而且这个例子只是为了说明命令 b 如何运行，但它不是必须的，等效的简单写法如下：

#sed -n -e 'N;s/\n/:/g;/Manager/s/^/*/g;p;' empnametitle.txt 
John Doe:CEO
*Jason Smith:IT Manager
Raj Reddy:Sysadmin
Anand Ram:Developer
*Jane Miller:Sales Manager
#

5. 使用命令 t 进行循环

        命令 t 的作用是，如果前面的命令执行成功，那么就跳转到 t 指定的标签处，继续往下执行后续命令。否则，仍然继续正常的执行流程。
        下面例子将把 empnametitle.txt 文件中的员工名称和职位合并到一行内，字段之间以冒号 : 分隔，并且在管理者的名称前面加上三个星号 *。其实只需把上个例子中的替换命令改为 s/^/***/ 即可达到该目的，这里仅仅是为了解释命令 t 是如何运行的。

        创建脚本文件 label-t.sed，内容如下：

#!/bin/sed -nf
h;n;H;x
s/\n/:/
:repeat
/Manager/s/^/*/
/\*\*\*/! t repeat
p

        然后给脚本文件加上可执行权限并执行：

#chmod u+x label-t.sed
#./label-t.sed empnametitle.txt 
John Doe:CEO
***Jason Smith:IT Manager
Raj Reddy:Sysadmin
Anand Ram:Developer
***Jane Miller:Sales Manager
#

        本例中的下面代码执行循环：

:repeat
/Manager/s/^/*/
/\*\*\*/! t repeat
  • /Manager/s/^/*/ 的作用是如果匹配到 Manager，在行首加上星号 *
  • /\*\*\*/!t repeat 的作用是如果没有匹配到三个连续的星号 *，并且前面一行的替换命令成功执行了，则跳转到名为 repeat 的标签处。
  • :repeat 即是标签。
     

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