在學(xué)習(xí)awk之前我們應(yīng)該都學(xué)過sed,grep,tr,cut等等命令，這些命令都是為了方便我們對Linux下文本和數(shù)據(jù)的處理，但是我們會發(fā)現(xiàn)很多時候這些命令并不能一下子就完全解決我們的需求，很多時候我們都需要使用管道符結(jié)合這些命令來使用，今天我就給大家介紹一個命令awk，他就能很好的解決我們對文本和數(shù)據(jù)處理的需求，使我們一條命令就解決很多問題。

一、awk命令簡介

awk被稱為文本處理三劍客之一，其名稱得自于它的創(chuàng)始人 Alfred Aho 、Peter Weinberger 和 Brian Kernighan 姓氏的首個字母。實際上 AWK 的確擁有自己的語言： AWK 程序設(shè)計語言 ， 三位創(chuàng)建者已將它正式定義為“樣式掃描和處理語言”。它允許您創(chuàng)建簡短的程序，這些程序讀取輸入文件、為數(shù)據(jù)排序、處理數(shù)據(jù)、對輸入執(zhí)行計算以及生成報表，還有無數(shù)其他的功能。
所以說awk是一個強大的文本分析工具，相對于grep的查找，sed的編輯，awk在其對數(shù)據(jù)分析并生成報告時，顯得尤為強大。簡單來說awk就是把文件逐行的讀入，以空格為默認(rèn)分隔符將每行切片，切開的部分再進行各種分析處理。

二、awk命令格式及選項

語法形式

awk [options] 'script' var=value file(s)
awk [options] -f scriptfile var=value file(s)

常用命令選項

-F fs fs指定輸入分隔符，fs可以是字符串或正則表達式，如-F:
-v var=value 賦值一個用戶定義變量，將外部變量傳遞給awk
-f scripfile 從腳本文件中讀取awk命令
-m[fr] val 對val值設(shè)置內(nèi)在限制，-mf選項限制分配給val的最大塊數(shù)目；-mr選項限制記錄的最大數(shù)目。這兩個功能是Bell實驗室版awk的擴展功能，在標(biāo)準(zhǔn)awk中不適用。

三、awk的原理

awk 'BEGIN{ commands } pattern{ commands } END{ commands }'

第一步：執(zhí)行BEGIN{ commands }語句塊中的語句；
第二步：從文件或標(biāo)準(zhǔn)輸入(stdin)讀取一行，然后執(zhí)行pattern{ commands }語句塊，它逐行掃描文件，從第一行到最后一行重復(fù)這個過程，直到文件全部被讀取完畢。
第三步：當(dāng)讀至輸入流末尾時，執(zhí)行END{ commands }語句塊。
BEGIN語句塊在awk開始從輸入流中讀取行之前被執(zhí)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后即被執(zhí)行，比如打印所有行的分析結(jié)果這類信息匯總都是在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，它也是可選的。如果沒有提供pattern語句塊，則默認(rèn)執(zhí)行{ print }，即打印每一個讀取到的行，awk讀取的每一行都會執(zhí)行該語句塊。

四、awk 基本用法

awk的調(diào)用有三種方式

1.命令行方式

awk [-F field-separator] 'commands' input-file(s)


其中，commands 是真正awk命令，[-F域分隔符]是可選的。 input-file(s) 是待處理的文件。
在awk中，文件的每一行中，由域分隔符分開的每一項稱為一個域。通常，在不指名-F域分隔符的情況下，默認(rèn)的域分隔符是空格。

2.shell腳本方式

awk 'BEGIN{ print "start" } pattern{ commands } END{ print "end" }' file

一個awk腳本通常由：BEGIN語句塊、能夠使用模式匹配的通用語句塊、END語句塊3部分組成，這三個部分是可選的。任意一個部分都可以不出現(xiàn)在腳本中，腳本通常是被單引號或雙引號中，例如：

awk 'BEGIN{ i=0 } { i++ } END{ print i }' filename
awk "BEGIN{ i=0 } { i++ } END{ print i }" filename

3.將所有的awk命令插入一個單獨文件，然后調(diào)用

awk -f awk-script-file input-file(s)

其中，-f選項加載awk-script-file中的awk腳本，input-file(s)跟上面的命令行方式是一樣的。
我們通過幾個簡單的示例來進一步了解awk的用法

[root@localhost ~]# awk '{print $0}' /etc/passwd 
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
.........................................................................
[root@localhost ~]# echo 123|awk '{print "hello,awk"}'
hello,awk

[root@localhost ~]# awk '{print "hi"}' /etc/passwd
hi
hi
hi
hi
hi
hi
hi
hi
hi
.........................................................................

我們指定/etc/passwd作為輸出文件，執(zhí)行awk時，它就會依次對/etc/passwd中的每一行執(zhí)行print命令。

awk工作流程是這樣的：讀入有'\n'換行符分割的一條記錄，然后將記錄按指定的域分隔符劃分域，填充域，$0則表示所有域,$1表示第一個域,$n表示第n個域。默認(rèn)域分隔符是"空白鍵" 或 "[tab]鍵",所以$1表示登錄用戶，$3表示登錄用戶ip,以此類推。如

打印/etc/passwd下所有的用戶名

[root@localhost ~]# awk -F: '{print $1}' /etc/passwd
root
bin
daemon
adm

........................................................................
打印/etc/passwd下所有的用戶名及UID

[root@localhost ~]# awk -F: '{print $1,$3}' /etc/passwd
root 0
bin 1
daemon 2

........................................................................
以username: XXX  uid: XXX格式輸出

[root@localhost ~]# awk -F: '{print "username: " $1 "\t\tuid: "$3}' /etc/passwd
username: root   uid: 0
username: bin    uid: 1
username: daemon    uid: 2
........................................................................

五、awk內(nèi)置變量

示例

[root@localhost ~]# echo -e "line1 f2 f3\nline2 f4 f5\nline3 f6 f7" | awk '{print "Line No:"NR", No of fields:"NF, "$0="$0, "$1="$1, "$2="$2, "$3="$3}'
Line No:1, No of fields:3 $0=line1 f2 f3 $1=line1 $2=f2 $3=f3
Line No:2, No of fields:3 $0=line2 f4 f5 $1=line2 $2=f4 $3=f5
Line No:3, No of fields:3 $0=line3 f6 f7 $1=line3 $2=f6 $3=f7

使用print $NF可以打印出一行中的最后一個字段，使用$(NF-1)則是打印倒數(shù)第二個字段，其他以此類推：

[root@localhost ~]# echo -e "line1 f2 f3\n line2 f4 f5" | awk '{print $NF}'
f3
f5
[root@localhost ~]# echo -e "line1 f2 f3\n line2 f4 f5" | awk '{print $(NF-1)}'
f2
f4

統(tǒng)計/etc/passwd:文件名，每行的行號，每行的列數(shù)，對應(yīng)的完整行內(nèi)容:

[root@localhost ~]# awk -F ':' '{print "filename:" FILENAME ",linenumber:" NR ",columns:" NF ",linecontent:"$0}' /etc/passwd
filename:/etc/passwd,linenumber:1,columns:7,linecontent:root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
filename:/etc/passwd,linenumber:2,columns:7,linecontent:bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
filename:/etc/passwd,linenumber:3,columns:7,linecontent:daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin

統(tǒng)計/etc/passwd文件中的命令行參數(shù)ARGC，文件行號FNR，字段分隔符FS，一條記錄的字段數(shù)目NF，已經(jīng)讀出的記錄數(shù)（默認(rèn)是行號）NR

[root@localhost ~]# awk -F: 'BEGIN{printf "%4s %4s %4s %4s %4s %4s\n","FILENAME","ARGC","FNR","FS","NF","NR";printf "---------------------------------------------\n"} {printf "%4s %4s %4s %4s %4s %4s\n",FILENAME,ARGC,FNR,FS,NF,NR}' /etc/passwd
FILENAME ARGC FNR  FS  NF  NR
---------------------------------------------
/etc/passwd  2  1  :  7  1
/etc/passwd  2  2  :  7  2
/etc/passwd  2  3  :  7  3

六、awk高級用法

1.awk賦值運算

賦值語句運算符：= += -= *= /= %= ^= **=

例如：a+=5;等價于a=a+5

[root@localhost ~]# awk 'BEGIN{a=5;a+=5;print a}'
10

2.awk正則運算
輸出包含有root的行，并打印用戶名和UID及原行內(nèi)容

[root@localhost ~]# awk -F: '/root/ {print $1,$3,$0}' /etc/passwd
root 0 root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
operator 11 operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin

我們發(fā)現(xiàn)找到了兩行，如果我們想找root開頭的行就要這樣寫：awk -F: '/^root/' /etc/passwd

3.awk三目運算

[root@localhost ~]# awk 'BEGIN{a="b";print a=="b"?"ok":"err"}'
ok
[root@localhost ~]# awk 'BEGIN{a="b";print a=="c"?"ok":"err"}'
err

三目運算其實就是一個判斷運算，如果為真則輸出？后的內(nèi)容，如果為假則輸出：后的內(nèi)容

4.awk的循環(huán)運用

if語句運用

[root@localhost ~]# awk 'BEGIN{ test=100;if(test>90){ print "vear good";} else{print "no pass";}}'
vear good

每條命令后用；結(jié)尾
while循環(huán)運用
計算從1累加到100的值

[root@localhost ~]# awk 'BEGIN{test=100;num=0;while(i<=test){num+=i; i++;}print num;}'
5050
for循環(huán)的運用
[root@localhost ~]# awk 'BEGIN{test=0;for(i=0;i<=100;i++){test+=i;}print test;}'
5050
do循環(huán)的運用
[root@localhost ~]# awk 'BEGIN{test=0;i=0;do{test+=i;i++}while(i<=100)print test;}'
5050

5.awk的數(shù)組運用

數(shù)組是awk的靈魂，處理文本中最不能少的就是它的數(shù)組處理。因為數(shù)組索引（下標(biāo)）可以是數(shù)字和字符串在awk中數(shù)組叫做關(guān)聯(lián)數(shù)組(associative arrays)。awk 中的數(shù)組不必提前聲明，也不必聲明大小。數(shù)組元素用0或空字符串來初始化，這根據(jù)上下文而定。一般而言，awk中的數(shù)組用來從記錄中收集信息，可以用于計算總和、統(tǒng)計單詞以及跟蹤模板被匹配的次數(shù)等等。
顯示/etc/passwd的賬戶

awk -F: 'BEGIN {count=0;} {name[count] = $1;count++;}; END{for (i = 0; i < NR; i++) print i, name[i]}' /etc/passwd
0 root
1 bin
2 daemon
3 adm
4 lp
5 sync
........................................................................

6.awk字符串函數(shù)的運用

函數(shù)名 描述
sub 匹配記錄中最大、最靠左邊的子字符串的正則表達式，并用替換字符串替換這些字符串。如果沒有指定目標(biāo)字符串就默認(rèn)使用整個記錄。替換只發(fā)生在第一次匹配的 時候
sub (regular expression, substitution string):
sub (regular expression, substitution string, target string)

實例：

     awk '{ sub(/test/, "mytest"); print }' testfile
     awk '{ sub(/test/, "mytest"); $1}; print }' testfile

第一個例子在整個記錄中匹配，替換只發(fā)生在第一次匹配發(fā)生的時候。如要在整個文件中進行匹配需要用到gsub

第二個例子在整個記錄的第一個域中進行匹配，替換只發(fā)生在第一次匹配發(fā)生的時候。
gsub 整個文檔中進行匹配
gsub (regular expression, substitution string)
gsub (regular expression, substitution string, target string)

實例：

     awk '{ gsub(/test/, "mytest"); print }' testfile
     awk '{ gsub(/test/, "mytest" , $1) }; print }' testfile

第一個例子在整個文檔中匹配test，匹配的都被替換成mytest。

第二個例子在整個文檔的第一個域中匹配，所有匹配的都被替換成mytest。
index 返回子字符串第一次被匹配的位置，偏移量從位置1開始
index(string, substring)

實例：

         awk '{ print index("test", "mytest") }' testfile

實例返回test在mytest的位置，結(jié)果應(yīng)該是3。
substr 返回從位置1開始的子字符串，如果指定長度超過實際長度，就返回整個字符串
substr( string, starting position )
substr( string, starting position, length of string )

實例：

         awk '{ print substr( "hello world", 7,11 ) }'


上例截取了world子字符串。
split 可按給定的分隔符把字符串分割為一個數(shù)組。如果分隔符沒提供，則按當(dāng)前FS值進行分割
split( string, array, field separator )
split( string, array )

實例：

         awk '{ split( "20:18:00", time, ":" ); print time[2] }'

上例把時間按冒號分割到time數(shù)組內(nèi)，并顯示第二個數(shù)組元素18。
length 返回記錄的字符數(shù)
length( string )
length

實例：

     awk '{ print length( "test" ) }' 
     awk '{ print length }' testfile

第一個實例返回test字符串的長度。

第二個實例返回testfile文件中第條記錄的字符數(shù)。
match 返回在字符串中正則表達式位置的索引，如果找不到指定的正則表達式則返回0。match函數(shù)會設(shè)置內(nèi)建變量RSTART為字符串中子字符串的開始位 置，RLENGTH為到子字符串末尾的字符個數(shù)。substr可利于這些變量來截取字符串

match( string, regular expression )

實例：

     awk '{start=match("this is a test",/[a-z]+$/); print start}'
     awk '{start=match("this is a test",/[a-z]+$/); print start, RSTART, RLENGTH }'

第一個實例打印以連續(xù)小寫字符結(jié)尾的開始位置，這里是11。

第二個實例還打印RSTART和RLENGTH變量，這里是11(start)，11(RSTART)，4(RLENGTH)。
toupper和tolower 可用于字符串大小間的轉(zhuǎn)換，該功能只在gawk中有效

toupper( string )
tolower( string )

實例：

         awk '{ print toupper("test"), tolower("TEST") }'

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