文本三剑客之三:awk

一.工作原理和基本用法

linux中使用的是gawk

功能:

文本处理
输出格式化的文本报表
执行算数运算
执行字符串操作

格式:

awk [options] 'program' var=value file…
awk [options] -f programfile var=value file…

注:

program通常是被放在单引号中,并可以由三种部分组成:
BEGIN语句块
模式匹配的通用语句块
END语句块

常用选项:

-F “分隔符” 指明输入时用到的字段分隔符,默认的分隔符是若干个连续空白符
-v var=value 变量赋值

Program格式:

pattern{action statements;..}

注:

pattern:决定动作语句何时触发及触发事件,比如:BEGIN,END,正则表达式等
action statements:对数据进行处理,放在{}内指明,常见:print, printf

工作过程逻辑:

第一步:执行BEGIN{action;… }语句块中的语句
第二步:从文件或标准输入(stdin)读取一行,然后执行pattern{ action;… }语句块,它逐行扫描文件,
从第一行到最后一行重复这个过程,直到文件全部被读取完毕。
第三步:当读至输入流末尾时,执行END{action;…}语句块
BEGIN语句块在awk开始从输入流中读取行之前被执行,这是一个可选的语句块,比如变量初始化、打印输出表格的表头等语句通常可以写在BEGIN语句块中
END语句块在awk从输入流中读取完所有的行之后即被执行,比如打印所有行的分析结果这类信息汇总
都是在END语句块中完成,它也是一个可选语句块
pattern语句块中的通用命令是最重要的部分,也是可选的。如果没有提供pattern语句块,则默认执行{
print },即打印每一个读取到的行,awk读取的每一行都会执行该语句块

分割符、域和记录

由分隔符分隔的字段(列column,域field)标记1,2...n称为域标识,0为所有域,注意:和
shell中变量符含义不同 文件的每一行称为记录record 如果省略action,则默认执行 print0 的操作

常用的action分类

output statements:print,printf
Expressions:算术,比较表达式等
Compound statements:组合语句
Control statements:if, while等
input statements

awk控制语句

{ statements;… } 组合语句
if(condition) {statements;…}
if(condition) {statements;…} else {statements;…}
while(conditon) {statments;…}
do {statements;…} while(condition)
for(expr1;expr2;expr3) {statements;…}
break
continue
exit

二.动作 print

格式:

print item1, item2, ...

说明:

逗号分隔符
输出item可以字符串,也可是数值;当前记录的字段、变量或awk的表达式
如省略item,相当于print $0
固定字符符需要用“ ” 引起来,而变量和数字不需要

三.awk 变量

awk中的变量分为:内置和自定义变量

1.常见的内置变量

①FS:输入字段分隔符,默认为空白字符,功能相当于 -F

②OFS:输出字段分隔符,默认为空白字符

③RS:输入记录record分隔符,指定输入时的换行符

④ORS:输出记录分隔符,输出时用指定符号代替换行符

⑤NF:字段数量

⑥NR:记录的编号

⑦FNR:各文件分别计数,记录的编号

⑧FILENAME:当前文件名

⑨ARGC:命令行参数的个数

⑩ARGV:数组,保存的是命令行所给定的各参数,每一个参数:ARGV[0],......

2.自定义变量

自定义变量是区分字符大小写的,使用下面方式进行赋值

-v var=value
在program中直接定义

四.动作 printf

printf 可以实现格式化输出
格式:

printf “FORMAT”, item1, item2, ...

说明:

必须指定FORMAT
不会自动换行,需要显式给出换行控制符 \n
FORMAT中需要分别为后面每个item指定格式符

格式符:与item一一对应

%c:显示字符的ASCII码
%d, %i:显示十进制整数
%e, %E:显示科学计数法数值
%f:显示为浮点数
%g, %G:以科学计数法或浮点形式显示数值
%s:显示字符串
%u:无符号整数
%%:显示%自身

修饰符

#[.#] 第一个数字控制显示的宽度;第二个#表示小数点后精度,如:%3.1f

  • 左对齐(默认右对齐) 如:%-15s
  • 显示数值的正负符号 如:%+d

五.操作符

算术操作符:

x+y, x-y, x*y, x/y, x^y, x%y
-x:转换为负数
+x:将字符串转换为数值

字符串操作符:

没有符号的操作符,字符串连接

赋值操作符:

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

比较操作符:

==, !=, >, >=, <, <=

模式匹配符:

~ 左边是否和右边匹配,包含关系
!~ 是否不匹配

逻辑操作符:

与:&&,并且关系
或:||,或者关系
非:!,取反

条件表达式(三目表达式)

selector?if-true-expression:if-false-expression

六.模式 PATTERN

PATTERN:根据pattern条件,过滤匹配的行,再做处理

如果未指定:空模式,匹配每一行

  • /regular expression/:仅处理能够模式匹配到的行,需要用/ /括起来
  • relational expression: 关系表达式,结果为“真”才会被处理

真:结果为非0值,非空字符串
假:结果为空字符串或0值

  • line ranges:行范围

不支持直接用行号,但可以使用变量NR间接指定行号
/pat1/,/pat2/ 不支持直接给出数字格式

  • BEGIN/END模式

BEGIN{}:仅在开始处理文件中的文本之前执行一次
END{}:仅在文本处理完成之后执行一次

七.条件判断 if-else

使用场景:对awk取得的整行或某个字段做条件判断

语法:

if(condition){statement;…}[else statement]
if(condition1){statement1}else if(condition2){statement2}else if(condition3)
{statement3}...... else {statementN}

八.条件判断 switch

语法:

switch(expression) {case VALUE1 or /REGEXP/: statement1; case VALUE2 or
/REGEXP2/: statement2; ...; default: statementn}

九.循环 while

使用场景:

对一行内的多个字段逐一类似处理时使用
对数组中的各元素逐一处理时使用

语法:

while (condition) {statement;…}

十.循环 do-while

语法:

do {statement;…}while(condition)

意义:无论真假,至少执行一次循环体

十一.循环 for

语法:

for(expr1;expr2;expr3) {statement;…}

常见用法:

for(variable assignment;condition;iteration process) {for-body}

特殊用法:能够遍历数组中的元素

for(var in array) {for-body}

十二.continue 和 break

continue 中断本次循环
break 中断整个循环

格式:

continue [n]
break [n]

十三.next

next 可以提前结束对本行处理而直接进入下一行处理(awk自身循环)

十四.数组

awk的数组为关联数组

格式:

array_name[index-expression]

index-expression

利用数组,实现 k/v 功能
可使用任意字符串;字符串要使用双引号括起来
如果某数组元素事先不存在,在引用时,awk会自动创建此元素,并将其值初始化为“空串”
若要判断数组中是否存在某元素,要使用“index in array”格式进行遍历

若要遍历数组中的每个元素,要使用 for 循环

for(var in array) {for-body}

注:var会遍历array的每个索引

十五.awk 函数

awk 的函数分为内置和自定义函数

1.常见内置函数

数值处理:

rand():返回0和1之间一个随机数
srand():配合rand() 函数,生成随机数的种子
int():返回整数

字符串处理:

length([s]):返回指定字符串的长度
sub(r,s,[t]):对t字符串搜索r表示模式匹配的内容,并将第一个匹配内容替换为s
gsub(r,s,[t]):对t字符串进行搜索r表示的模式匹配的内容,并全部替换为s所表示的内容
split(s,array,[r]):以r为分隔符,切割字符串s,并将切割后的结果保存至array所表示的数组中,第
一个索引值为1,第二个索引值为2,…

可以awk中调用shell命令

system('cmd')

注:空格是awk中的字符串连接符,如果system中需要使用awk中的变量可以使用空格分隔,或者说除了awk的变量外其他一律用""引用起来

时间函数

systime() 当前时间到1970年1月1日的秒数
strftime() 指定时间格式

2.自定义函数

自定义函数格式:

function name ( parameter, parameter, ... ) {
statements
return expression
}

十六.awk脚本

将awk程序写成脚本,直接调用或执行

向awk脚本传递参数

awkfile var=value var2=value2... Inputfile

注:在BEGIN过程中不可用。直到首行输入完成以后,变量才可用。可以通过-v 参数,让awk在执行BEGIN之前得到变量的值。命令行中每一个指定的变量都需要一个-v参数

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