Linux学习（二十五）正则表达式（三）awk

awk和sed一样是流式编辑器，它也是针对文档中的行来操作的，一行一行的去执行。awk比sed更加强大，它能做到sed能做到的，同样也能做到sed不能做到的。awk工具其实是很复杂的，但是学那么复杂没有必要，只要能处理日常管理工作中的问题即可。

1.截取文档中的某个段

[root@localhost ~]# head -n2 /etc/passwd |awk -F ':' '{print $1}'
root
bin

解释一下，-F 选项的作用是指定分隔符，如果不加-F指定，则以空格或者tab为分隔符。 Print为打印的动作，用来打印出某个字段。$1为第一个字段，$2为第二个字段，依次类推，有一个特殊的那就是$0，它表示整行。

[root@localhost ~]# head -n2 test.txt |awk -F':' '{print $0}'
rto:x:0:0:/rto:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/roto:/sbin/nologin

注意awk的格式，-F后紧跟单引号，然后里面为分隔符，print的动作要用 { } 括起来，否则会报错。print还可以打印自定义的内容，但是自定义的内容要用双引号括起来。

[root@localhost ~]# head -n2 test.txt |awk -F':' '{print $1"#"$2"#"$3"#"$4}'
rto#x#0#0
operator#x#11#0

2.匹配字符或者字符串

[root@localhost ~]# awk '/oo/' test.txt
operator:x:11:0:operator:/rooto:/sbin/nologin
roooto:x:0:0:/rooooto:/bin/bash

跟sed很类似吧，不过还有比sed更强大的匹配。

[root@localhost ~]# awk -F ':' '$1 ~/oo/' test.txt
roooto:x:0:0:/rooooto:/bin/bash

可以让某个段去匹配，这里的’~’就是匹配的意思，继续往下看

[root@localhost ~]# awk -F ':' '/root/ {print $1,$3} /test/ {print $1,$3}' /etc/passwd
root 0
operator 11
test 511
test1 512

awk还可以多次匹配，如上例中匹配完root，再匹配test，它还可以只打印所匹配的段。

3.条件操作符

[root@localhost ~]# awk -F ':' '$1=="root"' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash

awk中是可以用逻辑符号判断的，比如 ‘==’ 就是等于，也可以理解为 ‘精确匹配’ 另外也有 >, ‘>=, ‘<, ‘<=, ‘!= 等等，值得注意的是，在和数字比较时，若把比较的数字用双引号引起来后，那么awk不会认为是数字，而认为是字符，不加双引号则认为是数字。

[root@localhost ~]# awk -F ':' '$3>="500"' /etc/passwd
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
nobody:x:99:99:Nobody:/:/sbin/nologin
dbus:x:81:81:System message bus:/:/sbin/nologin
vcsa:x:69:69:virtual console memory owner:/dev:/sbin/nologin
haldaemon:x:68:68:HAL daemon:/:/sbin/nologin
postfix:x:89:89::/var/spool/postfix:/sbin/nologin
sshd:x:74:74:Privilege-separated SSH:/var/empty/sshd:/sbin/nologin
tcpdump:x:72:72::/:/sbin/nologin
user11:x:510:502:user11,user11's office,12345678,123456789:/home/user11:/sbin/nologin
test:x:511:511::/home/test:/bin/bash
test1:x:512:511::/home/test1:/bin/bash

在上面的例子中，阿铭本想把uid大于等于500的行打印出，但是结果并不是我们的预期，这是因为awk把所有的数字当作字符来对待了，就跟上一章中提到的 sort 排序原理一样。

[root@localhost ~]# awk -F ':' '$7!="/sbin/nologin"' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
test:x:511:511::/home/test:/bin/bash
test1:x:512:511::/home/test1:/bin/bash

!= 为不匹配，除了针对某一个段的字符进行逻辑比较外，还可以两个段之间进行逻辑比较。

[root@localhost ~]# awk -F ':' '$3<$4' /etc/passwd
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
uucp:x:10:14:uucp:/var/spool/uucp:/sbin/nologin
games:x:12:100:games:/usr/games:/sbin/nologin
gopher:x:13:30:gopher:/var/gopher:/sbin/nologin
ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin

另外还可以使用 && 和 || 表示 “并且” 和 “或者” 的意思。

[root@localhost ~]# awk -F ':' '$3>"5" && $3<"7"' /etc/passwd
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
vcsa:x:69:69:virtual console memory owner:/dev:/sbin/nologin
haldaemon:x:68:68:HAL daemon:/:/sbin/nologin
user11:x:510:502:user11,user11's office,12345678,123456789:/home/user11:/sbin/nologin
test:x:511:511::/home/test:/bin/bash
test1:x:512:511::/home/test1:/bin/bash

也可以是或者

[root@localhost ~]# awk -F ':' '$3>"5" || $7=="/bin/bash"' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
nobody:x:99:99:Nobody:/:/sbin/nologin
dbus:x:81:81:System message bus:/:/sbin/nologin
vcsa:x:69:69:virtual console memory owner:/dev:/sbin/nologin
haldaemon:x:68:68:HAL daemon:/:/sbin/nologin
postfix:x:89:89::/var/spool/postfix:/sbin/nologin
sshd:x:74:74:Privilege-separated SSH:/var/empty/sshd:/sbin/nologin
tcpdump:x:72:72::/:/sbin/nologin
user11:x:510:502:user11,user11's office,12345678,123456789:/home/user11:/sbin/nologin
test:x:511:511::/home/test:/bin/bash
test1:x:512:511::/home/test1:/bin/bash

4.awk的内置变量

awk常用的变量有：

NF ：用分隔符分隔后一共有多少段

NR ：行数

[root@localhost ~]# head -n3 /etc/passwd | awk -F ':' '{print NF}'
7
7
7
[root@localhost ~]# head -n3 /etc/passwd | awk -F ':' '{print $NF}'
/bin/bash
/sbin/nologin
/sbin/nologin

NF 是多少段，而$NF是最后一段的值, 而NR则是行号。

[root@localhost ~]# head -n3 /etc/passwd | awk -F ':' '{print NR}'
1
2
3

我们可以使用行号作为判断条件：

[root@localhost ~]# awk 'NR>20' /etc/passwd
postfix:x:89:89::/var/spool/postfix:/sbin/nologin
abrt:x:173:173::/etc/abrt:/sbin/nologin
sshd:x:74:74:Privilege-separated SSH:/var/empty/sshd:/sbin/nologin
tcpdump:x:72:72::/:/sbin/nologin
user11:x:510:502:user11,user11's office,12345678,123456789:/home/user11:/sbin/nologin
test:x:511:511::/home/test:/bin/bash
test1:x:512:511::/home/test1:/bin/bash

也可以配合段匹配一起使用：

[root@localhost ~]# awk -F ':' 'NR>20 && $1 ~ /ssh/' /etc/passwd
sshd:x:74:74:Privilege-separated SSH:/var/empty/sshd:/sbin/nologin

5.awk中的数学运算

awk可以把段值更改：

[root@localhost ~]# head -n 3 /etc/passwd |awk -F ':' '$1="root"'
root x 0 0 root /root /bin/bash
root x 1 1 bin /bin /sbin/nologin
root x 2 2 daemon /sbin /sbin/nologin

awk还可以对各个段的值进行数学运算：

[root@localhost ~]# head -n2 /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
[root@localhost ~]# head -n2 /etc/passwd |awk -F ':' '{$7=$3+$4}'
[root@localhost ~]# head -n2 /etc/passwd |awk -F ':' '{$7=$3+$4; print $0}'
root x 0 0 root /root 0
bin x 1 1 bin /bin 2

当然还可以计算某个段的总和

[root@localhost ~]# awk -F ':' '{(tot=tot+$3)}; END {print tot}' /etc/passwd
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这里的END要注意一下，表示所有的行都已经执行，这是awk特有的语法，其实awk连同sed都可以写成一个脚本文件，而且有他们特有的语法，在awk中使用if判断、for循环都是可以的，只是阿铭认为日常管理工作中没有必要使用那么复杂的语句而已。

[root@localhost ~]# awk -F ':' '{if ($1=="root") print $0}' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash

习题

1. 用awk 打印整个test.txt （以下操作都是用awk工具实现，针对test.txt）
2. 查找所有包含 ‘bash’ 的行
3. 用 ‘:’ 作为分隔符，查找第三段等于0的行
4. 用 ‘:’ 作为分隔符，查找第一段为 ‘root’ 的行，并把该段的 ‘root’ 换成 ‘toor’ (可以连同sed一起使用)
5. 用 ‘:’ 作为分隔符，打印最后一段
6. 打印行数大于20的所有行
7. 用 ‘:’ 作为分隔符，打印所有第三段小于第四段的行
8. 用 ‘:’ 作为分隔符，打印第一段以及最后一段，并且中间用 ‘@’ 连接 （例如，第一行应该是这样的形式 'root@/bin/bash‘ ）
9. 用 ‘:’ 作为分隔符，把整个文档的第四段相加，求和

awk习题答案

1. awk '{print $0}' test.txt
2. awk '/bash/' test.txt
3. awk -F':' '$3=="0"' test.txt
4. awk -F':' '$1=="root"' test.txt |sed 's/root/toor/'
5. awk -F':' '{print $NF}' test.txt
6. awk -F':' 'NR>20' test.txt
7. awk -F':' '$3<$4' test.txt
8. awk -F':' '{print $1"@"$NF}' test.txt
9. awk -F':' '{(sum+=$4)}; END {print sum}' test.txt