09、shell三剑客值awk

 awk

awk是一个处理文本的编程语言工具，能用简短的程序处理标准输入或文件、数据排序、计算以及生成报表等等。

在Linux系统下默认awk是gawk，它是awk的GNU版本。可以通过命令查看应用的版本：ls -l /bin/awk

基本的命令语法：awk option 'pattern {action}' file

其中pattern表示AWK在数据中查找的内容，而action是在找到匹配内容时所执行的一系列命令。花括号用于根据特定的模式对一系列指令进行分组。

awk处理的工作方式与数据库类似，支持对记录和字段处理，这也是grep和sed不能实现的。

在awk中，缺省的情况下将文本文件中的一行视为一个记录，逐行放到内存中处理，而将一行中的某一部分作为记录中的一个字段。用1,2,3...数字的方式顺序的表示行（记录）中的不同字段。用$后跟数字，引用对应的字段，以逗号分隔，0表示整个行。

3.1 选项

选项	描述
-f program-file	从文件中读取awk程序源文件
-F fs	指定fs为输入字段分隔符
-v var=value	变量赋值
--posix	兼容POSIX正则表达式
--dump-variables=[file]	把awk命令时的全局变量写入文件， 默认文件是awkvars.out
--profile=[file]	格式化awk语句到文件，默认是awkprof.out

3.2 模式

常用模式有：

Pattern	Description
BEGIN{ }	给程序赋予初始状态，先执行的工作
END{ }	程序结束之后执行的一些扫尾工作
/regular  expression/	为每个输入记录匹配正则表达式
pattern &&  pattern	逻辑and，满足两个模式
pattern || pattern	逻辑or，满足其中一个模式
! pattern	逻辑not，不满足模式
pattern1, pattern2	范围模式，匹配所有模式1的记录，直到匹配到模式2

而动作呢，就是下面所讲的print、流程控制、I/O语句等。

示例：

1）从文件读取awk程序处理文件

# vi test.awk
{print$2}
# tail -n3 /etc/services |awk -f test.awk
48049/tcp
48128/tcp
49000/tcp

2）指定分隔符，打印指定字段 

打印第二字段，默认以空格分隔：
# tail -n3 /etc/services |awk '{print $2}'
48049/tcp
48128/tcp
48128/udp
指定冒号为分隔符打印第一字段：
# awk-F ':' '{print $1}' /etc/passwd
root
bin
daemon
adm
lp
sync
......

还可以指定多个分隔符，作为同一个分隔符处理：

# tail -n3 /etc/services |awk -F'[/#]' '{print $3}'   
 iqobject
 iqobject
 MatahariBroker
# tail -n3 /etc/services |awk -F'[/#]' '{print $1}'
iqobject       48619
iqobject       48619
matahari       49000
# tail -n3 /etc/services |awk -F'[/#]' '{print $2}'
tcp              
udp              
tcp              
# tail -n3 /etc/services |awk -F'[/#]' '{print $3}'
 iqobject
 iqobject
 MatahariBroker
# tail -n3 /etc/services |awk -F'[ /]+' '{print $2}'
48619
48619
49000

[]元字符的意思是符号其中任意一个字符，也就是说每遇到一个/或#时就分隔一个字段，当用多个分隔符时，就能更方面处理字段了。

3）变量赋值

# awk-v a=123 'BEGIN{print a}'   
123
系统变量作为awk变量的值：
#a=123
# awk-v a=$a 'BEGIN{print a}'   
123
或使用单引号
# awk'BEGIN{print '$a'}'   
123

4）输出awk全局变量到文件

# seq 5|awk --dump-variables '{print $0}'
1
2
3
4
5
# cat awkvars.out                         
ARGC:number (1)
ARGIND:number (0)
ARGV:array, 1 elements
BINMODE:number (0)
CONVFMT:string ("%.6g")
ERRNO:number (0)
FIELDWIDTHS:string ("")
FILENAME:string ("-")
FNR:number (5)
FS:string (" ")
IGNORECASE:number (0)
LINT:number (0)
NF:number (1)
NR:number (5)
OFMT:string ("%.6g")
OFS:string (" ")
ORS:string ("
")
RLENGTH:number (0)
RS:string ("
")
RSTART:number (0)
RT:string ("
")
SUBSEP:string ("34")
TEXTDOMAIN:string ("messages")

5）BEGIN和END

BEGIN模式是在处理文件之前执行该操作，常用于修改内置变量、变量赋值和打印输出的页眉或标题。

例如：打印页眉

# tail /etc/services |awk 'BEGIN{print"Service		Port			Description
==="}{print $0}'
Service        Port                   Description
===
3gpp-cbsp      48049/tcp              # 3GPP Cell Broadcast Service 
isnetserv      48128/tcp              # Image Systems Network Services
isnetserv      48128/udp              # Image Systems Network Services
blp5          48129/tcp              # Bloomberg locator
blp5          48129/udp              # Bloomberg locator
com-bardac-dw    48556/tcp              # com-bardac-dw
com-bardac-dw    48556/udp              # com-bardac-dw
iqobject       48619/tcp               #iqobject
iqobject       48619/udp              # iqobject
matahari       49000/tcp              # Matahari Broker

END模式是在程序处理完才会执行。

例如：打印页尾

# tail /etc/services |awk '{print $0}END{print "===
END......"}'
3gpp-cbsp      48049/tcp              # 3GPP Cell Broadcast Service 
isnetserv      48128/tcp              # Image Systems Network Services
isnetserv      48128/udp              # Image Systems Network Services
blp5          48129/tcp              # Bloomberg locator
blp5          48129/udp              # Bloomberg locator
com-bardac-dw    48556/tcp              # com-bardac-dw
com-bardac-dw    48556/udp              # com-bardac-dw
iqobject       48619/tcp              # iqobject
iqobject       48619/udp              # iqobject
matahari       49000/tcp              # Matahari Broker
===
END......

 

6）格式化输出awk命令到文件

# tail /etc/services |awk --profile 'BEGIN{print"Service		Port			Description
==="}{print $0}END{print"===
END......"}'
Service         Port                    Description
===
nimgtw          48003/udp               # Nimbus Gateway
3gpp-cbsp       48049/tcp               # 3GPP Cell Broadcast ServiceProtocol
isnetserv       48128/tcp               # Image Systems Network Services
isnetserv       48128/udp               # Image Systems Network Services
blp5            48129/tcp               # Bloomberg locator
blp5            48129/udp               # Bloomberg locator
com-bardac-dw   48556/tcp               # com-bardac-dw
com-bardac-dw   48556/udp               # com-bardac-dw
iqobject        48619/tcp               # iqobject
iqobject        48619/udp               # iqobject
===
END......
# cat awkprof.out 
        # gawk profile, created Sat Jan  7 19:45:22 2017
 
        # BEGIN block(s)
 
        BEGIN {
                print"Service		Port			Description
==="
        }
 
        # Rule(s)
 
        {
                print $0
        }
 
        # END block(s)
 
        END {
                print "===
END......"
        }

7）/re/正则匹配

匹配包含tcp的行：
# tail /etc/services |awk '/tcp/{print $0}'   
3gpp-cbsp      48049/tcp              # 3GPP Cell Broadcast Service 
isnetserv      48128/tcp              # Image Systems Network Services
blp5          48129/tcp              # Bloomberg locator
com-bardac-dw    48556/tcp              # com-bardac-dw
iqobject       48619/tcp              # iqobject
matahari       49000/tcp              # Matahari Broker
匹配开头是blp5的行：
# tail /etc/services |awk '/^blp5/{print $0}'   
blp5          48129/tcp              # Bloomberg locator
blp5          48129/udp              # Bloomberg locator
匹配第一个字段是8个字符的行：
# tail /etc/services |awk '/^[a-z0-9]{8} /{print $0}'
iqobject       48619/tcp              # iqobject
iqobject       48619/udp              # iqobject
matahari       49000/tcp              # Matahari Broker

8）逻辑and、or和not

匹配记录中包含blp5和tcp的行：
#tail /etc/services |awk '/blp5/ && /tcp/{print $0}'      
blp5          48129/tcp              # Bloomberg locator
匹配记录中包含blp5或tcp的行：
#tail /etc/services |awk '/blp5/ || /tcp/{print $0}'       
3gpp-cbsp      48049/tcp              # 3GPP Cell Broadcast Service 
isnetserv      48128/tcp              # Image Systems Network Services
blp5          48129/tcp              # Bloomberg locator
blp5          48129/udp              # Bloomberg locator
com-bardac-dw    48556/tcp              # com-bardac-dw
iqobject       48619/tcp              # iqobject
matahari       49000/tcp              # Matahari Broker
不匹配开头是#和空行：
# awk'! /^#/ && ! /^$/{print $0}' /etc/httpd/conf/httpd.conf
或
# awk'! /^#|^$/' /etc/httpd/conf/httpd.conf  
或
# awk'/^[^#]|"^$"/' /etc/httpd/conf/httpd.conf

9）匹配范围

# tail /etc/services |awk '/^blp5/,/^com/'
blp5           48129/tcp              # Bloomberg locator
blp5           48129/udp              # Bloomberg locator
com-bardac-dw      48556/tcp              # com-bardac-dw

 

3.3 内置变量

变量名	描述
FS	输入字段分隔符，默认是空格或制表符
OFS	输出字段分隔符，默认是空格
RS	输入记录分隔符，默认是换行符
ORS	输出记录分隔符，默认是换行符
NF	统计当前记录中字段个数
NR	统计记录编号，每处理一行记录，编号就会+1
FNR	统计记录编号，每处理一行记录，编号也会+1，与NR不同的是，处理第二个文件时，编号会重新计数。
ARGC	命令行参数数量
ARGIND	当前正在处理的文件索引值。第一个文件是1，第二个文件是2，以此类推
ARGV	命令行参数数组序列数组，下标从0开始，ARGV[0]是awk
ENVIRON	当前系统的环境变量
FILENAME	输出当前处理的文件名
IGNORECASE	忽略大小写
SUBSEP	数组中下标的分隔符，默认为"34"

示例：

1）FS和OFS

在程序开始前重新赋值FS变量，改变默认分隔符为冒号，与-F一样。

# awk 'BEGIN{FS=":"}{print $1,$2}' /etc/passwd |head -n5          
rootx
bin x
daemonx
adm x
lp x
也可以使用-v来重新赋值这个变量：
# awk -vFS=':' '{print $1,$2}' /etc/passwd |head -n5      # 中间逗号被换成了OFS的默认值        
rootx
bin x
daemonx
adm x
lp x
由于OFS默认以空格分隔，反向引用多个字段分隔的也是空格，如果想指定输出分隔符这样：
# awk 'BEGIN{FS=":";OFS=":"}{print $1,$2}' /etc/passwd |head -n5
root:x
bin:x
daemon:x
adm:x
lp:x
也可以通过字符串拼接实现分隔：
# awk 'BEGIN{FS=":"}{print $1"#"$2}' /etc/passwd |head -n5
root#x
bin#x
daemon#x
adm#x
lp#x

 

2）RS和ORS

RS默认是 分隔每行，如果想指定以某个字符作为分隔符来处理记录：

# echo "www.baidu.com/user/test.html" |awk'BEGIN{RS="/"}{print $0}'
www.baidu.com
user
test.html
 
RS也支持正则，简单演示下：
# seq-f "str%02g" 10 |sed 'n;n;a-----' |awk 'BEGIN{RS="-+"}{print$1}'
str01
str04
str07
str10
将输出的换行符替换为+号：
# seq10 |awk 'BEGIN{ORS="+"}{print $0}'
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+
替换某个字符：
#tail -n2 /etc/services |awk 'BEGIN{RS="/";ORS="#"}{print$0}'
iqobject       48619#udp              # iqobject
matahari       49000#tcp              # Matahari Broker
 

3）NF

NF是打印字段个数。

# echo "a b c d e f" |awk '{print NF}'
6
打印最后一个字段：
# echo "a b c d e f" |awk '{print $NF}'
f
打印倒数第二个字段：
# echo "a b c d e f" |awk '{print $(NF-1)}'
e
排除最后两个字段：
# echo "a b c d e f" |awk '{$NF="";$(NF-1)="";print$0}'
a b cd
排除第一个字段：
# echo "a b c d e f" |awk '{$1="";print $0}'
 bc d e f

4）NR和FNR

NR统计记录编号，每处理一行记录，编号就会+1，FNR不同的是在统计第二个文件时会重新计数。

打印行数：
# tail -n5 /etc/services |awk '{print NR,$0}'
1 com-bardac-dw     48556/tcp              # com-bardac-dw
2 com-bardac-dw     48556/udp              # com-bardac-dw
3 iqobject        48619/tcp              # iqobject
4 iqobject        48619/udp              # iqobject
5 matahari        49000/tcp              # Matahari Broker
打印总行数：
# tail -n5 /etc/services |awk 'END{print NR}'
5
打印第三行：
# tail -n5 /etc/services |awk 'NR==3'       
iqobject       48619/tcp              # iqobject
打印第三行第二个字段：
# tail -n5 /etc/services |awk 'NR==3{print $2}'
48619/tcp
打印前三行：
# tail -n5 /etc/services |awk 'NR<=3{print NR,$0}'
1 com-bardac-dw   48556/tcp              # com-bardac-dw
2 com-bardac-dw   48556/udp              # com-bardac-dw
3 iqobject       48619/tcp              # iqobject

看下NR和FNR的区别：

# cat a
a
b
c
# cat b
c
d
e
# awk'{print NR,FNR,$0}' a b
1 1 a
2 2 b
3 3 c
4 1 c
5 2 d
6 3 e

可以看出NR每处理一行就会+1，而FNR在处理第二个文件时，编号重新计数。同时也知道awk处理两个文件时，是合并到一起处理。

# awk 'FNR==NR{print $0"1"}FNR!=NR{print $0"2"}' a b 
a1
b1
c1
c2
d2
e2

当FNR==NR时，说明在处理第一个文件内容，不等于时说明在处理第二个文件内容。

一般FNR在处理多个文件时会用到，下面会讲解。

5）ARGC和ARGV

ARGC是命令行参数数量

ARGV是将命令行参数存到数组，元素由ARGC指定，数组下标从0开始

# awk 'BEGIN{print ARGC}' 1 2 3
4
# awk 'BEGIN{print ARGV[0]}'
awk
# awk 'BEGIN{print ARGV[1]}' 1 2
1
# awk 'BEGIN{print ARGV[2]}' 1 2 
2

6）ARGIND

ARGIND是当前正在处理的文件索引值，第一个文件是1，第二个文件是2，以此类推，从而可以通过这种方式判断正在处理哪个文件。

# awk '{print ARGIND,$0}' a b
1 a
1 b
1 c
2 c
2 d
2 e
# awk 'ARGIND==1{print "a->"$0}ARGIND==2{print "b->"$0}'a  b       
a->a
a->b
a->c
b->c
b->d
b->e

7）ENVIRON

ENVIRON调用系统变量。

# awk 'BEGIN{print ENVIRON["HOME"]}'
/root
如果是设置的环境变量，还需要用export导入到系统变量才可以调用：
# awk'BEGIN{print ENVIRON["a"]}'
 
# export a
# awk 'BEGIN{print ENVIRON["a"]}'
123

8）FILENAME

FILENAME是当前处理文件的文件名。

# awk 'FNR==NR{print FILENAME"->"$0}FNR!=NR{printFILENAME"->"$0}' a b     
a->a
a->b
a->c
b->c
b->d
b->e
9）忽略大小写
# echo "A a b c" |xargs -n1 |awk 'BEGIN{IGNORECASE=1}/a/'
A
a

 等于1代表忽略大小写。

3.4 操作符

运算符	描述
（....）	分组
$	字段引用
++ --	递增和递减
+ - !	加号，减号，和逻辑否定
* / %	乘，除和取余
+ -	加法，减法
| |&	管道，用于getline，print和printf
< > <=  >= != ==	关系运算符
~ !~	正则表达式匹配，否定正则表达式匹配
in	数组成员
&& ||	逻辑and，逻辑or
?:	简写条件表达式： expr1 ? expr2 :  expr3 第一个表达式为真，执行expr2，否则执行expr3
= += -= *= /= %= ^=	变量赋值运算符

须知：在awk中，有3种情况表达式为假：数字是0，空字符串和未定义的值

数值运算，未定义变量初始值为0。字符运算，未定义变量初始值为空。

举例测试：

# awk 'BEGIN{n=0;if(n)print"true";else print "false"}'
false
# awk'BEGIN{s="";if(s)print "true";else print"false"}'
false
# awk'BEGIN{if(s)print "true";else print "false"}'
false

 

示例：

1）截取整数

# echo "123abc abc123 123abc123"|xargs -n1 | awk '{print +$0}'
123
0
123
# echo "123abc abc123 123abc123"|xargs -n1 | awk '{print -$0}'
-123
0
-123

2）感叹号

打印奇数行：
# seq 6 |awk 'i=!i'
1
3
5
读取第一行，i是未定义变量，也就是i=!0，!取反意思。感叹号右边是个布尔值，0或空字符串为假，非0或非空字符串为真，!0就是真，因此i=1，条件为真打印当前记录。
没有print为什么会打印呢？因为模式后面没有动作，默认会打印整条记录。
读取第二行，因为上次i的值由0变成了1，此时就是i=!1，条件为假不打印。
读取第三行，上次条件又为假，i恢复初始值0，取反，继续打印。以此类推...
可以看出，运算时并没有判断行内容，而是利用布尔值真假判断输出当前行。
打印偶数行：
# seq 6 |awk '!(i=!i)'   
2
4
6

2）不匹配某行

# tail /etc/services |awk '!/blp5/{print$0}'
3gpp-cbsp      48049/tcp               # 3GPPCell Broadcast Service isnetserv       48128/tcp              # Image Systems NetworkServices
isnetserv      48128/udp               # ImageSystems Network Services
com-bardac-dw     48556/tcp              # com-bardac-dw
com-bardac-dw     48556/udp              # com-bardac-dw
iqobject       48619/tcp               # iqobject
iqobject       48619/udp               # iqobject
matahari       49000/tcp               # MatahariBroker

3）乘法和除法

# seq 5 |awk '{print $0*2}'
2
4
6
8
10
# seq 5 |awk '{print $0%2}'
1
0
1
0
1
打印偶数行：
# seq 5 |awk '$0%2==0{print $0}'
2
4
打印奇数行：
# seq 5 |awk '$0%2!=0{print $0}'
1
3
5

4）管道符使用

# seq 5 |shuf |awk '{print$0|"sort"}'
1
2
3
4
5

5）正则表达式匹配

# seq 5 |awk '$0~3{print $0}'
3
# seq 5 |awk '$0!~3{print $0}'
1
2
4
5
# seq 5 |awk '$0~/[34]/{print $0}'
3
4
# seq 5 |awk '$0!~/[34]/{print $0}'
1
2
5
# seq 5 |awk '$0~/[^34]/{print $0}'
1
2
5

6）判断数组成员

# awk'BEGIN{a["a"]=123}END{if("a" in a)print "yes"}'</dev/null
yes

7）三目运算符

# awk 'BEGIN{print1==1?"yes":"no"}'  # 三目运算作为一个表达式，里面不允许写print
yes
# seq 3 |awk '{print$0==2?"yes":"no"}'
no
yes
no
替换换行符为逗号：
# seq 5 |awk '{printn=(n?n","$0:$0)}'
1
1,2
1,2,3
1,2,3,4
1,2,3,4,5
# seq 5 |awk'{n=(n?n","$0:$0)}END{print n}'
1,2,3,4,5
说明：读取第一行时，n没有变量，为假输出$0也就是1，并赋值变量n，读取第二行时，n是1为真，输出1,2 以此类推，后面会一直为真。
每三行后面添加新一行：
# seq 10 |awk '{print NR%3?$0:$0"
txt"}'
1
2
3
txt
4
5
6
txt
7
8
9
txt
10
在
两行合并一行：
# seq 6 |awk '{printf NR%2!=0?$0"":$0" 
"}' 
1 2
3 4
5 6
# seq 6 |awk 'ORS=NR%2?"":"
"'
1 2
3 4
5 6
# seq 6 |awk '{if(NR%2)ORS="";else ORS="
";print}'

8）变量赋值

字段求和：
# seq 5 |awk '{sum+=1}END{print sum}'
5
# seq 5 |awk '{sum+=$0}END{print sum}'
15

3.5 流程控制

1）if语句

格式：if(condition) statement [ else statement ]

单分支：
# seq5 |awk '{if($0==3)print $0}'   
3
双分支：
# seq5 |awk '{if($0==3)print $0;else print "no"}'
no
no
3
no
no
多分支：
# catfile
1 2 3
4 5 6
7 8 9
# awk'{if($1==4){print "1"} else if($2==5){print "2"} elseif($3==6){print "3"} else {print "no"}}' file          
no
1
no

2）while语句

格式：while(condition) statement

遍历打印所有字段：
# awk'{i=1;while(i<=NF){print $i;i++}}' file
1
2
3
4
5
6
7
8
9
awk是按行处理的，每次读取一行，并遍历打印每个字段。

3）for语句C语言风格

格式：for(expr1; expr2; expr3) statement

遍历打印所有字段：
# catfile
1 2 3
4 5 6
7 8 9
# awk'{for(i=1;i<=NF;i++)print $i}' file
1
2
3
4
5
6
7
8
9
倒叙打印文本：
# awk'{for(i=NF;i>=1;i--)print $i}' file       
3
2
1
6
5
4
9
8
7
都换行了，这并不是我们要的结果。怎么改进呢？
# awk'{for(i=NF;i>=1;i--){printf $i" "};print ""}' file # print本身就会新打印一行
3 2 1
6 5 4
9 8 7
或
# awk'{for(i=NF;i>=1;i--)if(i==1)printf $i"
";else printf $i""}' file
3 2 1
6 5 4
6 5 4
9 8 7
在这种情况下，是不是就排除第一行和倒数第一行呢？我们正序打印看下
排除第一行：
# awk'{for(i=2;i<=NF;i++){printf $i" "};print ""}' file
2 3
5 6
8 9
排除第二行：
# awk'{for(i=1;i<=NF-1;i++){printf $i" "};print ""}' file
1 2
4 5
7 8
IP加单引号：
#echo '10.10.10.1 10.10.10.2 10.10.10.3' |awk '{for(i=1;i<=NF;i++)printf"47"$i"47"}
'10.10.10.1' '10.10.10.2'  '10.10.10.3'
47是ASCII码，可以通过showkey -a命令查看。
4）for语句遍历数组
格式：for(var in array) statement
# seq-f "str%.g" 5 |awk '{a[NR]=$0}END{for(v in a)print v,a[v]}'
4 str4
5 str5
1 str1
2 str2
3 str3

5）break和continue语句

break跳过所有循环，continue跳过当前循环。

# awk 'BEGIN{for(i=1;i<=5;i++){if(i==3){break};print i}}'
1
2
# awk 'BEGIN{for(i=1;i<=5;i++){if(i==3){continue};print i}}'
1
2
4
5

6）删除数组和元素

格式：

deletearray[index]  删除数组元素

deletearray  删除数组

# seq-f "str%.g" 5 |awk '{a[NR]=$0}END{delete a;for(v in a)print v,a[v]}'
空的…  
# seq-f "str%.g" 5 |awk '{a[NR]=$0}END{delete a[3];for(v in a)printv,a[v]}'
4 str4
5 str5
1 str1
2 str2
7）exit语句

格式：exit[ expression ]

exit退出程序，与shell的exit一样。[ expr]是0-255之间的数字。

# seq5 |awk '{if($0~/3/)exit (123)}'         
# echo $?
123

8.3.6 数组

数组是用来存储一系列值的变量，通过下标（索引）来访问值。

awk中数组称为关联数组，不仅可以使用数字作为下标，还可以使用字符串作为下标。

数组元素的键和值存储在awk程序内部的一个表中，该表采用散列算法，因此数组元素是随机排序。

数组格式：array[index]=value

1）自定义数组

# awk 'BEGIN{a[0]="test";print a[0]}'
test

2）通过NR设置记录下标，下标从1开始

# tail -n3 /etc/passwd |awk -F: '{a[NR]=$1}END{print a[1]}'
systemd-network
# tail -n3 /etc/passwd |awk -F: '{a[NR]=$1}END{print a[2]}'
zabbix
# tail -n3 /etc/passwd |awk -F: '{a[NR]=$1}END{print a[3]}'
user

3）通过for循环遍历数组

# tail -n5 /etc/passwd |awk -F: '{a[NR]=$1}END{for(v in a)print a[v],v}'
zabbix4
user5
admin1
systemd-bus-proxy2
systemd-network3
# tail -n5 /etc/passwd |awk -F: '{a[NR]=$1}END{for(i=1;i<=NR;i++)printa[i],i}'
admin1
systemd-bus-proxy2
systemd-network3
zabbix4
user5

上面打印的i是数组的下标。

第一种for循环的结果是乱序的，刚说过，数组是无序存储。

第二种for循环通过下标获取的情况是排序正常。

所以当下标是数字序列时，还是用for(expr1;expr2;expr3)循环表达式比较好，保持顺序不变。

4）通过++方式作为下标

# tail -n5 /etc/passwd |awk -F: '{a[x++]=$1}END{for(i=0;i<=x-1;i++)printa[i],i}'
admin0
systemd-bus-proxy1
systemd-network2
zabbix3
user4

x被awk初始化值是0，没循环一次+1

5）使用字段作为下标

# tail -n5 /etc/passwd |awk -F: '{a[$1]=$7}END{for(v in a)print a[v],v}'
/sbin/nologinadmin
/bin/bashuser
/sbin/nologinsystemd-network
/sbin/nologinsystemd-bus-proxy
/sbin/nologinzabbix

6）统计相同字段出现次数

# tail /etc/services |awk '{a[$1]++}END{for(v in a)print a[v],v}'
2com-bardac-dw
13gpp-cbsp
2iqobject
1matahari
2isnetserv
2blp5
# tail /etc/services |awk '{a[$1]+=1}END{for(v in a)print a[v],v}' 
2com-bardac-dw
13gpp-cbsp
2iqobject
1matahari
2isnetserv
2blp5
#tail /etc/services |awk '/blp5/{a[$1]++}END{for(v in a)print a[v],v}'
2blp5

第一个字段作为下标，值被++初始化是0，每次遇到下标（第一个字段）一样时，对应的值就会被+1，因此实现了统计出现次数。

想要实现去重的的话就简单了，只要打印下标即可。

7）统计TCP连接状态

# netstat -antp |awk '/^tcp/{a[$6]++}END{for(v in a)print a[v],v}'
9LISTEN
6ESTABLISHED
6TIME_WAIT

8）只打印出现次数大于等于2的

# tail /etc/services |awk '{a[$1]++}END{for(v in a) if(a[v]>=2){printa[v],v}}'
2com-bardac-dw
2iqobject
2isnetserv
2blp5

9）去重

只打印重复的行：
# tail /etc/services |awk 'a[$1]++'
isnetserv      48128/udp              # Image Systems Network Services
blp5          48129/udp              # Bloomberg locator
com-bardac-dw    48556/udp              # com-bardac-dw
iqobject       48619/udp              # iqobject
去重：
# tail /etc/services |awk '!a[$1]++'
3gpp-cbsp      48049/tcp              # 3GPP Cell Broadcast Service 
isnetserv      48128/tcp              # Image Systems Network Services
blp5          48129/tcp              # Bloomberg locator
com-bardac-dw    48556/tcp              # com-bardac-dw
iqobject       48619/tcp              # iqobject
matahari       49000/tcp              # Matahari Broker

只打印重复的行说明：先明白一个情况，当值是0是为假，1为真，知道这点就不难理解了。由于执行了++当处理第一条记录时，初始值是0为假，就不打印，如果再遇到相同的记录，值就会+1，不为0，打印。

去重说明：初始值是0为假，感叹号取反为真，打印，也就是说，每个记录的第一个值都是为0，所以都会打印，如果再遇到相同的记录+1，值就会为真，取反为假就不打印。

# tail /etc/services |awk '{if(a[$1]++)print $1}'      
isnetserv
blp5
com-bardac-dw
iqobject
使用三目运算：
# tail /etc/services |awk '{print a[$1]++?$1:"no"}'   
no
no
isnetserv
no
blp5
no
com-bardac-dw
no
iqobject
no
# tail /etc/services |awk '{if(!a[$1]++)print $1}'
3gpp-cbsp
isnetserv
blp5
com-bardac-dw
iqobject
matahari

10）统计每个相同字段的某字段总数：

# tail /etc/services |awk -F'[ /]+' '{a[$1]+=$2}END{for(v in a)print v, a[v]}'
com-bardac-dw97112
3gpp-cbsp48049
iqobject97238
matahari49000
isnetserv96256
blp596258

11）多维数组

awk的多维数组，实际上awk并不支持多维数组，而是逻辑上模拟二维数组的访问方式，比如a[a,b]=1，使用SUBSEP（默认34）作为分隔下标字段，存储后是这样a34b。

示例：

# awk 'BEGIN{a["x","y"]=123;for(v in a) print v,a[v]}'
xy123
我们可以重新复制SUBSEP变量，改变下标默认分隔符：
# awk 'BEGIN{SUBSEP=":";a["x","y"]=123;for(v in a)print v,a[v]}'
x:y123
根据指定的字段统计出现次数：
# cata
A 192.168.1.1 HTTP
B 192.168.1.2 HTTP
B 192.168.1.2 MYSQL
C 192.168.1.1 MYSQL
C 192.168.1.1 MQ
D 192.168.1.4 NGINX
# awk 'BEGIN{SUBSEP="-"}{a[$1,$2]++}END{for(v in a)print a[v],v}' a
1 D-192.168.1.4
1 A-192.168.1.1
2 C-192.168.1.1
2 B-192.168.1.2

 

3.7 内置函数

函数	描述
int(expr)	截断为整数
sqrt(expr)	平方根
rand()	返回一个随机数N，0和1范围，0 < N < 1
srand([expr])	使用expr生成随机数，如果不指定，默认使用当前时间为种子，如果前面有种子则使用生成随机数
asort(a, b)	对数组a的值进行排序，把排序后的值存到新的数组b中，新排序的数组下标从1开始
asorti(a,b)	对数组a的下标进行排序，同上
sub(r, s [, t])	对输入的记录用s替换r，t可选针对某字段替换 ，但只替换第一个字符串
gsub(r,s [, t])	对输入的记录用s替换r，t可选针对某字段替换，替换所有字符串
index(s, t)	返回s中字符串t的索引位置，0为不存在
length([s])	返回s的长度
match(s, r [, a])	测试字符串s是否包含匹配r的字符串
split(s, a [, r  [, seps] ])	根据分隔符seps将s分成数组a
substr(s, i [,  n])	截取字符串s从i开始到长度n，如果n没指定则是剩余部分
tolower(str)	str中的所有大写转换成小写
toupper(str)	str中的所有小写转换成大写
systime()	当前时间戳
strftime([format  [, timestamp[, utc-flag]]])	格式化输出时间，将时间戳转为字符串

示例：

1）int()

# echo "123abc abc123 123abc123"|xargs -n1 | awk '{print int($0)}'
123
0
123
# awk 'BEGIN{print int(10/3)}'
3

2）sqrt()

获取9的平方根：

# awk 'BEGIN{print sqrt(9)}'
3

3）rand()和srand()

rand()并不是每次运行就是一个随机数，会一直保持一个不变：
# awk 'BEGIN{print rand()}'
0.237788
当执行srand()函数后，rand()才会发生变化，所以一般在awk着两个函数结合生成随机数，但是也有很大几率生成一样：
# awk 'BEGIN{srand();print rand()}'
0.31687
如果想生成1-10的随机数可以这样：
# awk 'BEGIN{srand();print int(rand()*10)}'
4

如果想更完美生成随机数，还得做相应的处理！

4）asort()和asorti()

# seq -f "str%.g" 5 |awk'{a[x++]=$0}END{s=asort(a,b);for(i=1;i<=s;i++)print b[i],i}'            
str1 1
str2 2
str3 3
str4 4
str5 5
# seq -f "str%.g" 5 |awk'{a[x++]=$0}END{s=asorti(a,b);for(i=1;i<=s;i++)print b[i],i}' 
0 1
1 2
2 3
3 4
4 5

asort将a数组的值放到数组b，a下标丢弃，并将数组b的总行号赋值给s，新数组b下标从1开始，然后遍历。

5）sub()和gsub()

# tail /etc/services |awk'/blp5/{sub(/tcp/,"icmp");print $0}'
blp5           48129/icmp               #Bloomberg locator
blp5           48129/udp               #Bloomberg locator
# tail /etc/services |awk'/blp5/{gsub(/c/,"9");print $0}'
blp5           48129/t9p               #Bloomberg lo9ator
blp5           48129/udp               #Bloomberg lo9ator
# echo "1 2 2 3 4 5" |awk 'gsub(2,7,$2){print$0}'
1 7 2 3 4 5
# echo "1 2 3 a b c" |awk'gsub(/[0-9]/, '0'){print $0}'  
0 0 0 a b c

在指定行前后加一行：

# seq 5 | awk'NR==2{sub('/.*/',"txt
&")}{print}'
1
txt
2
3
4
5
# seq 5 | awk'NR==2{sub('/.*/',"&
txt")}{print}'
1
2
txt
3
4
5

6）index()

# tail -n 5 /etc/services |awk '{printindex($2,"tcp")}'
7
0
7
0
7

7）length()

# tail -n 5 /etc/services |awk '{printlength($2)}'
9
9
9
9
9
统计数组的长度：
# tail -n 5 /etc/services |awk'{a[$1]=$2}END{print length(a)}'
3

8）split()

# echo -e "123#456#789
abc#cde#fgh"|awk '{split($0,a);for(v in a)print a[v],v}'
123#456#789 1
abc#cde#fgh 1
# echo -e"123#456#789
abc#cde#fgh" |awk '{split($0,a,"#");for(v ina)print a[v],v}'
123 1
456 2
789 3
abc 1
cde 2
fgh 3

9）substr()

# echo -e "123#456#789
abc#cde#fgh"|awk '{print substr($0,4)}'                    
#456#789
#cde#fgh
# echo -e"123#456#789
abc#cde#fgh" |awk '{print substr($0,4,5)}'
#456#
#cde#

10）tolower()和toupper()

# echo -e"123#456#789
ABC#cde#fgh" |awk '{print tolower($0)}'
123#456#789
abc#cde#fgh
# echo -e"123#456#789
abc#cde#fgh" |awk '{print toupper($0)}'
123#456#789
ABC#CDE#FGH

11)时间处理

返回当前时间戳：
# awk 'BEGIN{print systime()}'
1483297766
将时间戳转为日期和时间
# echo "1483297766" |awk '{printstrftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S",$0)}'          
2017-01-01 14:09:26

3.8 I/O语句

语句	描述
getline	设置$0来自下一个输入记录
getline var	设置var来自下一个输入记录
command | getline  [var]	运行命令管道输出到$0或var
next	停止当前处理的输入记录
print	打印当前记录
printf fmt,  expr-list	格式化输出
printf fmt,  expr-list >file	格式输出和写到文件
system(cmd-line)	执行命令和返回状态
print ...  >> file	追加输出到文件
print ... |  command	打印输出作为命令输入

示例：

1）getline

获取匹配的下一行：
# seq 5 |awk'/3/{getline;print}'
4
# seq 5 |awk'/3/{print;getline;print}'
3
4
在匹配的下一行加个星号：
# seq 5 |awk'/3/{getline;sub(".*","&*");print}'
4*
# seq 5 |awk'/3/{print;getline;sub(".*","&*")}{print}'
1
2
3
4*
5

2）getline var

把a文件的行追加到b文件的行尾：
# cat a
a
b
c
# cat b
1 one
2 two
3 three
# awk '{getlineline<"a";print $0,line}' b   
1 one a
2 two b
3 three c
把a文件的行替换b文件的指定字段：
# awk '{getlineline<"a";gsub($2,line,$2);print}' b  
1 a
2 b
3 c
把a文件的行替换b文件的对应字段：
# awk '{getlineline<"a";gsub("two",line,$2);print}' b     
1 one
2 b
3 three
3）command| getline [var]
获取执行shell命令后结果的第一行：
# awk 'BEGIN{"seq 5"|getline var;print var}'
1
循环输出执行shell命令后的结果：
# awk 'BEGIN{while("seq 5"|getline)print}'
1
2
3
4
5

4）next

不打印匹配行：
# seq 5 |awk '{if($0==3){next}else{print}}'
1
2
4
5
删除指定行：
# seq 5 |awk 'NR==1{next}{print $0}'
2
3
4
5
如果前面动作成功，就遇到next，后面的动作不再执行，跳过。
或者：
# seq 5 |awk 'NR!=1{print}' 
2
3
4
5
把第一行内容放到每行的前面：
# cat a
hello 
1 a
2 b
3 c
# awk 'NR==1{s=$0;next}{print s,$0}' a  
hello  1 a
hello  2 b
hello  3 c
# awk 'NR==1{s=$0}NF!=1{print s,$0}' a     
hello  1 a
hello  2 b
hello  3 c

5）system()

执行shell命令判断返回值：
# awk 'BEGIN{if(system("grep root /etc/passwd &>/dev/null")==0)print"yes";else print "no"}'
yes

6）打印结果写到文件

# tail -n5 /etc/services |awk '{print $2 > "a.txt"}'
# cat a.txt
48049/tcp
48128/tcp
48128/udp
48129/tcp
48129/udp

7）管道连接shell命令

将结果通过grep命令过滤：
# tail -n5 /etc/services |awk '{print $2|"grep tcp"}'
48556/tcp
48619/tcp
49000/tcp

 3.9 printf语句

格式化输出，默认打印字符串不换行。

格式：printf [format] arguments

Format	描述
%s	一个字符串
%d,%i	一个小数
%f	一个浮点数
%.ns	输出字符串，n是输出几个字符
%ni	输出整数，n是输出几个数字
%m.nf	输出浮点数，m是输出整数位数，n是输出的小数位数
%x	不带正负号的十六进制，使用a至f表示10到15
%X	不带正负号的十六进制，使用A至F表示10至15
%%	输出单个%
%-5s	左对齐，对参数每个字段左对齐,宽度为5
%-4.2f	左对齐，宽度为4，保留两位小数
%5s	右对齐，不加横线表示右对齐

示例： 

将换行符换成逗号：
# seq 5 |awk'{if($0!=5)printf "%s,",$0;else print $0}' 
1,2,3,4,5
小括号中的5是最后一个数字。
输出一个字符：
# awk 'BEGIN{printf"%.1s
","abc"}'       
a
保留一个小数点：
# awk 'BEGIN{printf "%.2f
",10/3}'
3.33
格式化输出：
# awk 'BEGIN{printf"user:%s	pass:%d
","abc",123}'
user:abc        pass:123
左对齐宽度10：
# awk 'BEGIN{printf "%-10s %-10s%-10s
","ID","Name","Passwd"}'
ID         Name      Passwd
右对齐宽度10：
# awk 'BEGIN{printf "%10s %10s %10s
","ID","Name","Passwd"}'  
        ID      Name     Passwd
打印表格：
# vi test.awk
BEGIN{
print"+--------------------+--------------------+";
printf"|%-20s|%-20s|
","Name","Number";
print"+--------------------+--------------------+";
}
# awk -f test.awk
+--------------------+--------------------+
|Name                |Number              |
+--------------------+--------------------+
格式化输出：
# awk -F: 'BEGIN{printf"UserName		Shell
-----------------------------
"}{printf"%-20s %-20s
",$1,$7}END{print "END...
"}' /etc/passwd
打印十六进制：
# awk 'BEGIN{printf "%x %X",123,123}'
7b 7B

3.10 自定义函数

格式：function name(parameter list) { statements }

示例：

# awk 'function myfunc(a,b){returna+b}BEGIN{print myfunc(1,2)}'     
3

3.11 需求案例

1）分析Nginx日志

日志格式：'$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" $status $body_bytes_sent "$http_referer" "$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"'

统计访问IP次数：
# awk '{a[$1]++}END{for(v in a)printv,a[v]}' access.log
统计访问访问大于100次的IP：
# awk '{a[$1]++}END{for(v ina){if(a[v]>100)print v,a[v]}}' access.log 
统计访问IP次数并排序取前10：
# awk '{a[$1]++}END{for(v in a)print v,a[v]|"sort -k2 -nr |head -10"}' access.log
统计时间段访问最多的IP：
# awk'$4>="[02/Jan/2017:00:02:00" &&$4<="[02/Jan/2017:00:03:00"{a[$1]++}END{for(v in a)print v,a[v]}'access.log
统计上一分钟访问量：
# date=$(date -d '-1 minute'+%d/%d/%Y:%H:%M)
# awk -vdate=$date '$4~date{c++}END{printc}' access.log
统计访问最多的10个页面：
# awk '{a[$7]++}END{for(vin a)print v,a[v]|"sort -k1 -nr|head -n10"}' access.log
统计每个URL数量和返回内容总大小：
# awk '{a[$7]++;size[$7]+=$10}END{for(v ina)print a[v],v,size[v]}' access.log
统计每个IP访问状态码数量：
# awk '{a[$1" "$9]++}END{for(v ina)print v,a[v]}' access.log
统计访问IP是404状态次数：
# awk '{if($9~/404/)a[$1" "$9]++}END{for(i in a)printv,a[v]}' access.log

2）两个文件对比

找出b文件在a文件相同记录：

# seq 1 5 > a
# seq 3 7 > b
方法1：
# awk 'FNR==NR{a[$0];next}{if($0 in a)print$0}' a b 
3
4
5
# awk 'FNR==NR{a[$0];next}{if($0 in a)printFILENAME,$0}' a b
b 3
b 4
b 5
# awk 'FNR==NR{a[$0]}NR>FNR{if($0 ina)print $0}' a b  
3
4
5
# awk 'FNR==NR{a[$0]=1;next}(a[$0]==1)' a b  # a[$0]是通过b文件每行获取值，如果是1说明有
# awk 'FNR==NR{a[$0]=1;next}{if(a[$0]==1)print}' a b
3
4
5
方法2：
# awk 'FILENAME=="a"{a[$0]}FILENAME=="b"{if($0 in a)print $0}' ab
3
4
5
方法3：
# awk 'ARGIND==1{a[$0]=1}ARGIND==2 &&a[$0]==1' a b    
3
4
5
找出b文件在a文件不同记录：
方法1：
# awk 'FNR==NR{a[$0];next}!($0 in a)' ab             
6
7
# awk 'FNR==NR{a[$0]=1;next}(a[$0]!=1)' a b
# awk'FNR==NR{a[$0]=1;next}{if(a[$0]!=1)print}' a b
6
7
方法2：
# awk'FILENAME=="a"{a[$0]=1}FILENAME=="b" && a[$0]!=1' ab
方法3：
# awk 'ARGIND==1{a[$0]=1}ARGIND==2&& a[$0]!=1' a b

3）合并两个文件

将a文件合并到b文件：

# cat a
zhangsan 20
lisi 23
wangwu 29
# cat b
zhangsan man
lisi woman
wangwu man
# awk 'FNR==NR{a[$1]=$0;next}{printa[$1],$2}' a b
zhangsan 20 man
lisi 23 woman
wangwu 29 man
# awk 'FNR==NR{a[$1]=$0}NR>FNR{printa[$1],$2}' a b         
zhangsan 20 man
lisi 23 woman
wangwu 29 man

将a文件相同IP的服务名合并：

# cat a
192.168.1.1:  httpd
192.168.1.1:  tomcat
192.168.1.2: httpd
192.168.1.2: postfix
192.168.1.3: mysqld
192.168.1.4: httpd
# awk 'BEGIN{FS=":";OFS=":"}{a[$1]=a[$1] $2}END{for(v in a)printv,a[v]}' a   
192.168.1.4: httpd
192.168.1.1: httpd tomcat
192.168.1.2: httpd postfix
192.168.1.3: mysqld

说明：数组a存储是$1=a[$1] $2，第一个a[$1]是以第一个字段为下标，值是a[$1] $2，也就是$1=a[$1] $2，值的a[$1]是用第一个字段为下标获取对应的值，但第一次数组a还没有元素，那么a[$1]是空值，此时数组存储是192.168.1.1=httpd，再遇到192.168.1.1时，a[$1]通过第一字段下标获得上次数组的httpd，把当前处理的行第二个字段放到上一次同下标的值后面，作为下标192.168.1.1的新值。此时数组存储是192.168.1.1=httpd tomcat。每次遇到相同的下标（第一个字段）就会获取上次这个下标对应的值与当前字段并作为此下标的新值。

4）将第一列合并到一行

# cat file
1 2 3
4 5 6
7 8 9
# awk '{for(i=1;i<=NF;i++)a[i]=a[i]$i" "}END{for(vin a)print a[v]}' file    
1 4 7
2 5 8
3 6 9

说明：

for循环是遍历每行的字段，NF等于3，循环3次。

读取第一行时：

第一个字段：a[1]=a[1]1" "  值a[1]还未定义数组，下标也获取不到对应的值，所以为空，因此a[1]=1 。

第二个字段：a[2]=a[2]2" "  值a[2]数组a已经定义，但没有2这个下标，也获取不到对应的值，为空，因此a[2]=2 。

第三个字段：a[3]=a[3]3" "  值a[2]与上面一样，为空,a[3]=3 。

读取第二行时：

第一个字段：a[1]=a[1]4" "  值a[2]获取数组a的2为下标对应的值，上面已经有这个下标了，对应的值是1，因此a[1]=1 4

第二个字段：a[2]=a[2]5" "  同上，a[2]=2 5

第三个字段：a[3]=a[3]6" "  同上，a[2]=3 6

读取第三行时处理方式同上，数组最后还是三个下标，分别是1=1 4 7，2=2 5 8，3=36 9。最后for循环输出所有下标值。

5）字符串拆分，统计出现的次数

字符串拆分：

方法1：
# echo "hello world" |awk -F '''{print $1}'
h
# echo "hello" |awk -F '''{for(i=1;i<=NF;i++)print $i}'     
h
e
l
l
o
方法2：
# echo "hello" |awk'{split($0,a,"''");for(v in a)print a[v]}'
l
o
h
e
l

统计字符串中每个字母出现的次数：

# echo "a.b.c,c.d.e" |awk -F'[.,]' '{for(i=1;i<=NF;i++)a[$i]++}END{for(v in a)print v,a[v]}'
a 1
b 1
c 2
d 1
e 1

5）费用统计

# cat a
zhangsan 8000 1
zhangsan 5000 1
lisi 1000 1
lisi 2000 1
wangwu 1500 1
zhaoliu 6000 1
zhaoliu 2000 1
zhaoliu 3000 1
# awk '{name[$1]++;cost[$1]+=$2;number[$1]+=$3}END{for(v in name)printv,cost[v],number[v]}' a
zhangsan 5000 1
lisi 3000 2
wangwu 1500 1
zhaoliu 11000 3

6）获取数字字段最大值

# cat a
a b 1
c d 2
e f 3
g h 3
i j 2
获取第三字段最大值：
# awk 'BEGIN{max=0}{if($3>max)max=$3}END{printmax}' a
3
打印第三字段最大行：
# awk 'BEGIN{max=0}{a[$0]=$3;if($3>max)max=$3}END{for(v in a)print v,a[v],max}' a
g h 3 3 3
e f 3 3 3
c d 2 2 3
a b 1 1 3
i j 2 2 3
# awk 'BEGIN{max=0}{a[$0]=$3;if($3>max)max=$3}END{for(v in a)if(a[v]==max)print v}'a
g h 3
e f 3

7）去除第一行和最后一行

# seq 5 |awk'NR>2{print s}{s=$0}'
2
3
4

读取第一行，NR=1，不执行print s，s=1

读取第二行，NR=2，不执行print s，s=2 （大于为真）

读取第三行，NR=3，执行print s，此时s是上一次p赋值内容2，s=3

最后一行，执行print s，打印倒数第二行，s=最后一行

获取Nginx负载均衡配置端IP和端口：

# cat a
upstreamexample-servers1 {
   server 127.0.0.1:80 weight=1 max_fails=2fail_timeout=30s;
}
upstreamexample-servers2 {
   server 127.0.0.1:80 weight=1 max_fails=2fail_timeout=30s;
   server 127.0.0.1:82 backup;
}
# awk '/example-servers1/,/}/{if(NR>2){print s}{s=$2}}' a   
127.0.0.1:80
# awk '/example-servers1/,/}/{if(i>1)print s;s=$2;i++}' a  
# awk '/example-servers1/,/}/{if(i>1){print s}{s=$2;i++}}' a
127.0.0.1:80

读取第一行，i初始值为0，0>1为假，不执行print s，x=example-servers1，i=1

读取第二行，i=1，1>1为假，不执行prints，s=127.0.0.1:80,i=2

读取第三行，i=2，2>1为真，执行prints，此时s是上一次s赋值内容127.0.0.1:80，i=3

最后一行，执行print s，打印倒数第二行，s=最后一行。

这种方式与上面一样，只是用i++作为计数器。