Linux awk命令高级用法完全攻略
awk 使用变量
在 awk 的脚本程序中,支持使用变量来存取值。awk 支持两种不同类型的变量:- 内建变量:awk 本身就创建好,用户可以直接拿来用的变量,这些变量用来存放处理数据文件中的某些字段和记录的信息。
- 自定义变量:awk 支持用户自己创建变量。
内建变量
awk 程序使用内建变量来引用程序数据里的一些特殊功能。常见的一些内建变量,包括上一节介绍的数据字段变量($0、$1、$2...$n)以及表 1 、表 2 中所示的这些变量。变量 | 功能 |
---|---|
FIELDWIDTHS | 由空格分隔的一列数字,定义了每个数据字段的确切宽度。 |
FNR | 当前输入文档的记录编号,常在有多个输入文档时使用。 |
NR | 输入流的当前记录编号。 |
FS | 输入字段分隔符 |
RS | 输入记录分隔符,默认为换行符 \n。 |
OFS | 输出字段分隔符,默认为空格。 |
ORS | 输出记录分隔符,默认为换行符 \n。 |
在表 1 中,变量 FS 和 OFS 定义了 awk 如何处理数据流中的数据字段。我们已经知道了如何使用变量 FS 来定义记录中的字段分隔符,变量 OFS 具备相同的功能,只不过是用在 print 命令的输出上,例如:
[root@localhost ~]# cat data1
data11,data12,data13,data14,data15
data21,data22,data23,data24,data25
data31,data32,data33,data34,data35
[root@localhost ~]# awk 'BEGIN{FS=","; OFS="-"} {print $1,$2,$3}' data1
data11-data12-data13
data21-data22-data23
data31-data32-data33
[root@localhost ~]# awk 'BEGIN{FS=","; OFS="--"} {print $1,$2,$3}' data1
data11--data12--data13
data21--data22--data23
data31--data32--data33
FIELDWIDTHS 变量允许用户不依靠字段分隔符来读取记录。在一些应用程序中,数据并没有使用字段分隔符,而是被放置在了记录中的特定列,这种情况下,必须设定 FIELDWIDTHS 变量来匹配数据在记录中的位置。
一旦设置了 FIELDWIDTH 变量,awk 就会忽略 FS 变量,并根据提供的字段宽度来计算字段,下面是个采用字段宽度而非字段分隔符的例子:
[root@localhost ~]# cat data1b
1005.3247596.37
115-2.349194.00
05810.1298100.1
[root@localhost ~]# awk 'BEGIN{FIELDWIDTHS="3 5 2 5"}{print $1,$2,$3,$4}' data1b
100 5.324 75 96.37
115 -2.34 91 94.00
058 10.12 98 100.1
变量 RS 和 ORS 定义了 awk 程序如何处理数据流中的字段,默认情况下,awk 将 RS 和 ORS 设为换行符。默认的 RS 值表明,输入数据流中的每行新文本就是一条新纪录。 有时,你会在数据流中碰到占据多行的字段。典型的例子是包含地址和电话号码的数据,其中地址和电话号码各占一行,例如:
Riley Mullen
123 Main Street
Chicago, IL 60601
(312)555-1234
要解决这个问题,只需把 FS 变量设置成换行符,这就表明数据流中的每行都是一个单独的字段,每行上的所有数据都属于同一个字段;与此同时,把 RS 变量设置成空字符串,然后在数据记录间留一个空白行,awk 会把每个空白行当作一个记录分隔符。例如:
[root@localhost ~]# cat data2
Riley Mullen
123 Main Street
Chicago, IL 60601
(312)555-1234
Frank Williams
456 Oak Street
Indianapolis, IN 46201
(317)555-9876
Haley Snell
4231 Elm Street
Detroit, MI 48201
(313)555-4938
[root@localhost ~]# awk 'BEGIN{FS="\n"; RS=""} {print $1,$4}' data2
Riley Mullen (312)555-1234
Frank Williams (317)555-9876
Haley Snell (313)555-4938
变量名 | 功能 |
---|---|
ARGC | 命令行参数个数。 |
ARGIND | 当前文件在 ARGC 中的位置。 |
ARGV | 包含命令行参数的数组。 |
CONVFMT | 数字的转换格式,默认值为 %.6g。 |
ENVIRON | 当前 shell 环境变量及其值组成的关联数组。 |
ERRNO | 当读取或关闭输入文件发生错误时的系统错误号。 |
FILENAME | 当前输入文档的名称。 |
FNR | 当前数据文件中的数据行数。 |
IGNORECASE | 设成非 0 值时,忽略 awk 命令中出现的字符串的字符大小写。 |
NF | 数据文件中的字段总数。 |
NR | 已处理的输入记录数。 |
OFMT | 数字的输出格式,默认值为 %.6g。 |
RLENGTH | 由 match 函数所匹配的子字符串的长度。 |
TSTART | 由 match 函数所匹配的子字符串的起始位置。 |
其中,FNR 和 NR 变量虽然类似,但又略有不同。FNR 变量含有当前数据文件中已处理过的记录数,NR 变量则含有已处理过的记录总数。举个例子:
[root@localhost ~]# cat data1
data11,data12,data13,data14,data15
data21,data22,data23,data24,data25
data31,data32,data33,data34,data35
[root@localhost ~]# awk '
> BEGIN {FS=","}
> {print $1,"FNR="FNR,"NR="NR}
> END{print "There were",NR,"records processed"}' data1 data1
data11 FNR=1 NR=1
data21 FNR=2 NR=2
data31 FNR=3 NR=3
data11 FNR=1 NR=4
data21 FNR=2 NR=5
data31 FNR=3 NR=6
There were 6 records processed
自定义变量
和其他典型的编程语言一样,awk 允许用户定义自己的变量在脚本程序中使用。awk 自定义变量名可以是任意数目的字母、数字和下划线,但不能以数字开头。更重要的是,awk 变量名区分大小写。举个简单的例子:
[root@localhost ~]# awk '
> BEGIN{
> testing="This is a test"
> print testing
> testing=45
> print testing
> }'
This is a test
45
也可以用 awk 命令行来给程序中的变量赋值,这允许我们在正常的代码之外赋值,即时改变变量的值,比如:
[root@localhost ~]# cat script1
BEGIN{FS=","} {print $n}
[root@localhost ~]# awk -f script1 n=2 data1
data12
data22
data32
[root@localhost ~]# awk -f script1 n=3 data1
data13
data23
data33
[root@localhost ~]# cat script2
BEGIN{print "The starting value is",n; FS=","}
{print $n}
[root@localhost ~]# awk -f script2 n=3 data1
The starting value is
data13
data23
data33
[root@localhost ~]# awk -v n=3 -f script2 data1
The starting value is 3
data13
data23
data33
awk 使用数组
为了在单个变量中存储多个值,许多编程语言都提供数组,awk 使用关联数组提供数组功能。关联数组跟数字数组不同之处在于,它的索引值可以是任意文本字符串。用户不需要用连续的数字来标识数组中的数据元素;相反,关联数组用各种字符串来引用值。每个索引字符串都必须能够唯一地标识出赋给它的数据元素。
如果你熟悉其他编程语言的话,其实关联数组和散列表、字典的用法类似。
关联数组的定义和使用
在 awk 脚本程序中,定义一个数组变量可以使用标准复制语句,其基本格式为:var[index]=element
其中,var 是数组名,index 是关联数组的索引值,element 是数据元素值。例如:
capital["Illinois"] = "Springfield"
capital["Indiana"] = "Indianapolis"
capital["Ohio"] = "Columbus"
[root@localhost ~]# awk 'BEGIN{
> capital["Illinois"] = "Springfield"
> print capital["Illinois"]
> }'
Springfield
[root@localhost ~]# awk 'BEGIN{
> var[1] = 34
> var[2] = 3
> total = var[1] + var[2]
> print total
> }'
37
关联数组的遍历
在 awk 中遍历关联数组,可以用 for 语句的一种特殊形式:
for (var in array)
{
statements
}
再次强调,整个遍历过程中,传给 var 的都是每个数组元素的索引值(也就是 index),不是数组元素的值。
举个例子:
[root@localhost ~]# awk 'BEGIN{
> var["a"] = 1
> var["g"] = 2
> var["m"] = 3
> var["u"] = 4
> for (test in var)
> {
> print "Index:",test," - Value:",var[test]
> }
> }'
Index: u - Value: 4
Index: m - Value: 3
Index: a - Value: 1
Index: g - Value: 2
删除数组变量
awk脚本程序还支持从关联数组中删除某个数组索引,使用 delete 命令就可以,此命令会从数组中删除指定的索引值及相关的数据元素的值。delete 命令的基本格式如下:
delete array[index]
举个例子:
[root@localhost ~]# awk 'BEGIN{
> var["a"] = 1
> var["g"] = 2
> for (test in var)
> {
> print "Index:",test," - Value:",var[test]
> }
> delete var["g"]
> print "---"
> for (test in var)
> {
> print "Index:",test," - Value:",var[test]
> }
> }'
Index: a - Value: 1
Index: g - Value: 2
---
Index: a - Value: 1
awk使用分支结构
awk 支持标准的 if-then-else 格式的 if 语句,其基本格式为:
if (condition)
statement1
else
statements
if (condition) statement1;else statement2
举个简单的例子:
[root@localhost ~]# cat data4
10
5
13
50
34
[root@localhost ~]# awk '{if ($1 > 20) print $1 * 2; else print $1 / 2}' data4
5
2.5
6.5
100
68
awk使用循环结构
awk 脚本程序中,可以使用 while、do-while、for 这 3 种循环结构,它们各自的基本格式分别如表 3 所示。基本格式 | 实例 |
---|---|
while (条件) { 运行代码; } |
[root@localhost ~]# cat data5 |
do { 运行代码; }while(条件) |
[root@localhost ~]# awk '{ |
for(变量;条件;计数器) { 运行代码; } |
[root@localhost ~]# awk '{ |
从表 3 中可以看出,awk 支持使用的循环结构的用法和 C 语言完全一样,除此之外,awk 还支持使用 break(跳出循环)、continue(终止当前循环)关键字,其用法和 C 语言中也完全相同,这里不再过多赘述,读者可以阅读《C语言循环结构和选择结构》一章系统学习。
awk使用函数
内建函数
和内建变量类似,awk 也提供了不少内建函数,可进行一些常见的数学、字符串以及时间函数运算,如表 4 所示。函数分类 | 函数原型 | 函数功能 |
---|---|---|
数学函数 | atan2(x, y) | x/y 的反正切,x 和 y 以弧度为单位。 |
cos(x) | x 的余弦,x 以弧度为单位。 | |
exp(x) | x 的指数函数。 | |
int(x) | x 的整数部分,取靠近零一侧的值。 | |
log(x) | x 的自然对数。 | |
srand(x) | 为计算随机数指定一个种子值。 | |
rand() | 比 0 大比 1 小的随机浮点值。 | |
sin(x) | x 的正弦,x 以弧度为单位。 | |
sqrt(x) | x 的平方根。 | |
位运算函数 | and(v1, v2) | 执行值 v1 和 v2 的按位与运算。 |
compl(val) | 执行 val 的补运算。 | |
lshift(val, count) | 将值 val 左移 count 位。 | |
or(v1, v2) | 执行值 v1 和 v2 的按位或运算。 | |
rshift(val, count) | 将值 val 右移 count 位。 | |
xor(v1, v2) | 执行值 v1 和 v2 的按位异或运算。 | |
字符串函数 | asort(s [,d]) | 将数组 s 按数据元素值排序。索引值会被替换成表示新的排序顺序的连续数字。另外,如果指定了 d,则排序后的数组会存储在数组 d 中。 |
asorti(s [,d]) | 将数组 s 按索引值排序。生成的数组会将索引值作为数据元素值,用连续数字索引来表明排序顺序。另外如果指定了 d,排序后的数组会存储在数组 d 中。 | |
gensub(r, s, h [, t]) | 查找变量 $0 或目标字符串 t(如果提供了的话)来匹配正则表达式 r。如果 h 是一个以 g 或 G 开头的字符串,就用 s 替换掉匹配的文本。如果 h 是一个数字,它表示要替换掉第 h 处 r 匹配的地方。 | |
gsub(r, s [,t]) | 查找变量 $0 或目标字符串 t(如果提供了的话)来匹配正则表达式 r。如果找到了,就全部替换成字符串 s。 | |
index(s, t) | 返回字符串 t 在字符串 s 中的索引值,如果没找到的话返回 0。 | |
length([s]) | 返回字符串 s 的长度;如果没有指定的话,返回 $0 的长度。 | |
match(s, r [,a]) | 返回字符串 s 中正则表达式 r 出现位置的索引。如果指定了数组 a,它会存储 s 中匹配正则表达式的那部分。 | |
split(s, a [,r]) | 将 s 用 FS 字符或正则表达式 r(如果指定了的话)分开放到数组 a 中,并返回字段的总数。 | |
sprintf(format, variables) | 用提供的 format 和 variables 返回一个类似于 printf 输出的字符串。 | |
sub(r, s [,t]) | 在变量 $0 或目标字符串 t 中查找正则表达式 r 的匹配。如果找到了,就用字符串 s 替换掉第一处匹配。 | |
substr(s, i [,n]) | 返回 s 中从索引值 i 开始的 n 个字符组成的子字符串。如果未提供 n,则返回 s 剩下的部分。 | |
tolower(s) | 将 s 中的所有字符转换成小写。 | |
toupper(s) | 将 s 中的所有字符转换成大写。 | |
时间函数 | mktime(datespec) | 将一个按 YYYY MM DD HH MM SS [DST] 格式指定的日期转换成时间戳值。 |
strftime(format [,timestamp]) | 将当前时间的时间戳或 timestamp(如果提供了的话)转化格式化日期(采用 shell 函数 date() 的格式)。 | |
systime() | 返回当前时间的时间戳。 |
时间戳指的是格林威治时间,即从 1970年1月1日8时1起到现在的总秒数。
自定义函数
除了awk 中的内建函数,还可以在 awk 脚本程序中自定义函数,创建自定义函数的基本格式为:
function 函数名(参数1,参数2,...)
{
运行代码;
}
例如:
function printthird()
{
print $3
}
函数还能用 return 语句返回值,例如:
function myrand(limit) {
return int(limit * rand())
}
创建函数库
awk 提供了一种途径来将多个函数放到一个库文件中,这样用户就能在所有的 awk 脚本程序中使用了。为了方便大家理解,下面给大家举个实例。首先,我们需要创建一个存储所有 awk 函数的文件:
[root@localhost ~]# cat funclib
function myprint() {
printf "%-16s - %s\n", $1, $4
}
function myrand(limit)
{
return int(limit * rand())
}
function printthird()
{
print $3
}
[root@localhost ~]# cat script4
BEGIN{ FS="\n"; RS=""}
{
myprint()
}
[root@localhost ~]# awk -f funclib -f script4 data2
Riley Mullen - (312)555-1234
Frank Williams - (317)555-9876
Haley Snell - (313)555-4938
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