3. 文本处理

目录

• 文本处理
  • find 文件查找
    • 定制搜索
    • 找到后的后续动作
    • -print的定界符
  • grep 文本搜索
  • xargs 命令行参数转换
  • sort 排序
  • uniq 消除重复行
  • 用tr进行转换
  • cut 按列切分文本
  • paste 按列拼接文本
  • wc 统计行和字符的工具
  • sed 文本替换利器
  • awk 数据流处理工具
    • print 打印当前行
    • 特殊变量： NR NF $0 $1 $2
    • 传递外部变量
    • 用样式对awk处理的行进行过滤
    • 设置定界符
    • 读取命令输出
    • 在awk中使用循环
    • awk结合grep找到指定的服务，然后将其kill掉
    • awk实现head、tail命令
    • 打印指定列
    • 打印指定文本区域
    • awk常用内建函数
  • 迭代文件中的行、单词和字符
    • 1. 迭代文件中的每一行
    • 2.迭代一行中的每一个单词
    • 3. 迭代每一个字符

本节将介绍Linux下使用Shell处理文本时最常用的工具： find、grep、xargs、sort、uniq、tr、cut、paste、wc、sed、awk； 提供的例子和参数都是常用的； 我对shell脚本使用的原则是命令单行书写，尽量不要超过2行； 如果有更为复杂的任务需求，还是考虑python吧；

3.1. find 文件查找

查找txt和pdf文件:

find . \( -name "*.txt" -o -name "*.pdf" \) -print

正则方式查找.txt和pdf:

find . -regex  ".*\(\.txt|\.pdf\)$"

-iregex： 忽略大小写的正则

否定参数 ,查找所有非txt文本:

find . ! -name "*.txt" -print

指定搜索深度,打印出当前目录的文件（深度为1）:

find . -maxdepth 1 -type f

定制搜索

• 按类型搜索

find . -type d -print  //只列出所有目录

-type f 文件 / l 符号链接 / d 目录

find支持的文件检索类型可以区分普通文件和符号链接、目录等，但是二进制文件和文本文件无法直接通过find的类型区分出来；

file命令可以检查文件具体类型（二进制或文本）:

$file redis-cli  # 二进制文件
redis-cli: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked (uses shared libs), for GNU/Linux 2.6.9, not stripped
$file redis.pid  # 文本文件
redis.pid: ASCII text

所以,可以用以下命令组合来实现查找本地目录下的所有二进制文件:

ls -lrt | awk '{print $9}'|xargs file|grep  ELF| awk '{print $1}'|tr -d ':'

• 按时间搜索

  • -atime 访问时间 (单位是天，分钟单位则是-amin，以下类似）
  • -mtime 修改时间 （内容被修改）
  • -ctime 变化时间 （元数据或权限变化）

最近第7天被访问过的所有文件:

find . -atime 7 -type f -print

最近7天内被访问过的所有文件:

find . -atime -7 -type f -print

查询7天前被访问过的所有文件:

find . -atime +7 type f -print

• 按大小搜索：

w字 k M G 寻找大于2k的文件:

find . -type f -size +2k

按权限查找:

find . -type f -perm 644 -print //找具有可执行权限的所有文件

按用户查找:

find . -type f -user weber -print// 找用户weber所拥有的文件

找到后的后续动作

• 删除

删除当前目录下所有的swp文件:

find . -type f -name "*.swp" -delete

另一种语法:

find . type f -name "*.swp" | xargs rm

• 执行动作（强大的exec）

将当前目录下的所有权变更为weber:

find . -type f -user root -exec chown weber {} \;

注：{}是一个特殊的字符串，对于每一个匹配的文件，{}会被替换成相应的文件名；

将找到的文件全都copy到另一个目录:

find . -type f -mtime +10 -name "*.txt" -exec cp {} OLD \;

• 结合多个命令

如果需要后续执行多个命令，可以将多个命令写成一个脚本。然后 -exec 调用时执行脚本即可:

-exec ./commands.sh {} \;

-print的定界符

默认使用’\n’作为文件的定界符；

-print0 使用’\0’作为文件的定界符，这样就可以搜索包含空格的文件；

3.2. grep 文本搜索

grep match_patten file // 默认访问匹配行

常用参数

• -o 只输出匹配的文本行 VS -v 只输出没有匹配的文本行

• -c 统计文件中包含文本的次数

  grep -c “text” filename

• -n 打印匹配的行号

• -i 搜索时忽略大小写

• -l 只打印文件名

在多级目录中对文本递归搜索(程序员搜代码的最爱）:

grep "class" . -R -n

匹配多个模式:

grep -e "class" -e "vitural" file

grep输出以0作为结尾符的文件名（-z）:

grep "test" file* -lZ| xargs -0 rm

综合应用：将日志中的所有带where条件的sql查找查找出来:

cat LOG.* | tr a-z A-Z | grep "FROM " | grep "WHERE" > b

查找中文示例：工程目录中utf-8格式和gb2312格式两种文件，要查找字的是中文；

1. 查找到它的utf-8编码和gb2312编码分别是E4B8ADE69687和D6D0CEC4

2. 查询:

   grep：grep -rnP "\xE4\xB8\xAD\xE6\x96\x87|\xD6\xD0\xCE\xC4" *即可
   

汉字编码查询：http://bm.kdd.cc/

3.3. xargs 命令行参数转换

xargs 能够将输入数据转化为特定命令的命令行参数；这样，可以配合很多命令来组合使用。比如grep，比如find； - 将多行输出转化为单行输出

cat file.txt| xargs

n 是多行文本间的定界符

• 将单行转化为多行输出

cat single.txt | xargs -n 3

-n：指定每行显示的字段数

xargs参数说明

• -d 定义定界符 （默认为空格 多行的定界符为 n）
• -n 指定输出为多行
• -I {} 指定替换字符串，这个字符串在xargs扩展时会被替换掉,用于待执行的命令需要多个参数时
• -0：指定0为输入定界符

示例:

cat file.txt | xargs -I {} ./command.sh -p {} -1

#统计程序行数
find source_dir/ -type f -name "*.cpp" -print0 |xargs -0 wc -l

#redis通过string存储数据，通过set存储索引，需要通过索引来查询出所有的值：
./redis-cli smembers $1  | awk '{print $1}'|xargs -I {} ./redis-cli get {}

3.4. sort 排序

字段说明

• -n 按数字进行排序 VS -d 按字典序进行排序
• -r 逆序排序
• -k N 指定按第N列排序

示例:

sort -nrk 1 data.txt
sort -bd data // 忽略像空格之类的前导空白字符

3.5. uniq 消除重复行

• 消除重复行

sort unsort.txt | uniq

• 统计各行在文件中出现的次数

sort unsort.txt | uniq -c

• 找出重复行

sort unsort.txt | uniq -d

可指定每行中需要比较的重复内容：-s 开始位置 -w 比较字符数

3.6. 用tr进行转换

• 通用用法

echo 12345 | tr '0-9' '9876543210' //加解密转换，替换对应字符
cat text| tr '\t' ' '  //制表符转空格

• tr删除字符

cat file | tr -d '0-9' // 删除所有数字

-c 求补集

cat file | tr -c '0-9' //获取文件中所有数字
cat file | tr -d -c '0-9 \n'  //删除非数字数据

• tr压缩字符

tr -s 压缩文本中出现的重复字符；最常用于压缩多余的空格:

cat file | tr -s ' '

• 字符类

tr中可用各种字符类：

• alnum：字母和数字
• alpha：字母
• digit：数字
• space：空白字符
• lower：小写
• upper：大写
• cntrl：控制（非可打印）字符
• print：可打印字符

使用方法：tr [:class:] [:class:]

tr '[:lower:]' '[:upper:]'

3.7. cut 按列切分文本

• 截取文件的第2列和第4列

cut -f2,4 filename

• 去文件除第3列的所有列

cut -f3 --complement filename

• -d 指定定界符

cat -f2 -d";" filename

• cut 取的范围

  • N- 第N个字段到结尾
  • -M 第1个字段为M
  • N-M N到M个字段

• cut 取的单位

  • -b 以字节为单位
  • -c 以字符为单位
  • -f 以字段为单位（使用定界符）

示例:

cut -c1-5 file //打印第一到5个字符
cut -c-2 file  //打印前2个字符

截取文本的第5到第7列

$echo string | cut -c5-7

3.8. paste 按列拼接文本

将两个文本按列拼接到一起;

cat file1
1
2

cat file2
colin
book

paste file1 file2
1 colin
2 book

默认的定界符是制表符，可以用-d指明定界符:

paste file1 file2 -d ","
1,colin
2,book

3.9. wc 统计行和字符的工具

$wc -l file // 统计行数

$wc -w file // 统计单词数

$wc -c file // 统计字符数

3.10. sed 文本替换利器

• 首处替换

sed 's/text/replace_text/' file   //替换每一行的第一处匹配的text

• 全局替换

sed 's/text/replace_text/g' file

默认替换后，输出替换后的内容，如果需要直接替换原文件,使用-i:

sed -i 's/text/repalce_text/g' file

• 移除空白行

sed '/^$/d' file

• 变量转换

已匹配的字符串通过标记&来引用.

echo this is en example | sed 's/\w+/[&]/g'
$>[this]  [is] [en] [example]

• 子串匹配标记

第一个匹配的括号内容使用标记 1 来引用

sed 's/hello\([0-9]\)/\1/'

• 双引号求值

sed通常用单引号来引用；也可使用双引号，使用双引号后，双引号会对表达式求值:

sed 's/$var/HLLOE/'

当使用双引号时，我们可以在sed样式和替换字符串中指定变量；

eg:
p=patten
r=replaced
echo "line con a patten" | sed "s/$p/$r/g"
$>line con a replaced

• 其它示例

字符串插入字符：将文本中每行内容（ABCDEF） 转换为 ABC/DEF:

sed 's/^.\{3\}/&\//g' file

3.11. awk 数据流处理工具

• awk脚本结构

awk ' BEGIN{ statements } statements2 END{ statements } '

• 工作方式

1.执行begin中语句块；

2.从文件或stdin中读入一行，然后执行statements2，重复这个过程，直到文件全部被读取完毕；

3.执行end语句块；

print 打印当前行

• 使用不带参数的print时，会打印当前行

echo -e "line1\nline2" | awk 'BEGIN{print "start"} {print } END{ print "End" }'

• print 以逗号分割时，参数以空格定界;

echo | awk ' {var1 = "v1" ; var2 = "V2"; var3="v3"; \
print var1, var2 , var3; }'
$>v1 V2 v3

• 使用-拼接符的方式（”“作为拼接符）;

echo | awk ' {var1 = "v1" ; var2 = "V2"; var3="v3"; \
print var1"-"var2"-"var3; }'
$>v1-V2-v3

特殊变量： NR NF $0 $1 $2

NR:表示记录数量，在执行过程中对应当前行号；

NF:表示字段数量，在执行过程总对应当前行的字段数；

$0:这个变量包含执行过程中当前行的文本内容；

$1:第一个字段的文本内容；

$2:第二个字段的文本内容；

echo -e "line1 f2 f3\n line2 \n line 3" | awk '{print NR":"$0"-"$1"-"$2}'

• 打印每一行的第二和第三个字段

awk '{print $2, $3}' file

• 统计文件的行数

awk ' END {print NR}' file

• 累加每一行的第一个字段

echo -e "1\n 2\n 3\n 4\n" | awk 'BEGIN{num = 0 ;
print "begin";} {sum += $1;} END {print "=="; print sum }'

传递外部变量

var=1000
echo | awk '{print vara}' vara=$var #  输入来自stdin
awk '{print vara}' vara=$var file # 输入来自文件

用样式对awk处理的行进行过滤

awk 'NR < 5' #行号小于5
awk 'NR==1,NR==4 {print}' file #行号等于1和4的打印出来
awk '/linux/' #包含linux文本的行（可以用正则表达式来指定，超级强大）
awk '!/linux/' #不包含linux文本的行

设置定界符

使用-F来设置定界符（默认为空格）:

awk -F: '{print $NF}' /etc/passwd

读取命令输出

使用getline，将外部shell命令的输出读入到变量cmdout中:

echo | awk '{"grep root /etc/passwd" | getline cmdout; print cmdout }'

在awk中使用循环

for(i=0;i<10;i++){print $i;}
for(i in array){print array[i];}

eg:以下字符串，打印出其中的时间串:

2015_04_02 20:20:08: mysqli connect failed, please check connect info
$echo '2015_04_02 20:20:08: mysqli connect failed, please check connect info'|awk -F ":" '{ for(i=1;i<=;i++) printf("%s:",$i)}'
>2015_04_02 20:20:08:  # 这种方式会将最后一个冒号打印出来
$echo '2015_04_02 20:20:08: mysqli connect failed, please check connect info'|awk -F':' '{print $1 ":" $2 ":" $3; }'
>2015_04_02 20:20:08   # 这种方式满足需求

而如果需要将后面的部分也打印出来(时间部分和后文分开打印):

$echo '2015_04_02 20:20:08: mysqli connect failed, please check connect info'|awk -F':' '{print $1 ":" $2 ":" $3; print $4;}'
>2015_04_02 20:20:08
>mysqli connect failed, please check connect info

以逆序的形式打印行：(tac命令的实现）:

seq 9| \
awk '{lifo[NR] = $0; lno=NR} \
END{ for(;lno>-1;lno--){print lifo[lno];}
} '

awk结合grep找到指定的服务，然后将其kill掉

ps -fe| grep msv8 | grep -v MFORWARD | awk '{print $2}' | xargs kill -9;

awk实现head、tail命令

• head

awk 'NR<=10{print}' filename

• tail

awk '{buffer[NR%10] = $0;} END{for(i=0;i<11;i++){ \
print buffer[i %10]} } ' filename

打印指定列

• awk方式实现

ls -lrt | awk '{print $6}'

• cut方式实现

ls -lrt | cut -f6

打印指定文本区域

• 确定行号

seq 100| awk 'NR==4,NR==6{print}'

• 确定文本

打印处于start_pattern 和end_pattern之间的文本:

awk '/start_pattern/, /end_pattern/' filename

示例:

seq 100 | awk '/13/,/15/'
cat /etc/passwd| awk '/mai.*mail/,/news.*news/'

awk常用内建函数

index(string,search_string):返回search_string在string中出现的位置

sub(regex,replacement_str,string):将正则匹配到的第一处内容替换为replacement_str;

match(regex,string):检查正则表达式是否能够匹配字符串；

length(string)：返回字符串长度

echo | awk '{"grep root /etc/passwd" | getline cmdout; print length(cmdout) }'

printf 类似c语言中的printf，对输出进行格式化:

seq 10 | awk '{printf "->%4s\n", $1}'

3.12. 迭代文件中的行、单词和字符

1. 迭代文件中的每一行

• while 循环法

while read line;
do
echo $line;
done < file.txt

改成子shell:
cat file.txt | (while read line;do echo $line;done)

• awk法

cat file.txt| awk '{print}'

2.迭代一行中的每一个单词

for word in $line;
do
echo $word;
done

3. 迭代每一个字符

${string:start_pos:num_of_chars}：从字符串中提取一个字符；(bash文本切片）

${#word}:返回变量word的长度

for((i=0;i<${#word};i++))
do
echo ${word:i:1);
done

以ASCII字符显示文件:

$od -c filename