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Linux awk 命令

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awk 是一种处理文本文件的语言,是一个强大的文本分析工具。

awk 可以逐行读取文本文件,并提供类似编程语言的功能,例如:

  • 变量定义与计算
  • 条件判断与循环
  • 字符串处理与格式化输出

这些特性让 AWK 在处理结构化文本(如 CSV、日志文件)时非常高效。

之所以叫 awk 是因为其取了三位创始人 Alfred Aho,Peter Weinberger, 和 Brian Kernighan 的 Family Name 的首字符。

语法

awk options 'pattern {action}' file

选项参数说明:

  • options:是一些选项,用于控制 awk 的行为。
  • pattern:是用于匹配输入数据的模式。如果省略,则 awk 将对所有行进行操作。
  • {action}:是在匹配到模式的行上执行的动作。如果省略,则默认动作是打印整行。

options 参数说明:

  • -F <分隔符>--field-separator=<分隔符>: 指定输入字段的分隔符,默认是空格。使用这个选项可以指定不同于默认分隔符的字段分隔符。

  • -v <变量名>=<值>: 设置 awk 内部的变量值。可以使用该选项将外部值传递给 awk 脚本中的变量。

  • -f <脚本文件>: 指定一个包含 awk 脚本的文件。这样可以在文件中编写较大的 awk 脚本,然后通过 -f 选项将其加载。

  • -V--version: 显示 awk 的版本信息。

  • -h--help: 显示 awk 的帮助信息,包括选项和用法示例。

以下是一些常见的 awk 命令用法:

打印整行:

awk '{print}' file

打印特定列:

awk '{print $1, $2}' file

使用分隔符指定列:

awk -F',' '{print $1, $2}' file

打印行数:

awk '{print NR, $0}' file

打印行数满足条件的行:

awk '/pattern/ {print NR, $0}' file

计算列的总和:

awk '{sum += $1} END {print sum}' file

打印最大值:

awk 'max < $1 {max = $1} END {print max}' file

格式化输出:

awk '{printf "%-10s %-10s\n", $1, $2}' file

基本用法

log.txt文本内容如下:

2 this is a test
3 Do you like awk
This's a test
10 There are orange,apple,mongo

用法一:基本语法

awk '{ [pattern] action }' filenames

注意:awk 的脚本部分必须使用 单引号 ' ' 包裹。

示例 1:输出每行的第 1 和第 4 列

awk '{print $1, $4}' log.txt

输出:

2 a
3 like
This's
10 orange,apple,mongo

示例 2:格式化输出

printf 可以自定义输出格式(与 C 语言的 printf 类似):

awk '{printf "%-8s %-10s\n", $1, $4}' log.txt

输出:

2        a
3        like
This's
10       orange,apple,mongo

用法二:指定分隔符 -F

-F 选项用于指定列与列之间的分隔符,相当于内置变量 FS (Field Separator)

示例 1:以逗号 , 为分隔符

awk -F, '{print $1, $2}' log.txt

输出:

2 this is a test
3 Do you like awk
This's a test
10 There are orange apple

示例 2:使用内置变量 FS 设置分隔符

awk 'BEGIN { FS="," } {print $1, $2}' log.txt

输出结果相同:

2 this is a test
3 Do you like awk
This's a test
10 There are orange apple

示例 3:使用多个分隔符(空格或逗号)

[ ,] 表示空格或逗号都作为分隔符。

awk -F '[ ,]' '{print $1, $2, $5}' log.txt

输出:

2 this test
3 Do awk
This's a
10 There apple

用法三:使用 -v 设置变量

-v 选项用于在 执行 AWK 脚本前 传入外部变量,常用于动态赋值。

语法格式:

awk -v 变量名=值 '{动作}' 文件名

示例 1:定义一个数值变量并参与运算

awk -va=1 '{print $1, $1+a}' log.txt

输出:

2 3
3 4
This's 1
10 11

说明:

  • -v a=1 表示定义变量 a=1;
  • $1+a 表示第一列加上变量 a。

当 $1 不是数字时(如 This's),结果为空或原样输出。

示例 2:同时定义多个变量

awk -va=1 -vb=s '{print $1, $1+a, $1b}' log.txt

输出:

2 3 2s
3 4 3s
This's 1 This'ss
10 11 10s

说明:

  • -vb=s 定义字符串变量 b;
  • $1b 表示把第一列和变量 b 拼接在一起(如 2s、10s)。

用法四:使用 -f 调用外部 AWK 脚本

当 AWK 脚本较长时,可将逻辑写入单独文件,通过 -f 参数加载。

语法格式:

awk -f 脚本文件 文件名

假设我们有一个脚本文件 cal.awk,内容如下:

{ print $1, $1 + 10 }

执行命令:

awk -f cal.awk log.txt

输出:

2 12
3 13
This's 10
10 20

说明:

  • -f cal.awk 表示执行外部脚本 cal.awk;
  • AWK 会对 log.txt 的每一行运行脚本中定义的动作。

运算符

运算符 描述
= += -= *= /= %= ^= **= 赋值
?: C条件表达式
|| 逻辑或
&& 逻辑与
~ 和 !~ 匹配正则表达式和不匹配正则表达式
< <= > >= != == 关系运算符
空格 连接
+ - 加,减
* / % 乘,除与求余
+ - ! 一元加,减和逻辑非
^ *** 求幂
++ -- 增加或减少,作为前缀或后缀
$ 字段引用
in 数组成员

过滤第一列大于2的行

$ awk '$1>2' log.txt    #命令
#输出
3 Do you like awk
This's a test
10 There are orange,apple,mongo

过滤第一列等于2的行

$ awk '$1==2 {print $1,$3}' log.txt    #命令
#输出
2 is

过滤第一列大于2并且第二列等于'Are'的行

$ awk '$1>2 && $2=="Are" {print $1,$2,$3}' log.txt    #命令
#输出
3 Are you

内建变量

变量 描述
$n 当前记录的第n个字段,字段间由FS分隔
$0 完整的输入记录
ARGC 命令行参数的数目
ARGIND 命令行中当前文件的位置(从0开始算)
ARGV 包含命令行参数的数组
CONVFMT 数字转换格式(默认值为%.6g)ENVIRON环境变量关联数组
ERRNO 最后一个系统错误的描述
FIELDWIDTHS 字段宽度列表(用空格键分隔)
FILENAME 当前文件名
FNR 各文件分别计数的行号
FS 字段分隔符(默认是任何空格)
IGNORECASE 如果为真,则进行忽略大小写的匹配
NF 一条记录的字段的数目
NR 已经读出的记录数,就是行号,从1开始
OFMT 数字的输出格式(默认值是%.6g)
OFS 输出字段分隔符,默认值与输入字段分隔符一致。
ORS 输出记录分隔符(默认值是一个换行符)
RLENGTH 由match函数所匹配的字符串的长度
RS 记录分隔符(默认是一个换行符)
RSTART 由match函数所匹配的字符串的第一个位置
SUBSEP 数组下标分隔符(默认值是/034)
$ awk 'BEGIN{printf "%4s %4s %4s %4s %4s %4s %4s %4s %4s\n","FILENAME","ARGC","FNR","FS","NF","NR","OFS","ORS","RS";printf "---------------------------------------------\n"} {printf "%4s %4s %4s %4s %4s %4s %4s %4s %4s\n",FILENAME,ARGC,FNR,FS,NF,NR,OFS,ORS,RS}'  log.txt
FILENAME ARGC  FNR   FS   NF   NR  OFS  ORS   RS
---------------------------------------------
log.txt    2    1         5    1
log.txt    2    2         5    2
log.txt    2    3         3    3
log.txt    2    4         4    4
$ awk -F\' 'BEGIN{printf "%4s %4s %4s %4s %4s %4s %4s %4s %4s\n","FILENAME","ARGC","FNR","FS","NF","NR","OFS","ORS","RS";printf "---------------------------------------------\n"} {printf "%4s %4s %4s %4s %4s %4s %4s %4s %4s\n",FILENAME,ARGC,FNR,FS,NF,NR,OFS,ORS,RS}'  log.txt
FILENAME ARGC  FNR   FS   NF   NR  OFS  ORS   RS
---------------------------------------------
log.txt    2    1    '    1    1
log.txt    2    2    '    1    2
log.txt    2    3    '    2    3
log.txt    2    4    '    1    4
# 输出顺序号 NR, 匹配文本行号
$ awk '{print NR,FNR,$1,$2,$3}' log.txt
---------------------------------------------
1 1 2 this is
2 2 3 Are you
3 3 This's a test
4 4 10 There are
# 指定输出分割符
$  awk '{print $1,$2,$5}' OFS=" $ "  log.txt
---------------------------------------------
2 $ this $ test
3 $ Are $ awk
This's $ a $
10 $ There $

使用正则,字符串匹配

# 输出第二列包含 "th",并打印第二列与第四列
$ awk '$2 ~ /th/ {print $2,$4}' log.txt
---------------------------------------------
this a

~ 表示模式开始。// 中是模式。

# 输出包含 "re" 的行
$ awk '/re/ ' log.txt
---------------------------------------------
3 Do you like awk
10 There are orange,apple,mongo

忽略大小写

$ awk 'BEGIN{IGNORECASE=1} /this/' log.txt
---------------------------------------------
2 this is a test
This's a test

模式取反

$ awk '$2 !~ /th/ {print $2,$4}' log.txt
---------------------------------------------
Are like
a
There orange,apple,mongo
$ awk '!/th/ {print $2,$4}' log.txt
---------------------------------------------
Are like
a
There orange,apple,mongo

awk脚本

关于 awk 脚本,我们需要注意两个关键词 BEGIN 和 END。

  • BEGIN{ 这里面放的是执行前的语句 }
  • END {这里面放的是处理完所有的行后要执行的语句 }
  • {这里面放的是处理每一行时要执行的语句}

假设有这么一个文件(学生成绩表):

$ cat score.txt
Marry   2143 78 84 77
Jack    2321 66 78 45
Tom     2122 48 77 71
Mike    2537 87 97 95
Bob     2415 40 57 62

我们的 awk 脚本如下:

$ cat cal.awk
#!/bin/awk -f
#运行前
BEGIN {
    math = 0
    english = 0
    computer = 0
 
    printf "NAME    NO.   MATH  ENGLISH  COMPUTER   TOTAL\n"
    printf "---------------------------------------------\n"
}
#运行中
{
    math+=$3
    english+=$4
    computer+=$5
    printf "%-6s %-6s %4d %8d %8d %8d\n", $1, $2, $3,$4,$5, $3+$4+$5
}
#运行后
END {
    printf "---------------------------------------------\n"
    printf "  TOTAL:%10d %8d %8d \n", math, english, computer
    printf "AVERAGE:%10.2f %8.2f %8.2f\n", math/NR, english/NR, computer/NR
}

我们来看一下执行结果:

$ awk -f cal.awk score.txt
NAME    NO.   MATH  ENGLISH  COMPUTER   TOTAL
---------------------------------------------
Marry  2143     78       84       77      239
Jack   2321     66       78       45      189
Tom    2122     48       77       71      196
Mike   2537     87       97       95      279
Bob    2415     40       57       62      159
---------------------------------------------
  TOTAL:       319      393      350
AVERAGE:     63.80    78.60    70.00

另外一些实例

AWK 的 hello world 程序为:

BEGIN { print "Hello, world!" }

计算文件大小

$ ls -l *.txt | awk '{sum+=$5} END {print sum}'
--------------------------------------------------
666581

从文件中找出长度大于 80 的行:

awk 'length>80' log.txt

打印九九乘法表

seq 9 | sed 'H;g' | awk -v RS='' '{for(i=1;i<=NF;i++)printf("%dx%d=%d%s", i, NR, i*NR, i==NR?"\n":"\t")}'

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