Linux awk 命令

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 通过提供编程语言的功能,如变量、数学运算、字符串处理等,使得对文本文件的分析和操作变得非常灵活和高效。

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> 或 --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 或 --version: 显示 awk 的版本信息。

  • -h 或 --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:

awk '{[pattern] action}' {filenames}   # 行匹配语句 awk '' 只能用单引号

实例:

# 每行按空格或TAB分割,输出文本中的1、4项
 $ awk '{print $1,$4}' log.txt
 ---------------------------------------------
 2 a
 3 like
 This's
 10 orange,apple,mongo
 # 格式化输出
 $ awk '{printf "%-8s %-10s\n",$1,$4}' log.txt
 ---------------------------------------------
 2        a
 3        like
 This's
 10       orange,apple,mongo
 

用法二:

awk -F  #-F相当于内置变量FS, 指定分割字符

实例:

# 使用","分割
 $  awk -F, '{print $1,$2}'   log.txt
 ---------------------------------------------
 2 this is a test
 3 Do you like awk
 This's a test
 10 There are orange apple
 # 或者使用内建变量
 $ awk 'BEGIN{FS=","} {print $1,$2}'     log.txt
 ---------------------------------------------
 2 this is a test
 3 Do you like awk
 This's a test
 10 There are orange apple
 # 使用多个分隔符.先使用空格分割,然后对分割结果再使用","分割
 $ awk -F '[ ,]'  '{print $1,$2,$5}'   log.txt
 ---------------------------------------------
 2 this test
 3 Are awk
 This's a
 10 There apple

用法三:

awk -v  # 设置变量

实例:

 $ awk -va=1 '{print $1,$1+a}' log.txt
 ---------------------------------------------
 2 3
 3 4
 This's 1
 10 11
 $ awk -va=1 -vb=s '{print $1,$1+a,$1b}' log.txt
 ---------------------------------------------
 2 3 2s
 3 4 3s
 This's 1 This'ss
 10 11 10s

用法四:

awk -f {awk脚本} {文件名}

实例:

 $ awk -f cal.awk log.txt

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")}'

AWK有趣的用法

打印所有行 awk 1 file

{ print } 是默认操作,由于 1 是非零常量,因此会对每行记录打印 。这个是无用的,不如直接用 cat。

几乎同样无用的是,以下 AWK 程序将消耗其输入,但不会产生任何输出:awk 0 文件

删除文件头 awk 'NR>1' file

该单行代码将写入输入文件的记录(第一个记录除外),因为在这种情况下,条件为 1>1 ,这显然不成立。

打印一定范围内的行 awk 'NR>1 && NR < 4' file
删除仅空白的行 awk 'NF' file

AWK 默认字段分隔符是空格或制表符。任何包含至少一个非空白字符的记录都将包含至少一个字段。换句话说,NF 为 0(“假”)的唯一情况是记录仅包含空格。因此,这一行只会打印包含至少一个非空格字符的记录。

删除所有空行 awk '1' RS='' file

这个单行基于一个晦涩的 POSIX 规则,该规则指定如果 RS 设置为空字符串 ,那么记录将由由 <newline> 加组成的序列分隔一个或多个空行。

值得一提的是,在 POSIX 术语中,空行是完全空的行。仅包含空格的行不算作“空白”。

统计非空行的数量 awk '/./ { COUNT+=1 } END { print COUNT }' file

在这里,我使用了 COUNT 变量,并为匹配正则表达式 /./ 的每一行递增该变量 (+=1)。即每一行至少包含一个字符。最后,END 块用于在处理整个文件后显示最终结果。 可以使用 Count、count、n、xxxx 或任何其他

如果您认为只有空行(根据 POSIX)是空的,那么这是正确的。但也许您更愿意将仅包含空白的行也视为空行。

awk 'NF { COUNT+=1 } END { print COUNT }' file

这次结果有所不同,因为后来的版本也忽略了仅空白的行,而初始版本仅忽略了空白行。

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

它之所以有效是因为 AWK 类型转换规则。模式中的一元加号强制在数字上下文中对 $1 求值。在我的文件中,数据记录的第一个字段中包含一个数字。非数据记录(标题、空行、仅空白行)包含文本或不包含任何内容。转换为数字时全部等于 0。

使用AWK识别重复行 awk 'a[$0]++' file

++ 运算符是从 C 语言家族继承的后置自增运算符。在这种情况下,将评估a[$0]以查看是否将打印记录,并且一旦做出决定,在所有情况下,数组条目都会递增。因此,第一次读取记录时,a[$0] 未定义,因此对于 AWK 来说相当于零。因此第一条记录不会写入输出中。然后该条目从零更改为一。
第二次读取相同的输入记录时,a[$0] 现在为 1。即“true”。该行将被打印。然而,在此之前,数组条目从1更新为2。依此类推。

删除重复行 awk '!a[$0]++' file
删除多个空格 awk '$1=$1' file

它使用多个空格作为输入字段分隔符,但仅使用一个空格作为输出字段分隔符。这具有将多个空白合并为一个空间的良好副作用。

使用 AWK 连接行 awk '{ print $3 }' FS=, ORS=' ' file; echo

在这里,我在每个记录后面使用了一个空格而不是换行符。这一行在某些用例中已经足够了,但它仍然有一些缺点。

最明显的是,它不会丢弃仅包含空格的行(öle 后面的额外空格来自于此)。因此,我最终可能会使用普通的正则表达式:

awk '/[^[:space:]]/ { print $3 }' FS=, ORS=' ' file; echo

现在好多了,但仍然存在一个可能的问题。如果我们将分隔符更改为可见的内容,效果会更明显:

awk '/[^[:space:]]/ { print $3 }' FS=, ORS='+' file; echo

行尾有一个额外的分隔符 - 因为字段分隔符写在每条记录之后。包括最后一张。

为了解决这个问题,我将重写程序,从第二个输出记录开始,在记录之前显示自定义分隔符。

awk '/[^[:space:]]/ { print SEP $3; SEP="+" }' FS=, ORS='' file; echo

由于我自己负责添加分隔符,因此我还将标准 AWK 输出记录分隔符设置为空字符串。但是,当您开始处理分隔符或格式时,您可能应该考虑使用 printf 函数而不是 print 语句。正如我们现在将看到的那样。

生成表格结果 
awk '+$1 { printf("%10s | %4d\n", $3, $1) }' FS=, file
awk '+$1 { printf("%-10s | %04d\n", $3, $1) }' FS=, file
将文本转换为大写 awk '$3 { print toupper($0); }' file
改变字符串的一部分 awk '{ $3 = toupper(substr($3,1,1)) substr($3,2) } $3' FS=, OFS=, file

substr 函数采用初始字符串、要提取的第一个字符的(从 1 开始的)索引以及要提取的字符数。如果缺少最后一个参数,substr 会采用字符串的所有剩余字符。

因此,substr($3,1,1) 将计算为 $3 的第一个字符,substr($3,2) 将计算为剩余的字符那些。

在子字段中拆分字段 awk '+$1 { split($2, DATE, " "); print $1,$3, DATE[2], DATE[3] }' FS=, OFS=, file

让我们看看如何处理使用冒号作为分隔符的多值字段组字段:

awk '+$1 { split($4, GRP, ":"); print $3, GRP[1], GRP[2] }' FS=, file

虽然我希望每个用户最多显示两个组,但它只为大多数用户显示一个组。该问题是由多次出现分隔符引起的。所以,解决方案是:

awk '+$1 { split($4, GRP, /:+/); print $3, GRP[1], GRP[2] }' FS=, file

斜杠而不是引号表示文字是正则表达式而不是纯字符串,加号表示该表达式将匹配前一个字符的一次或多次出现。因此,在这种情况下,每个分隔符都由一个或几个连续的冒号(最长的序列)组成。

使用AWK命令搜索和替换 awk '+$1 { gsub(/ +/, "-", $2); print }' FS=, file

说到正则表达式,有时您希望像 sed s///g 命令一样执行替换,但仅限于一个字段。

gsub 函数采用正则表达式进行搜索、替换字符串以及包含要就地修改的文本的变量。如果后面缺失,则假定为 $0。

在文件顶部添加日期 awk 'BEGIN { printf("UPDATED: "); system("date") } /^UPDATED:/ { next } 1' file

在该 AWK 程序中,我首先显示已更新的工作。然后程序调用外部日期命令,该命令将在 AWK 在该阶段生成的文本之后立即在输出中发送其结果。
AWK 程序的其余部分只是删除最终出现在文件中的更新语句并打印所有内容其他行(使用规则 1)。

请注意 next 语句。它用于中止当前记录的处理。这是忽略输入文件中某些记录的标准方法。

外部修改字段 awk '+$1 { CMD | getline $5; close(CMD); print }' CMD="uuid -v4" FS=, OFS=, file

这将运行存储在 CMD 变量中的命令,读取该命令输出的第一行,并将其存储到变量 $5 中。

请特别注意 close 语句,它在这里至关重要,因为我们希望 AWK 在每次执行 CMD | 时创建外部命令的新实例。 getline 语句。如果没有 close 语句,AWK 将尝试从同一命令实例读取多行输出。

调用动态生成的命令 awk '+$1 { cmd = sprintf(FMT, $2); cmd | getline $2; close(cmd); print }' FMT='date -I -d "%s"'  FS=, file

AWK 中的命令只是普通字符串,没有任何特殊内容。触发外部程序执行的是管道运算符。因此,如果需要,您可以使用 AWK 字符串操作函数和运算符动态构造任意复杂命令。

我们已经认识了printf函数。 sprintf 非常相似,但会返回构建的字符串,而不是将其发送到输出。

连接数据 awk '+$1 { CMD | getline $5; print }' CMD='od -vAn -w4 -t x /dev/urandom' FS=, file

与上面使用 uuid 命令的示例相反,这里只有一个 od 实例在启动时启动AWK 程序正在运行,并且在处理每条记录时,我们会再读取该进程的输出的一行相同。

if 语句

awk提供了if结构,用于编写复杂的条件。

$ awk -F ':' '{if ($1 > "m") print $1}' demo.txt

上面代码输出第一个字段的第一个字符大于m的行。

if结构还可以指定else部分。

$ awk -F ':' '{if ($1 > "m") print $1; else print "---"}' demo.txt

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