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Linux awk命令使用详解

发布时间:2014-07-27 09:28:44来源:linux网站作者:mos1989

简单介绍一下,awk是一个强大的文本分析工具,相对于grep的查找,sed的编辑,awk在其对数据分析并生成报告时,显得尤为强大,这是我们玩linux的必备基本功,若要对其身世有更详尽的了解,自行搜索即可。对于工具的知识,笔者尽量将每个知识点的简要说明,并给出实例。
 
简单来说awk就是把文件逐行的读入,以空格为默认分隔符将每行切片,切开的部分再进行各种分析处理。

 
用法:
awk [options] 'scripts' file1,file2...
awk [options] 'pattern {action}' file1,file2...
 
options是awk的支持的选项,譬如-F -v等; scripts是其处理脚本,包含模式pattern和动作action(模式和动作的关系一般为,模式负责确定有效字段,动作负责对其处理)

 
一、print的简单使用
 
创建一个简单的测试文件如下:

[root@mos download]# cat demo.txt
Welcome to mos blog.
This is a test file.

例:打印整行: $0

[root@mos download]# awk '{print $0}' demo.txt
Welcome to mos blog.
This is a test file.

例:打印每行的最后一个字段: $NF

[root@mos download]# awk '{print $NF}' demo.txt
blog.
file.

例:打印第二个字段: $2

[root@mos download]# awk '{print $2}' demo.txt
to
is

例:打印每行的倒数第二个字段,并在其后打印OK

[root@mos download]# awk '{print $(NF-1),"OK"}' demo.txt
mos OK
test OK

例:打印行号

[root@mos download]# awk '{print NR,$0}' demo.txt
1 Welcome to mos blog.
2 This is a test file.

例:打印当前系统环境变量的某个特定值,譬如路径,下面俩输出一样

[root@mos download]# awk '{print ENVIRON["USER"];}' demo.txt
root
root
[root@mos download]# awk 'BEGIN{print ENVIRON["PATH"];}'
/usr/kerberos/sbin:/usr/kerberos/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
PS:后面的文件只是为了让print成功执行,BEGIN是执行前可以输出的数据,常用作写为报告标题和测试输出,其内容不能获得与文件修改操作有关的变量,后面会说到;

例:awk的默认分隔符为空格,而有些文本字以其他字符为分隔符,以下两例相同

[root@mos download]# awk -F: {'print $1,$NF'} /etc/passwd|tail -1
mos1 /bin/bash
[root@mos download]# awk -v FS=: '{print $1,$NF}' /etc/passwd|head -1
root /bin/bash

例:修改输出分隔符号,特殊字符需转义,如下几例:

[root@mos download]# awk -v OFS=. '{print $1,$NF}' demo.txt
Welcome.blog.
This.file.
[root@mos download]# awk -v OFS="~"'{print $1,$NF}' demo.txt
Welcome~blog.
This~file.
[root@mos download]# awk -v OFS=\" '{print $1,$NF}' demo.txt
Welcome"blog.
This"file.
[root@mos download]# awk -v OFS=9 '{print $1,$NF}' demo.txt
Welcome9blog.
This9file.
[root@mos download]# awk -v OFS=XXXX '{print $1,$NF}' demo.txt
WelcomeXXXXblog.
ThisXXXXfile.
PS: 若在print输出字段的之间不写逗号,则输出分隔符无效,输出的结果会直接连在一起


awk中有许多默认的变量,例如之前列出的:$1~$n、$0、FS、OFS等。下图为awk内置变量表:

属性 说明
$0 当前记录(作为单个变量)
$1~$n 当前记录的第n个字段,字段间由FS分隔
FS 输入字段分隔符 默认是空格
NF 当前记录中的字段个数,就是有多少列
NR 已经读出的记录数,就是行号,从1开始
RS 输入的记录他隔符默 认为换行符
OFS 输出字段分隔符 默认也是空格
ORS 输出的记录分隔符,默认为换行符
ARGC 命令行参数个数
ARGV 命令行参数数组
FILENAME 当前输入文件的名字
IGNORECASE 如果为真,则进行忽略大小写的匹配
ARGIND 当前被处理文件的ARGV标志符
CONVFMT 数字转换格式 %.6g
ENVIRON UNIX环境变量
ERRNO UNIX系统错误消息
FIELDWIDTHS 输入字段宽度的空白分隔字符串
FNR 当前记录数
OFMT 数字的输出格式 %.6g
RSTART 被匹配函数匹配的字符串首
RLENGTH 被匹配函数匹配的字符串长度
SUBSEP \034
声明一下:由于许多变量笔者亦不怎么常用,因此笔者此处未全部列出。


二、printf的使用

格式:
printf format1,format2..., item1,item2...
PS:与print不同的是,首先,其多了个f;然后,其不会自动换行,而且还需要对每个字段指定输出格式。听起来很麻烦,用起来很爽的。

例:左右对齐打印输出,中间的符号笔者自己添加的,双引号和反斜杠前使用反斜杠转义即可;

[root@linux download]# awk '{printf "%15s->%10s\n",$1,$NF}' demo.txt
Welcome-> blog.
This-> file.
[root@linux download]# awk '{printf "%-15s#%10s\n",$1,$NF}' demo.txt
Welcome # blog.
This # file.
[root@linux download]# awk '{printf "%-15s'\''%10s\n",$1,$NF}' demo.txt
Welcome ' blog.
This ' file.
PS:一个单引号的写法太贱了,还有%,得写三个..各种无力吐槽

例:以特定格式输出passwd字符

[root@linux download]# awk -F: '{printf "%-15s->%10s ->%20s\n",$1,$(NF-3),$NF}' /etc/passwd|head -2
root -> 0 -> /bin/bash
bin -> 1 -> /sbin/nologin

例:以几种不同的计数方法打印一些数字

[root@linux ~]# awk 'BEGIN{n1=111.29;n2=-3.444;n3=5.6789;printf("%.2f,%.2u,%.2g,%X,%o\n",n1,n2,n3,n1,n1);}'
111.29,18446744073709551613,5.7,6F,157


printf的格式都以%开头,后跟字符:具体如下:

格式符 说明
%d 十进制有符号整数
%u 十进制无符号整数
%f 浮点数
%s 字符串
%c 显示字符的ASCII码
%p 指针的值
%e 科学技术法显示数值
%x %X 无符号以十六进制表示的整数
%o 无符号以八进制表示的整数
%g %G 以科学计数法或浮点数的格式显示数值
%% 显示其自身
修饰符:
-: 左对齐 这个好使,下面俩试了试,笔者没试出啥感觉..
+: 显示数值符号
N: 显示


三、输出重定向
awk的输出结果可以直接使用输出重定向和管道,其作用和命令结束再次使用重定向和管道的效果类似,笔者在此不长篇叙述,仅作简单示范和介绍:
print items > output_file
print items >> output_file
print items | command
特殊文件描述符:
/dev/stdin: 标准输入
/dev/sdtout: 标准输出
/dev/stderr: 错误输出
/dev/fd/N: 某特定文件描述符,如/dev/stdin就相当于/dev/fd/0;

例:将结果输出到当前目录下的某个文本中;下两例效果一样

# awk -F: '{printf "%-15s->%+10s->%20s\n",$1,$(NF-2),$NF > "test.txt" }' /etc/passwd
# awk -F: '{printf "%-15s->%+10s->%20s\n",$1,$(NF-2),$NF }' /etc/passwd > test1.txt


awk的操作符,这些操作符和shell编程中的意思大都一致,因此不做详细解说,又因为单单一个的实例难以表达,笔者下方列出完之后,实例部分大都混合使用,笔者会一一说明。

一、算数操作符

操作符 描述
-x 负值
+x 转换为数值
x^y 次方
x**y 次方
x*y 乘法
x/y 除法
x+y 加法
x-y 减法
x%y 取余


二、字符串操作符:
直接将print输出的结果之间不适用逗号或自定义OFS,即可,其实这是一个空值
例如:以下两例效果一样

[root@linux download]# awk '{print $1 $2}' demo.txt
Welcometo
Thisis
[root@linux download]# awk '{print $1$2}' demo.txt
Welcometo
Thisis


三、赋值操作符

操作符 描述
= 赋值操作符
+= 赋值加操作符
-= 赋值减操作符
*= 赋值乘操作符
/= 赋值除操作符
%= 赋值求余操作符
^= 赋值求幂操作符
**= 赋值求幂操作符
PS:需要注意的是,如果某模式为=号,此时使用/=/可能会有语法错误,应以/[=]/替代;


四、布尔值
awk中,任何非0值或非空字符串都为真,反之就为假;


五、比较操作符

操作符 描述
> 大于
< 小于
>= 大于等于
<= 小于等于
== 等于
!= 不等于
~ 匹配
!~ 匹配取反


六、表达式间的逻辑关系符
&& :逻辑与
|| :逻辑或
例:
打印系统上uid大于等于500且以m开头的行的首字段;&&与

[root@linux ~]# awk -F: '$3>=500 && $1 ~ /^m/{print $1}' /etc/passwd
linux
linux1

打印系统上uid大于等于500或以v开头的行的首字段;||:或

[root@linux ~]# awk -F: '$3>=500 || $1 ~/^v/{print $1}' /etc/passwd
vcsa
nfsnobody
student
visitor
linux
linux1

打印系统上uid大于500的以v和m开头的行的首字段:

[root@linux ~]# awk -F: '$3>=500 && $1 ~/^m/|| $3>=500 && $1 ~/^v/{print $1}' /etc/passwd
visitor
linux
linux1


七、条件表达式
selector?if=true=exp:if=false=exp
selector是条件,例如使用index函数判断一个变量中有无特定字符;有无则输出特定表达式if=true=exp:if=false=exp,如下例:

在变量值中做查找判断,index是awk的内置函数

[root@linux ~]# awk 'BEGIN{msg="My name is linux!";print index(msg,"linux")?"ok":"no";}'
ok
[root@linux ~]# awk 'BEGIN{msg="My name is linux!";print index(msg,"AAA")?"ok":"no";}'
no


八、函数调用
function_name (parament1,parament2...)
用法
...您看上面,index函数的例子...对头,就那么用的。关于函数和以上的例子,在awk的模式介绍完后,基本都会有.

awk的模式
上面的关于逻辑运算符&&和||的例子中,已经用到了awk的模式,其以m和v开头的和大于等于500的运算,分别是表达式expression和正则表达式regexp,需要说明的是,其还支持取反和模糊匹配等,如下例及各种例:

例:打印/etc/passwd中以root开头的相应字段和非以root开头的相应字段

[root@linux download]# awk -F: '/^root/{print $1,$NF}' /etc/passwd
root /bin/bash
[root@linux download]# awk -F: '!/^root/{print $1,$NF}' /etc/passwd|head -2
bin /sbin/nologin
daemon /sbin/nologin

例:第三个字段有0的打印,和仅为0的,模糊匹配和精确匹配

[root@linux ~]# awk -F: '$3~0{print}' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
uucp:x:10:14:uucp:/var/spool/uucp:/sbin/nologin
.........
[root@linux ~]# awk -F: '$3==0{print}' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash

除了上面用到的表达式,还有ranges和BEGIN/END,其分别为范围匹配和特殊模式;例子如下:

例:打印从visitor开头的行到linux1开头的行中的所有行:ranges范围匹配

[root@linux ~]# awk '/^visitor/,/^linux1/{print}' /etc/passwd
visitor:x:501:501::/home/visitor:/bin/bash
linux:x:502:502::/home/linux:/bin/bash
linux1:x:503:503::/home/linux1:/bin/bash

例:打印结果添加标题和结束语:BEGIN和END的使用

[root@linux download]# awk -F: 'BEGIN {print "Name\tShell"}{print $1,"\t",$NF}END{print "---End---"}' /etc/passwd
Name Shell
root /bin/bash
................
mysql /bin/bash
---End---

例:在条件执行之前,先打印标题字段,并在结束后,打印结束字段

[root@linux ~]# awk -F: 'BEGIN{print "Username UID"}$3>=500 && $1 ~ /^m/{printf "%-15s%s\n",$1,$3}END{print "---END---"}' /etc/passwd
Username UID
linux 502
linux1 503
---END---
[root@linux ~]# awk -F: 'BEGIN{print "Username UID"}{printf "%-15s%s\n",$1,$3}END{print "---END---"}' /etc/passwd 去掉条件匹配,打印所有.

例:统计有某个关键字的行的总行数,并输出BEGIN和END信息,其中count++表示:每遇一个相同的则加1,最后输出总数

[root@linux download]# awk -F: 'BEGIN {count=0}$NF ~/nologin/ {count++}END{print "Nologin number is:",count}' /etc/passwd
Nologin number is: 30

例:使用BEGIN也可以直接显示字符串

[root@linux ~]# awk 'BEGIN{print "a""b"}'
ab
[root@linux ~]# awk 'BEGIN{print "a","b"}'
a b
[root@linux ~]# awk -v OFS=\~ 'BEGIN{print "a","b"}'
a~b

例:BEGIN也可以给字段分隔符变量赋值

[root@linux download]# awk 'BEGIN{FS=":"}{print $1}' /etc/passwd|head -2
root
bin

例:打印判断系统用户和普通用户输出:if条件判断和多条件判断

[root@linux download]# awk -F: '{if ($3<=499)print $1,"Sys User";else print $1,"Common User."}' /etc/passwd
root Sys User
...........
linux1 Common User.
mysql Sys User
[root@linux download]# awk -F: '{if($3==0){print $1,"Admin User";}else if($3>0 && $3<=499){print $1,"Sys User";}else{print $1,"Comm User"}}' /etc/passwd
root Admin User
bin Sys User
.............
nfsnobody Comm User
............
oprofile Sys User
....................
linux1 Comm User
mysql Sys User

例:使用while打印/etc/passwd中非root且非空行的前四个字段:while语句

[root@linux download]# awk -F: '$1!~/root/ && $1 !~/^$/{i=1;while(i<=4){print $i;i++}}' /etc/passwd|head -4
bin
x
1
1

例:打印不包含root行的每行的奇数和偶数字段:while和for循环

# awk -F: '$1!~/root/{i=1;while(i<=NF){print $i;i+=2}}' /etc/passwd while奇
# awk -F: '$1!~/root/{i=2;while(i<=NF){print $i;i+=2}}' /etc/passwd while偶
# awk -F: '{for(i=1;i<=NF;i+=2) print $i}' /etc/passwd for奇
# awk -F: '{for(i=2;i<=NF;i+=2) print $i}' /etc/passwd for偶

例:数组的引用,下标可以是字符串,但需要双引号,数字则不需要

[root@linux download]# awk 'BEGIN{A[10]="hello";A[15]="world";print A[10],A[15]}'
hello world
[root@linux download]# awk 'BEGIN{A["m"]="hello";A["n"]="world";print A["m"],A["n"]}'
hello world

例:数组的遍历

[root@linux download]# awk 'BEGIN{A["m"]="hello";A["n"]="world";for(B in A)print A[B],"OK"}'
hello OK
world OK

例:遍历环境变量关联数组,并以其下标加等号打印出:数组和环境变量

[root@linux download]# awk 'BEGIN{for(k in ENVIRON){print k"="ENVIRON[k],"OK";}}'
AWKPATH=.:/usr/share/awk OK
OLDPWD=/root OK
.........

例:统计以tcp开头网络状态的连接数:模式匹配、for循环和数组

[root@linux download]# netstat -ant|awk '$1~/tcp/{S[$NF]++}END{for (A in S) printf "%-15s:%s\n",A,S[A]}'
LISTEN :11
ESTABLISHED :2

例:统计不为空的用户的shell数量

[root@linux download]# awk -F: '$NF!~/^$/{S[$NF]++}END{for (A in S)print A,S[A]}' /etc/passwd
/bin/sync 1
/bin/bash 6
/sbin/nologin 30
/sbin/halt 1
/sbin/shutdown 1

例:打印100以内的加法,使用while和do~while

[root@linux download]# awk 'BEGIN{res=0;i=0;do{res+=i;i++;}while(i<=100)print res;}'
5050
[root@linux download]# awk 'BEGIN{while(i<=100){res+=i;i++;}print res;}'
5050

例:awk执行计算的速度是shell的近40倍

[root@linux ~]# time(awk 'BEGIN{res=0;for(i=0;i<=10000;i++){res+=i;}print res;}')
50005000
real 0m0.003s
user 0m0.001s
sys 0m0.001s
[root@linux ~]# time(res=0;for i in $(seq 10000);do res=$(($res+i));done;echo $res;)
50005000
real 0m0.114s
user 0m0.097s
sys 0m0.011s

例:统计apache常规日志的IP的访问次数,最多的前5个

# awk '{IP[$1]++}END{for(A in IP)print IP[A],A}' access_log|sort -rn|head -5

awk一些内部函数的使用

例:取1000以内的随机数

[root@linux download]# awk 'BEGIN{srand();fr=int(1000*rand());print fr;}'
796
[root@linux download]# awk 'BEGIN{srand();fr=int(1000*rand());print fr;}'
224

例:gsub的使用,将lab变量的任意数字替换为--demo--后并输出

[root@linux ~]# awk 'BEGIN{lab="2My name is linux2012.";gsub(/[0-9]+/,"--demo--",lab);print lab}'
--demo--My name is linux--demo--.

例:正则表达式匹配,match函数的使用

[root@linux download]# awk 'BEGIN{res="My name is linux!";print match(res,/[0-9]+/)?"ok":"no";}'
no
[root@linux download]# awk 'BEGIN{res="My name is linux88!";print match(res,/[0-9]+/)?"ok":"no";}'
ok

例:截取字符串,substr的使用,从第四个字符,截取四个字符长度

[root@linux ~]# awk 'BEGIN{info="My Name is linux!";print substr(info,4,4);}'
Name

例:字符串分割,split和length的使用,先打印总长度,然后打印每个数组中每个值和其下标

[root@linux ~]# awk 'BEGIN{test="My name is linux.";split(test,Ary," ");for(l in Ary){print l,Ary[l];}print length(Ary),"Str Len";}'
4 linux.
1 My
2 name
3 is
4 Str Len

例:打开外部文件,close函数的用法,getline打开管道,将读取内容送给print

[root@linux ~]# awk -v FS=: 'BEGIN{while("cat /etc/passwd"|getline){print $1;};close("/etc/passwd");}'|head -3
root
bin
daemon

例:逐行读取外部文件,getline用法,其实上一个也列出了getline的使用方法.

[root@linux ~]# awk 'BEGIN{while(getline<"/etc/passwd"){print $0,"OK";};close("/etc/passwd");}'|tail -3
linux:x:502:502::/home/linux:/bin/bash OK
linux1:x:503:503::/home/linux1:/bin/bash OK
mysql:x:27:27:MySQL Server:/var/lib/mysql:/bin/bash OK

例:调用外部应用程序

[root@linux download]# awk 'BEGIN{D=system("df -hP");print D;}'
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/My_vg-lv_root 9.7G 3.1G 6.2G 33% /
/dev/mapper/My_vg-lv_home 496M 19M 452M 4% /home
/dev/sda1 99M 13M 82M 13% /boot
tmpfs 1014M 0 1014M 0% /dev/shm
/dev/hdc 3.3G 3.3G 0 100% /rhel_dvd

例:获取shell变量

[root@linux ~]# Out="My name is linux."
[root@linux ~]# echo|awk '{print res}' res="$Out"
My nameis linux.
[root@linux ~]# echo|awk -v res1="$Out"'BEGIN{print res1}'
My nameis linux.
[root@linux ~]# echo|awk -v res1="$Out"'{print res1}'
My nameis linux.

例:时间函数mktime、strftime和system的使用:输出一个指定时间,两个时间差,指定时间跟当前时间差

[root@linux download]# awk 'BEGIN{Tim=mktime("2012 12 21 23 59 59");print strftime("%c",Tim);}'
Fri 21 Dec 2012 11:59:59 PM CST
[root@linux download]# awk 'BEGIN{Time=mktime("2012 12 21 23 59 59");Time1=mktime("2012 12 21 23 59 01");print Time-Time1;}'
58
[root@linux download]# awk 'BEGIN{Time=mktime("2012 12 21 23 59 59");Time1=systime();print Time1-Time;}'
535294


到此为止,以上笔者缩写,若都可以理解,并自己改写成所需要的,基本上awk的常规使用,应是没问题了,当然,笔者亦未全部说完相关知识点,每个知识,若要学透,皆非朝夕之事,一起努力吧!