2017 09-04 AWK
2017-09-06 本文已影响0人
楠人帮
本章主要学习内容
- awk介绍
- awk基本用法
- awk变量
- awk格式化
- awk操作符
- awk条件判断
- awk循环
- awk数组
- awk函数
- 调用系统命令
一.awk介绍
(一)awk：Aho, Weinberger, Kernighan，报告生成器，格式化文本输出
有多种版本：New awk（nawk），GNU awk（ gawk）
gawk：模式扫描和处理语言
基本用法： awk [options] ‘program’ var=value file…
awk [options] -f programfile var=value file…
awk [options] 'BEGIN{ action;… } pattern{ action;… } END{ action;… }' file ...
awk 程序通常由：BEGIN语句块、能够使用模式匹配的通用语句块 、END语句块，共3部分组成 program通常是被单引号或双引号中
例： awk '{print 25}' /etc/passwdimage.png
引入BEGIN,END
例：awk 'BEGIN{print 35}' /etc/passwdimage.png
awk 'END{print 35}' /etc/passwd
选项：
-F 指明输入时用到的字段分隔符
-v var=value: 自定义变量
(二)基本格式：awk [options] 'program' file…
program:pattern{action statements;..}
pattern和action：
• pattern部分决定动作语句何时触发及触发事件
BEGIN,END
• action statements对数据进行处理，放在{}内指明 print, printf 分割符、域和记录
• awk执行时，由分隔符分隔的字段（域）标记$1,$2..$n称 为域标识。$0为所有域，注意：和shell中变量$符含义不同
• 文件的每一行称为记录 • 省略action，则默认执行 print $0 的操作
二.awk工作原理
- 第一步：执行BEGIN{action;… }语句块中的语句
- 第二步：从文件或标准输入(stdin)读取一行，然后执行pattern{ action;… }语句块，它逐行扫描文件，从第一行到最后一行重复这 个过程，直到文件全部被读取完毕。
- 第三步：当读至输入流末尾时，执行END{action;…}语句块
- BEGIN语句块在awk开始从输入流中读取行之前被执行，这是一个 可选的语句块，比如变量初始化、打印输出表格的表头等语句通常可以写在BEGIN语句块中
- END语句块在awk从输入流中读取完所有的行之后即被执行，比如 打印所有行的分析结果这类信息汇总都是在END语句块中完成，它 也是一个可选语句块
- pattern语句块中的通用命令是最重要的部分，也是可选的。如果 没有提供pattern语句块，则默认执行{ print }，即打印每一个读取 到的行，awk读取的每一行都会执行该语句块
- print格式：print item1, item2, ...
要点：
(1) 逗号分隔符
(2) 输出的各item可以字符串，也可以是数值；当前记录的字段、 变量或awk的表达式
(3) 如省略item，相当于print $0
示例：
(1)awk '{print "welcome to magedu"}'image.png
(2) awk -F: '{print $1,$3}' /etc/passwd——默认以空格为分隔符image.png
(3)awk -F: '{print $1":"$3}' /etc/passwd——指定以“：”为分隔符
image.png
(4) awk -F: '{print "magedu"}' /etc/passwd——在/etc/passwd的每一行都打印"magedu"image.png
(5)awk -F: '{print}' /etc/fstab——不写$1.....$n代表默认打印$0
image.png
(6)awk -F: '{print $1}'image.png
三.awk变量
- 变量：内置和自定义变量
FS：输入字段分隔符，默认为空白字符
awk -v FS=':' '{print $1,FS,$3}’ /etc/passwd
例：
fs=":" ; awk -v FS=$fs '{print $1,FS,$3}' /etc/passwd
image.png
OFS：输出字段分隔符，默认为空白字符
fs=":"; awk -v FS=$fs -v OFS="++++" '{print$1,$3}' /etc/passwd
image.png
RS：输入记录分隔符，指定输入时的换行符，原换行符仍有效
例子：image.png
ORS：输出记录分隔符，输出时用指定符号代替换行符
例子：awk -v RS=";" -v ORS="####" '{print $1,$3}' aaa.txt
image.png
NF：字段数量
awk -F: '{print NF}' /etc/passwdimage.png
awk -F : '{print $(NF-1)}' /etc/passwdimage.png
NR：行号
awk -F: '{print NR}' /etc/passwd
image.png
给/etc/fstab文件打印行号
awk '{print NR, $0}' /etc/fstabimage.png
FNR：各文件分别计数,行号 ——效果就是如果同时读取多个文件时，可以分别进行计数打印行号，如果用NR则会将多个文件累加打印
例：
awk '{print NR}' /etc/fstab /etc/inittabimage.png
使用FNR则会解决该问题
awk '{print FNR}' /etc/fstab /etc/inittab
image.png
FILENAME：当前文件名
awk '{print FILENAME,NR,$0}' /etc/fstab
image.png
ARGC：命令行参数的个数
awk '{print ARGC}’ /etc/fstab /etc/inittab
awk ‘BEGIN {print ARGC}’ /etc/fstab /etc/inittab
image.png
ARGV：数组，保存的是命令行所给定的各参数
awk ‘BEGIN {print ARGV[0]}’ /etc/fstab /etc/inittabimage.png
awk ‘BEGIN {print ARGV[1]}’ /etc/fstab /etc/inittab——代表第二参数，为/etc/fstabawk变量
自定义变量(区分字符大小写)
(1) -v var=value
(2) 在program中直接定义
示例：
awk -v name="zhang" '{print name }' /etc/fstab
image.png
awk -v name="zhang" 'BEGIN{print name, "is ceo" }image.png
也可以直接在{}里面定义
awk '{sex=male;age=18;print sex,age}' aaa.txtimage.png
注意：{print sex ,age ;age=18},打印出来的效果是第一行不打印年龄image.png
也支持调用文件来实现
vim aaa.txt
{sex="male";age=18;print $1,male,age}
awk -F: -f aaa.txt /etc/passwd
image.png
规律是先赋值后定义，否则会出现一些错误
四.awk中的printf命令
格式化输出：printf “FORMAT”, item1, item2, ...
- (1) 必须指定FORMAT
- (2) 不会自动换行，需要显式给出换行控制符，\n
- (3) FORMAT中需要分别为后面每个item指定格式符
格式符：与item一一对应
%c: 显示字符的ASCII码
%d, %i: 显示十进制整数
%e, %E:显示科学计数法数值
%f：显示为浮点数
%g, %G：以科学计数法或浮点形式显示数值
%s：显示字符串
%u：无符号整数
%%: 显示%自身
修饰符： #[.#]：
第一个数字控制显示的宽度；
第二个#表示小数点后精度，%3.1f
-: 左对齐（默认右对齐）
%-15s +：显示数值的正负符号 %+d
示例：
(1)awk -F: '{print "%s" ,$1}' /etc/passwd——printf命令本身不具有换行命令，所以不加\n,就不会自动换行
image.png
(2) awk -F : '{printf "%s\n",$1}' /etc/passwdimage.png
(3)awk -F : '{printf "%s %d\n" ,$1,$3}' /etc/passwdimage.png
(4)awk -F: '{printf "%-30s %-30d\n" ,$1,$3}' /etc/passwd
image.png
(5)awk -F: '{printf "%-30s %-10.3f" ,$1,$3}'
/etc/passwdimage.png
(6)awk -F: '{printf "username: %-20s uid: %-10d\n" ,$1,$3}' /etc/passwd
image.png
(7)awk -F: 'BEGIN{print "username uid"}{printf "%-20s %-10d\n" ,$1,$3}' /etc/passwd
image.png
(8) awk -F: 'BEGIN{printf "username uid\n-----------\n"}{printf "%-20s %-10d\n" ,$1,$3}' /etc/passwdimage.png
(9)df| grep "/dev/"|awk '{printf " username: %-20s use: %-10s\n" ,$1,$5}'image.png
五.操作符
(一) 算术操作符：
x+y, x-y, x*y, x/y, x^y, x%y
例：
awk 'BEGIN{print 2^3}'
awk 'BEGIN{print 2+3}'
awk 'BEGIN{print 2^3}'
-x: 转换为负数
+x: 转换为数值
(二)字符串操作符：没有符号的操作符，字符串连接
赋值操作符： =, +=, -=, *=, /=, %=, ^= ++, -
awk 'BEGIN{print i++}'
awk 'BEGIN{print ++i}'image.png
awk -v n=100 'BEGIN{sum=100;print sum+=n;pirnt sum }'
比较操作符： ==, !=, >, >=, <, <=
模式匹配符：~：左边是否和右边匹配包含
!~：是否不匹配
awk –F: '$0 ~ /root/{print $1}‘ /etc/passwd
awk -F : '$0 !~ /root/{print $1}' /etc/passwd
image.png
awk '$0~"^root" ' /etc/passwd——root 后不写{print} 默认打印$0
也可以写成 awk '$0~/^root/{print $0}' /etc/passwd
awk –F: '$3==0' /etc/passwdimage.png
(三)逻辑操作符：
与&&，或||，非!
示例：
awk -F: ' $3>=100&&$3<=1000 {print $0}' /etc/passwd——$3是否大于100且小于1000，满足条件打印结果
image.png
awk -F: '$3>=1000|| $3<=100{print $3}' /etc/passwdimage.png
awk -F: '!($3==0){print $3}' /etc/passwd
(四)函数调用： function_name(argu1, argu2, ...)
条件表达式（三目表达式）： selector?if-true-expression:if-false-expression
示例：
awlk -F: '{$3>=1000?usertype="commonuser":usertype="sysuser or sysadmin";printf "%-30s %-10s\n" ,$1,usertype}' /etc/passwd
image.png
解释：首先判断$3是否大于1000，如果大于一千则显示用户类型为'commonuser',当小于一千时，则显示用户类型为'sysuser or sysadmin'，然后格式化打印用户名和用户类型。注意字符串一定要加双引号
(五) awk PATTERN
awk PATTERN:根据pattern条件，先过滤匹配的行，再做处理
(1)如果未指定：空模式，匹配每一行
image.png
(2) /regular expression/：仅处理能够模式匹配到的行，需要用/ /括起来
awk '/^UUID/{print $1}' /etc/fstab
awk '!/^UUID/{print $1}' /etc/fstab
image.png
(3) relational expression: 关系表达式，结果为“真”才会被处理 真：结果为非0值，非空字符串
假：结果为空字符串或0值
示例：
awk -F: 'i=1;j=1{print i,j}' /etc/passwd——判断'i=1,j=1'结果为非0，所以为真，给每一行都会打印'i=1,j=1'image.png
awk ‘!0’ /etc/passwd ——非0结果为真
awk ‘!1’ /etc/passwd ——结果为0，为假，不做后续处理
awk –F: '$3>=1000{print $1,$3}' /etc/passwd ——判断$3是否大于一千，如果大于一千则打印用户名和UID
awk -F: '$3<1000{print $1,$3}' /etc/passwd——原理同上
awk -F: '$NF=="/bin/bash"{print $1,$NF}' /etc/passwd ——最后一个字段是否为/bin/bash,如果满足则打印用户名和最后一个字段
awk -F: '$NF ~ /bash$/{print $1,$NF}' /etc/passwd——最后一个字段是否是以/bash/结尾的，如果满足则打印
(4) line ranges：行范围
格式：startline,endline：/pat1/,/pat2/ 不支持直接给出数字
例子：
awk -F: '/root>/,/halt>/{print $1}' /etc/passwd ——判断以root开头，到以halt开头匹配的行
image.png
awk -F: '(NR>=10&&NR<=20){print NR,$1}' /etc/passwd
(5) BEGIN/END模式
BEGIN{}: 仅在开始处理文件中的文本之前执行一次
END{}：仅在文本处理完成之后执行一次
示例：
awk -F: 'BEGIN{printf "username uid\n"}'{printf "%-20s %-10d\n "} END{printf "print end"}/etc/passwdimage.png
image.png
seq 10 | awk 'i=0'——i=0为假，不执行操作
seq 10 |awk 'i=1'——i=1为真，会打印
image.png
seq 10 |awk 'i=!0'——非0为真，执行后续操作
seq 10 |awk 'i=!i'——i本身为0，因为之前没有赋值，但是加！表示非0，所以会打印1，当读入第二个数字是,非i为假，不打印，所以最后的输出结果为奇数
image.png
如果想打印偶数， seq 10 |awk -v i=1 'i=!i'image.png
或者seq 10 |awk '!(i=!i)' 效果也是打印偶数
如果想知道输出的结果为真还是为假，可以 seq 10 |awk '{i=!i;print i}'image.png
六.awk控制语句
(1) if-else语句
语法：if(condition){statement;…}[else statement]
if(condition1){statement1}else if(condition2){statement2} else{statement3}
使用场景：对awk取得的整行或某个字段做条件判断
示例：
awk -F: '{if($3>=1000)print $1,$3}' /etc/passwd
image.png
awk -F : '{if($NF=="/bin/bash")print $1,$3 }' /etc/passwd——最后一个字段是否为/bin/bash,如果满足，则打印
image.png
awk -F: '{if($3>=1000){printf username="common user %-20s %-10d\n " ,$1,$3}else{printf username="sysuser or sysadmin %-20s %-10d\n" ,$1,$3}}' /etc/passwdimage.png
也可写成 awk -F: '{if ($3>=1000)printf usrename="common user %-20s\n" ,$1;else printf username="sysuser or root %-20s\n" ,$1}' /etc/passwd
df -h |awk -F: '/^/dev/{print $1}'|awk '$NF>10{print $NF}'image.png
awk 'BEGIN{test=680;if(test>=680)print "you can go to qinghua";else if (test<680$$test>=600)print "you can go to fudan";else print"you can go home"}'image.png
(2)while循环
语法：while(condition){statement;…} 条件“真”，进入循环；条件“假”，退出循环 使用场景： 对一行内的多个字段逐一类似处理时使用 对数组中的各元素逐一处理时使用
示例：
awk '/^[[:space:]]/linux16/{i=1;while (i<=NF){print $i,length($i);i++}}' /etc/grub2.cfg
解释：首先规定是以空格开头并后跟linux16的行，然后判断字段数是否小于等于最后一个字段数，如果满足条件，就打印字段内容和字段的长度。然后去匹配下一行，并且重新从i=1赋值，继续判断循环
image.png
awk '/^[[:space:]]linux16/{i=1;while (i<=NF){if length($i)>=10{print $i length($i)};i++ }}' /etc/grub2.cfg
image.png
练习：
打印1到10，显示数字是奇数还是偶数
seq 10|awk '{i=1;while(i<=NF){if ($i%2==0)print $i,"oushu";else print $i,"jishu";i++}}'
image.png
(3)do-while循环
语法：do {statement;…}while(condition)
意义：无论真假，至少执行一次循环体
示例：
计算1加到100
方法1：
awk 'BEGIN{ total=0;i=0;do{ total+=i;i++;}while(i<=100);print total}'
方法2：
echo {1..100}|tr ' ' '+'|bc
方法3：
seq -s '+' 100|bc
方法4：
for ((sum=0;i=1;i<=100;i++));do let sum+=i;done echo $sum
image.png
方法5：
awk 'BEGIN{i=1;sum=0;while(i<=100){sum+=i;i++} print $sum}'
方法6：
awk 'BEGIN{for(i=1;i<=100;i++){sum+=i}print sum}'
image.png
(4)for循环
语法：for(expr1;expr2;expr3) {statement;…}
常见用法： for(variable assignment;condition;iteration process) {for-body}
特殊用法：能够遍历数组中的元素
语法：for(var in array) {for-body}
示例：
awk '/^[[:space:]]*linux/{for(i=1;i<=NF;i++){print $i length($i)}}'——寻找是否以空格开头，并后跟linux16的行，打印每个字段的内容，并显示字段的长度
(5)switch语句
语法：
switch(expression) {case VALUE1 or /REGEXP/:
statement1; case VALUE2 or /REGEXP2/: statement2; ...; default: statementn}
break和continue
awk 'BEGIN{sum=0;for(i=1;i<=100;i++) {if(i%2==0)continue;sum+=i}print sum}'
效果是打印奇数，并相加求和
如果想打印偶数
awk 'BEGIN{sum=0;for(i=1;i<=100;i++){if(i%2==0)continue;sum+=i}print sum}'
image.png
如果将continue换成break,效果是
image.png
原因：break 的功能是如果满足条件，则跳出整个循环，不再执行，所以第一个数为1，属于奇数，满足条件，直接退出，显示结果为0
而计算偶数时，因为1为奇数，不满足条件，继续计数，直到第二个数进来，满足条件，则退出整个循环
练习：判断i是否等于50，如果等于退出循环，不再计算
awk 'BEGIN{sum=0;for(i=1;i<=100;i++) {if(i==50)break;sum+=i}print sum}'
image.png
next: 提前结束对本行处理而直接进入下一行处理（awk自身循环）
练习：
(1)awk -F: '{if($3%2!=0) next; print $1,$3}' /etc/passwd——判断uid是否为偶数，是偶数则打印image.png
(2)用next打印用户名打印偶数行(etc/passwd)
awk -F: '{if(NR%2!=0)next;print NR,$1,$3}' /etc/passwd
image.png
六.awk数组
关联数组：
awk 'BEGIN{weekdays["mon"]="Monday"; weekdays["tue"]="Tuesday";print weekdays["mon"],weekdays[tue]}'
array[index-expression]
index-expression:
(1) 可使用任意字符串；字符串要使用双引号括起来
(2) 如果某数组元素事先不存在，在引用时，awk会自动创建 此元素，并将其值初始化为“空串”
若要判断数组中是否存在某元素，要使用“index in array”格 式进行遍历
示例：
weekdays[“mon”]="Monday“
image.png
image.png
练习：
统计/etc/passwd中最后一个字段shell类型，并对每个类型计数
awk -F: '{line[$7]++}END{for (i in line){print i,line[i] }}' /etc/passwd
image.png
若要遍历数组中的每个元素，要使用for循环
for(var in array) {for-body}
注意：var会遍历array的每个索引
例子：
awk -F: '!line[$7]++' /etc/passwd——作用是去重，'!'代表非的意思，相同的shell类型只打印一次。
原理：初始化为0，为假，但是通过"!",变为真，打印一次对应的shell类型，但是以后相同都不打印，执行完毕跳到下一行，继续执行新的shell类型的打印。
image.png
awk 'BEGIN{weekdays["mon"]="Monday";weekdays["tue"] ="Tuesday";for(i in weekdays) {print weekdays[i]}}'
***注意面试常考题：netstat -tan | awk '/^tcp/{state[$NF]++}END {for(i in state) { print i,state[i]}}'
awk '{line[$1]++}END{for(i in line) {print i,line[i]}}' access_log
image.png
取出访问的ip地址，并统计访问数量
netstat -tan|awk -F: '[[:space:]]+' '/^tcp{ip[$6++]END{for(i in ip){print i,ip[i]}}'image.png
如果想要排序，则在后面加入|sort -nr -k2|awk '{print $1}'|head -10
七.awk函数
数值处理： rand()：返回0和1之间一个随机数
awk 'BEGIN{print rand()}'——显示固定的值，并且为0和1之间的值
awk 'BEGIN{srand(); for (i=1;i<=10;i++)print int(rand()*100) }' image.png
字符串处理：
• length([s])：返回指定字符串的长度
• sub(r,s,[t])：对t字符串进行搜索r表示的模式匹配的内容，并将第一个匹 配的内容替换为s
echo "2008:08:08 08:08:08" | awk 'sub(/:/,"-",$1)'
• gsub(r,s,[t])：对t字符串进行搜索r表示的模式匹配的内容，并全部替换 为s所表示的内容
echo "2008:08:08 08:08:08" | awk ‘gsub(/:/,“-",$0)'
• split(s,array,[r])：以r为分隔符，切割字符串s，并将切割后的结果保存 至array所表示的数组中，第一个索引值为1,第二个索引值为2,…
netstat -tan | awk '/^tcp>/{split($5,ip,":");count[ip[1]]++} END{for (i in count) {print i,count[i]}}'
练习：
统计男生的总分数和平均数，以及女生的总分数和平均数
image.png
方法1：
awk '{total[$3]+=$2;num[$3]++}END{for(name in total){print name,total[name],total[name]/num[name]}}'
image.png
方法2：awk '{if($3 == "male"){msum+=$2;mnum++}else{fsum+=$2;fnum++}}END{printf "msum=%d mavg=%.2f\n fsum=%d favg=%.2f\n",msum,msum/mnum,fsum,fsum/fnum }' score.txt
image.png
(2)自定义函数
格式： function name ( parameter, parameter, ... ) {
statements return expression
}
示例：
cat a.txt
function max(v1,v2) {
v1>v2?var=v1:var=v2
return var
}
BEGIN{
print max(a,b)}
awk -v a=10 -v b=20 –f a.txt
image.png
(3)system命令
空格是awk中的字符串连接符，如果system中需要使用awk中 的变量可以使用空格分隔，或者说除了awk的变量外其他一律 用""引用起来。
awk 'BEGIN{system("hostname") }'image.png
awk 'BEGIN{score=100; system("echo your score is " score) }'
image.png
awk -v hi="haha" 'BEGIN{system("echo " hi)}'
image.png
str="hello,mage" ;awk -v hi="$str" 'BEGIN{system("echo "hi)}'
image.png
