Linux Shell重定向 管道命令 awk编程 sed文件操作高阶函数

在编程中如果能够熟悉shell高阶语法，将对我们进阶为高级程序员有很大的帮助，本文将从Shell重定向 管道命令 awk编程 sed等方面展开介绍。
作者：有勇气的牛排

1 shell重定向

通常情况下，多数unix系统命令从终端接受输入并将产生的结果输出发送回终端。

一个命令通常从一个标准输入的地方读取，这里恰好终端。同样，一个命令通常将其输出写入到标准输出，治理默认也是终端。

重定向命令列表

1.1 输出重定向

>：覆盖到文件
>>：追加到文件末尾

实例：使用who命令，将结果保存在who.txt中

who > who.txt

1.2 /dev/null

这条命令可以让执行的命令，不在屏幕上显示结果（类似于禁止输出），其本质为写一个特殊的文件，但是写的文件都会被抛弃。

who /dev/null

2 linux管道命令

• 符号：|
• 管道命令能且仅能处理经由前一个命令传来的正确信息。（不处理错误输出）
• 在每个管道符号后面接的第一个参数一定是命令，并且该命令必须能够接收标准输入

实例1：将ls的标准输出，利用cat命令写到文件中

ls | cat > dirinfo.txt

实例2：查询指定字符

人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。
天生我材必有用，千金散尽还复来。
烹羊宰牛且为乐，会须一饮三百杯。
岑夫子，丹丘生，将进酒，君莫停。
与君歌一曲，请君为我侧耳听。
钟鼓馔玉不足贵，但愿长醉不愿醒。
古来圣贤皆寂寞，惟有饮者留其名。
陈王昔时宴平乐，斗酒十千恣欢谑。
主人何为言少钱，径须沽取对君酌。
五花马，千金裘，呼儿将出换美酒，与尔同销万古愁。

cat gushi.txt | grep "请君为我侧耳听"

实例3：生成一个8位随机密码

tr -dc A-Za-z0-9_ </dev/urandom | head -c 8 | xargs

3 cut 列提取命令

语法：cut [选项] 文件名
-f：列号：提取第几列
-d：分割符：按照指定分隔符分割列，默认为 “tab” 制表符
-n：取消分割多字节字符
-c：字符范围：不依赖分隔符来区分，而是通过字符范围（行首为0）来进行字段提取。“n-”表示从第n个字符到行尾;“n-m”从第n个字符到第m个字符;“一m”表示从第1个字符到第m个字符。
--complemment：补足被选择的字节、字符或字段
--out-delimiter：指定输出内容是的字段分割符

students.txt

id      name    score
1       Charles 100 
2       Tom     99  
3       Lisa    99	

实例：提取第2、3列内容

cut -f 2,3 student.txt

实例：提取每行前2个字符

cut -c -2 student.txt

实例：提取第2到最后一个字符

cut -c 2- student.txt

cat student.txt | cut -d "	" -f 1,2

4 awk命令

AWK是处理文本文件的语言，是一个强大的文本分析工具。

• 多个条件使用{ }进行分割，也可以使用回车符进行分割
• 如需执行多个命令，可使用回车或; 进行分割
• 在awk中，变量的赋值与调用都不需要加入 $ 符

4.1 awk 条件

4.1.1 BEGIN

BEGIN作为awk的保留字，其在awk读取数据之前执行，且执行一次。

实例：

awk 'BEGIN{printf "先执行我这哦\n"} {printf $2"\n"}' student.txt

4.1.2 END

END作为awk的保留字，与BEGIN的作用相反，其在程序执行结束后，执行的一次动作。

实例：

awk 'END{printf "程序执行完毕，执行这里哈\n"} {printf $2 "\t" $3 "\n"}' student.txt

4.1.3 关系运算符

实例

cat student.txt | grep -v score | awk '$3 > 99 {printf $2 "\t" $3 "\n"}'

4.1.4 正则

实例：打印Chrles的信息

awk '/Charles/ {print}' student.txt

4.2 awk 内置变量

# 打印所有数据
awk '{print $0}' student.txt
# 当前记录的第n列字段
awk '{print $n}' student.txt
# 当前所在行总字段数
awk '{print NF}' student.txt
# 当前所在行的行号
awk '{print NR}' student.txt

# 打印文本文件的总行数 
awk 'END{print NR}' student.txt
# 打印文本第一行
awk 'NR==1{print}' student.txt
# 打印文本第二行第一列
sed -n "2, 1p" student.txt | awk '{print $1}'

# 进程查看
ps -aux | grep watchdog
# 进程查看 获取第1、2、3列
ps -aux | grep watchdog | awk '{print $1"\t"$2"\t"$3}'
# 进程查看 第一行 获取第1、2、3列
ps -aux | grep watchdog | awk 'NR==1{print $1"\t"$2"\t"$3}'

# 获取行数
df -h | awk 'END{print NR}'

# 获取最后一行的列数
ps -aux | grep watchdog | awk 'END{print NF}'
# 获取最后一列
ps -aux | grep watchdog | awk 'END{print $NF}'

4.3 awk 脚本

对于简单的命令可以在命令行中解决，但是面对大量从操作时，写成脚本就非常中重要了。

使用 -f 进行调用

print.awk

{print $1"\t"$2"\t"$3}

ps -aux | grep watchdog | awk -f print.awk

5 sed

sed命令是利用脚本来处理文本文件，并且可以按照执行编辑文本文件。

参数说明：
-e<script>或--expression=<script> 以选项中指定的script来处理输入的文本文件。
-f<script文件>或--file=<script文件> 以选项中指定的script文件来处理输入的文本文件。
-h或--help 显示帮助。
-n或--quiet或--silent 仅显示script处理后的结果。
-V或--version 显示版本信息。

动作说明：
a ：新增， a 的后面可以接字串，而这些字串会在新的一行出现(目前的下一行)～
c ：取代， c 的后面可以接字串，这些字串可以取代 n1,n2 之间的行！
d ：删除，因为是删除啊，所以 d 后面通常不接任何东东；
i ：插入， i 的后面可以接字串，而这些字串会在新的一行出现(目前的上一行)；
p ：打印，亦即将某个选择的数据印出。通常 p 会与参数 sed -n 一起运行～
s ：取代，可以直接进行取代的工作哩！通常这个 s 的动作可以搭配正则表达式！例如 1,20s/old/new/g 就是啦！

5.1 查、删除、替换、增加、批量操作

注：这里nl与cat效果相同

5.1.1 查

实例：查询第2行记录

sed -n '2p' student.txt 

实例：查询2~4行

sed -n '2,4p' student.txt

5.1.2 增加

实例：在第二行前 插入 ccc，并标准输出

nl student.txt | sed '2i ccc'

实例：在第二行后 插入 ccc，并标准输出

nl student.txt | sed '2a ccc'

5.1.3 删除

实例：删除3~4行，并标准输出

nl student.txt | sed '3,4d'

实例：删除第3~最后一行，并标准输出

cat student.txt | sed '3,$d'

5.1.4 替换

5.1.4.1 -e 不修改源文件

id      name    name2   score
1       cc      cc      100 
2       aa      my      99  
3       bb      by      92  
4       cc      na      96  
5       yy      dd      98

语法：sed s/被替换的字符串/新字符串/g

实例1：将每行第一次出现的 cc 替换为导演，并标准输出

sed -e 's/cc/导演/' student.txt

实例2：基于实例1，替换所有符合条件的

sed -e 's/cc/导演/g' student.txt

5.1.4.2 -i 修改源文件

用法同-e,区别在于是否修改源文件。

# 将每行第一次出现的 cc 替换为导演
sed -e 's/cc/导演/' student.txt

# 将所有的 cc 替换为导演
sed -e 's/cc/导演/g' student.txt

5.1.4.3 范围替换

实例：将 2~5行替换为空

nl student.txt | sed '2,5c 空空空'

5.1.4.4 批量操作

将当前目录所有stu开头的文件进行操作

sed -i 's/导演/cc/g' stu*

5.2 搜索

id      name    score
1       Charles 100 
1       Charles_a 99
3       Lisa    92  
2       Tom     99  
3       Lisa_b  95

5.2.1 仅搜索

实例：搜索包含 cc的记录，并标准输出。

cat student.txt | sed -n '/cc/p'

5.2.2 搜索并执行指令

实例：搜索第一个匹配到的cc记录，并且将第一个cc替换为`导演，最后标准输出。

cat student.txt | sed -n '/cc/{s/cc/导演/;p;q}'

实例：搜索所有含有cc的记录，将第一个出现的cc替换为导演，并标准输出。

cat student.txt | sed -n '/cc/{s/cc/导演/;p}'

6 字符处理命令

6.1 sort 排序

语法：sort [选项] 文件名

-b: 忽略每行前面的空格字符
-c: 检查文件是否已经按照顺序排序
-d: 处理英文字母、数字及空格字符外，忽略其他的字符
-f: 忽略大小写
-i: 排序时，除了040至176之间的ASCII字符外，忽略其他的字符。
-n: 以数值型进行排序，默认使用字符串型排序
-r: 反向排序
-u: 删除重复行。就是uniq命令
-t: 指定分隔符，默认是分隔符是制表符
-k n[,m]: ―按照指定的字段范围排序。从第n字段开始，m字段结束（默认到行尾）

6.2 uniq 取消重复行

语法：uniq [选项] 文件名

-i：忽略大小写

实例

sort -n student.txt | uniq

6.3 wc 统计命令

语法：wc [选项] 文件名

选项：
	-l：只统计行数
	-w：只统计单词数
	-m：只统计字符数

统计：student.txt

[root@master shell]# wc student.txt 
 6 24 76 student.txt

行数为6、单词数24、字节数76