Linux文本处理神器awk实战案例

淡淡的烟草味﹌ 2022-10-15 04:59 208阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  1. 什么是awk
 *  2. 打印不同列的内容
 *   *  2.1 初探数据文件
     *  2.2 awk处理的三种模式
     *  2.3 打印全部内容
     *  2.4 打印第N列内容
     *  2.5 打印多列内容
     *  2.6 打印多列内容并对齐显示
     *  2.7 第0列的物理意义
 *  3. 打印行号和列号
 *   *  3.1 列与列中间的分隔符
     *  3.2 打印行号
     *  3.3 打印列号
     *  3.4 利用列号打印倒数第N列
     *  3.5 打印最后一行
 *  4. 修改输入和输出分隔符
 *  5. 输入多个文件
 *  6. 修改某一列的值
 *  7. 条件筛选后打印
 *  8. 运算
 *   *  8.1 数学运算
     *  8.2 字符串拼接
     *  8.3 两者混合运算
 *  9. 正则表达式

# 1. 什么是awk #

AWK是为文本处理专门打造的领域指定语言，通常用作数据提取和数据报告。它和sed、grep的功能是类似的，能够进行过滤，并且它们三者是大多数Linux系统的标准工具。

20世纪70年代，AWK诞生于贝尔实验室。它的名字起源于三个作者姓的首字母。AWK语言是一种数据驱动的语言，它是由对文本流的一系列操作组成的，不仅能够对文件进行操作，也能够对管道进行操作，最终能够提取或者处理文本，例如产生格式化的报告。AWK广泛使用字符串类型，关联数组和正则表达式。

# 2. 打印不同列的内容 #

## 2.1 初探数据文件 ##

首先，data.txt是awk工具的输入文件，其内容如下所示，其中第一列是材质，第二列是重量，第三列是发行年，第四列是发行国，最后一列是古币的名称：

gold 1 1908 Austria-Hungary Franz josef 100 Korona
    gold 1 1985 Canada Maple leaf
    silver 10 1981 USA ingot
    gold 1 1983 RSA Krugerrand
    gold 0.5 1981 RSA Krugerrand
    gold 1 1986 USA American Eagle
    silver 1 1986 USA Liberty dollar
    silver 1 1986 USA Liberty 50-cent piece
    gold 0.25 1986 USA Liberty 5-dollar piece
    silver 1 1987 USA Constitution dollar
    gold 0.1 1986 PRC Panda
    gold 0.25 1987 USA Constitution 5-dollar piece
    gold 1 1984 Switzerland ingot

其中最后一列的数据包括不定长个空格，这往往是文本处理的一个难点。

## 2.2 awk处理的三种模式 ##

*  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\}

## 2.3 打印全部内容 ##

如何使用awk打印文件全部内容呢？

awk '{print}' data.txt

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
  但是上述命令和cat data.txt是等价的，如图所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

## 2.4 打印第N列内容 ##

打印第一列内容的代码如下所示：

awk '{print $1}' data.txt

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
  打印第N列，只需把$1中1改成N即可，比如第三列：

awk '{print $3}' data.txt

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

## 2.5 打印多列内容 ##

上一小节讲的是打印某一行的内容，如果学过Python，往往会联想是否存在切片操作，即能否取出多列内容。

同时取出前三列的命令如下所示：

awk '{print $1, $2, $3}' data.txt

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

## 2.6 打印多列内容并对齐显示 ##

可通过在每一列中添加制表符(TAB)来进行对齐，需要注意的是在awk命令内需要使用字符或者字符串用双引号进行表示：

awk '{print $1 "\t" $2 "\t" $3}' data.txt

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 2.7 第0列的物理意义 ##

其中第0列表示的是**所有行**，而不是所有列，如下所示：

awk '{print $0}' data.txt

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]

# 3. 打印行号和列号 #

行号指的是位于第几行，而列号指的是这一行一共包含了几列。

## 3.1 列与列中间的分隔符 ##

首先假设字符串1为s1，字符串2为s2，

*  空格：表示将字符串进行拼接，即s1+s2
 *  逗号：表示通过空格进行拼接，即s1+空格+s2
 *  制表符：表示通过TAB进行连接，即s1+TAB+s2

## 3.2 打印行号 ##

将行号和原有列通过空格进行拼接：

awk '{print NR, $0}' data.txt

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
  将行号和原有列通过TAB进行拼接：

awk '{print NR "\t" $0}' data.txt

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

## 3.3 打印列号 ##

由于在awk中，每个分隔符将两列数据分隔开。比如一行中包括了多个空格，则表示该行出现了多列数据，这就会导致不同行对应的列数是不一致的，打印每一行对应的列号代码如下所示：

awk '{print NF, $0}' data.txt

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

## 3.4 利用列号打印倒数第N列 ##

打印最后一列直接用`$NF`，具体代码为：

awk 'print { $NF}' data.txt

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
  所以打印倒数第N列，使用`$(NF-N-1)`即可。例如倒数第二列是`$(NF-1)`。

awk '{print $(NF-1)}' data.txt

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

## 3.5 打印最后一行 ##

awk 'END {print NR, $0}' data.txt

![在这里插入图片描述][20210703095006321.png_pic_center]

# 4. 修改输入和输出分隔符 #

默认的输入和输出分隔符都是空格。假如输入文件为csv文件，那么就需要更改输入分隔符为逗号。

如果使用默认分隔符的话，就无法进行分列，也就是说整个数据仅仅只有一列：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

*  输入分隔符：FS

对**输入分隔符进行修改**的代码如下所示：

awk 'BEGIN{FS=","} {print $1, $2}' time_name_score.csv

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

*  输出分隔符：OFS

对**输入和输出分隔符同时进行修改**的代码如下所示：

awk 'BEGIN{FS=","; OFS="\t"} {print $1, $2}' time_name_score.csv

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

# 5. 输入多个文件 #

直接把多个文件名依次排列在最后，需要注意的是把不同文件按照行进行拼接的：

awk '{print NR, $0}' data.txt data2.txt

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]

# 6. 修改某一列的值 #

有时将某一列的值统一修改的需求，具体代码如下所示：

awk '$1 = 'silver'; {print $0}' data.txt

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]

# 7. 条件筛选后打印 #

*  筛选并打印材质为银的所有古币的命令如下：

awk '$1=="silver" {print $0}' data.txt

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]

*  筛选并打印出品年为1987年的所有古币的命令如下：

awk '$3==1987 {print $0}' data.txt

![在这里插入图片描述][20210703004513922.png]

*  打印第7行

awk 'NR==7 {print $0}' data.txt

*  打印列数为7的所有行

awk 'NF==7 {print $0}' data.txt

# 8. 运算 #

## 8.1 数学运算 ##

输入以下命令后，请再按一个回车，从而得到执行结果，得到结果后按Ctrl+C后退出即可：

*  加法：awk ‘\{a=1; b=2; print a+b\}’
 *  减法：awk ‘\{a=1; b=2; print a-b\}’
 *  乘法：awk ‘\{a=1; b=2; print a\*b\}’
 *  除法：awk ‘\{a=1; b=2; print a/b\}’
 *  取余：awk ‘\{a=1; b=2; print a%b\}’

## 8.2 字符串拼接 ##

字符串拼接：awk ‘\{a=1; b=2; print a b\}’  
![在这里插入图片描述][20210703110326807.png_pic_center]

## 8.3 两者混合运算 ##

字符串拼接时，可以通过括号进行表示，拼接后再进行数学运算，如下所示：

awk '{a=1; b=2; c=3; print (a b)+c}'

![在这里插入图片描述][20210703110447351.png]  
  如果字符串中的**开头**是数字，则可以直接和数字进行运算，否则认为字符串代表的数字为0（即使是字符串的中部出现了数字也一样）。  
![在这里插入图片描述][20210703111806945.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][2021070311190884.png_pic_center]

# 9. 正则表达式 #

通过/正则表达式/来进行文本搜索。比如文本中包括字符串com，则搜索表达式为：

awk '/com/{print $0}' data.txt

![在这里插入图片描述][20210703113406524.png_pic_center]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221014/59ece841388b4124a51021c17041366b.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20221014/449100af9b0f4e4ba16b626b58fd51e0.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]: /images/20221014/38f524623f204f129ebadbeb6e2c9a9d.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]: /images/20221014/e22060ed2c104fb49a1d19fdc61d37ad.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]: /images/20221014/06846eaad360444d870eb43ba4faddf3.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221014/ea45a02f688040c1a315ce3ba7c89011.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20221014/ec0b7fff7359414a81861677920c2671.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20221014/1e53adb55af2421f8df154107975b716.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20221014/a672f182febc4d50960d87bfa0fcf231.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]: /images/20221014/de49bc5aba74472ba763720a3c64c042.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]: /images/20221014/4952849da2504f0f93ca5fdb68b9487b.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlcm9zdW5seQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]: /images/20221014/042939cff9584c688699d1606514a75c.png
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