文本處理三劍客之sed
sed概述
sed使用示例
sed的高級應用
sed概述
sed, 作爲文本三劍客之一，其定位就是一個編輯器， 而且sed是一個流式編輯器(stream editor)，其主要功能是過濾和轉換文本。
sed - stream editor for filtering and transforming text
作爲一個強大的文本處理功能，sed 自然能夠配合正則表達式，另外，所謂流編輯器，sed 是逐行地讀取文本，在文本行中應用指定的命令，且默認輸出到stdout; sed 擁有兩個緩衝區，活躍模式空間(active pattern space)與輔助保持空間(auxiliary hold space), 簡稱爲模式空間與保持空間，且這兩個空間默認都爲空。
`sed' maintains two data buffers: the active _pattern_ space, and theauxiliary _hold_ space. Both are initially empty.
sed的基本應用只用到模式空間就夠了，sed的高級應用需要模式空間與保持空間的想到配合。在sed 的基本應用中，sed會把當前處理的行存儲在一個臨時緩衝區，即模式空間；然後sed會在模式空間中處理文本，並且傳送到標準輸出，再接着處理下一行，如此循環往復，直至文件末尾,這就是sed的基本工作原理。由此可風，sed在默認情況下是不修改原文件的；在sed的高級應用中，多了一個保持空間，保持空間是與模式空間進行交互的，且以模式空間爲主，保持空間爲輔，sed匹配的內容最終都得經由模式空間傳輸至stdout.
常用參數
-n: --quiet, --silent, 靜默模式，不輸出模式空間內容的自動打印
-e: --expression=script, 多點編輯，類似於管道
-f: --file=script-file, 從指定文件中讀取sed腳本
-r: 支持使用擴展正則表達式
-i: 原處編輯，-i.bak可同時作備份
sed地址定界
所謂sed的地址定界，就是我們對要處理的文本給出一個範圍，然後讓sed只針對此範圍去做相應的處理。
不給地址，默認全文處理
單地址：
#：指定的行 /pattern/：被此模式所能匹配到的每一行
地址範圍：
#,#：從多少行到多少行 #,+#：從第#行起至第#行+#行結束(相對地址) #,/part/: 從第#行開始，到第一次匹配到/part/模式結束 /part1/,/part2/: 從第一次匹配到/part1/開始，到最後一次匹配到/part2/結束
步進: ~
1~2：奇數行
2~2: 偶數行
sed編輯命令
d: 刪除模式空間匹配到的行
p: 顯示模式空間中的內容
a \test: 在行後面追加文本，\可用空格替代；支持使用\n 實現多行追加
i \test: 在行前面插入文本，\可用空格替代；支持使用\n 實現多行插入
c \test: 替換爲單選或多行文本，\可用空格替代
w /PATH/TO/SOMEFILE: 另存爲模式匹配的行到指定文件
r /PATH/TO/SOMEFILE: 讀取指定文件的文本至模式空間匹配到的行後
=： 爲模式空間的行打印行號
!: 模式空間匹配的行作反處理
s///: 查找替換，支持使用其它分隔符，如s@@@, s###
替換標記：
g: 行內全局替換
p: 顯示替換成功的行
w /PATH/TO/SOMEFILE：將替換成功的行保存至指定的文件中
sed使用示例
創建一個測試文件：
[root@centos7 ~#]cat f1 1 2 3 4 5
刪除f1中的空格並寫入原文件
[root@centos7 ~#]sed -i '/^$/d' f1
刪除1-3行
[root@centos7 ~#]sed '1,3d' f1 4 5 [root@centos7 ~#]
打印出第2行,並說明默認打印模式空間的意義
[root@centos7 ~#]sed -n '2p' f1 # 只打印出了第2行 2 [root@centos7 ~#][root@centos7 ~#]sed '2p' f1 1 2 # sed 默認顯示出模式空間中的2 2 # sed 匹配到第2行並打印出 3 4 5
給第2行後加入‘liansir’字樣，在第3行前加入‘xiaolei'字樣，替換第4行爲’lvxing'
[root@centos7 ~#]nl f1 |sed -e '2a \liansir' -e '3i \xiaolei' -e '4c \lvxing' 1 1 # 命令n: nl - number lines of files 2 2 liansir xiaolei 3 3 lvxing 5 5 [root@centos7 ~#]
給f1加入空格後並顯示空格行號
[root@centos7 ~#]sed -n '/^$/=' f1
給數字2後加'liansir'字樣，給數字3前加'xiaolei'字樣
[root@centos7 ~#]sed -e 's/2/&liansir/' -e 's/3/xiaolei&/' f1
刪除/etc/grub2.cfg文件中所有以空白開頭的行行首的空白字符
[root@centos7 ~#]sed -r 's/^[[:space:]]+//' /etc/grub2.cfg # 以“替換”的方式實現了“刪除”，-r 表示使用擴展正則表達式
刪除/etc/fstab文件中所有以#開頭，後面至少跟一個空白字符的行的行首的#和空白字符
[root@centos7 ~#]sed -r 's/^#[[:space:]]*//' /etc/fstab
在/root/install.log每一行行首增加#號
[root@centos6 ~#]sed 's/^/#/' /root/install.log 或[root@centos6 ~#]sed -r 's/(.*)/#\1/' /root/install.log # 後向引用，注意使用擴展正則表達式 或[root@centos6 ~#]sed -r 's/(.*)/#&/' /root/install.log
處理/etc/fstab路徑,使用sed命令取出其目錄名和基名 （此題有料，衆多解法，有興趣者探索之）
取基名：下面命令的主要思路是不管前面是什麼，只錨定最後一個單詞的開頭
[root@centos6 ~#]echo '/etc/fstab' |sed -r 's/(.*)\/<//' # 注意轉義 /etc/fstab [root@centos6 ~#] [root@centos6 ~#]echo '/etc/fstab' |sed -r 's@(.*)/<@@' # 不想轉義可直接換分隔符 /etc/fstab [root@centos6 ~#]echo '/etc/fstab/' |sed -r 's@(.*)/<@@' # 當基名爲一個目錄時照樣適用 /etc/fstab/ [root@centos6 ~#]
取目錄名：着眼點還是在後面的基名上，即刪除了基名
[root@centos6 ~#]echo '/etc/fstab' |sed -r 's@[^/]+/?$@@' /etc/ [root@centos6 ~#]echo '/etc/' |sed -r 's@[^/]+/?$@@' / [root@centos6 ~#]
取目錄名與基名的完美解法
[root@centos6 ~#]echo /etc/fstab |sed -r 's@(.*/)([^/]+/?)$@\1@' # 取目錄名 /etc/ [root@centos6 ~#]echo /etc/fstab |sed -r 's@(.*/)([^/]+/?)$@\2@' # 取基名 fstab [root@centos6 ~#]
完美之外：
1. 涉及到/ 時則換分隔符，避免轉義，如@ 2. 將目錄名與基名以分組的形式分別表示出來，表達了一個完整的路徑 3. 分別後向引用則可取得目錄名或基名，屬於通用解法
利用sed 取出ifconfig命令中本機的IPv4地址 # 先打印出本機IP所在行，然後"掐頭去尾"。
[root@centos7 ~#]ifconfig |sed -n '2p' |sed -e 's/.*inet//' -e 's/net.*//' 10.1.253.100 [root@centos7 ~#]
統計centos安裝光盤中Package目錄下的所有rpm文件的以.分隔倒數第二個字段的重複次數
[root@centos6 /media/CentOS_6.8_Final/Packages#]ls |sed -r 's@.*\.(.*)\.rpm$@\1@' |sort |uniq -c 4 i686 919 noarch 1 TRANS.TBL 2283 x86_64 [root@centos6 /media/CentOS_6.8_Final/Packages#] # 注意\.是轉義.
至此，我們再來了解下sed的高級應用！
sed高級編輯命令：
h: 把模式空間中的內容覆蓋至保持空間中
H: 把模式空間中的內容追加至保持空間中
g: 從保持空間讀取數據覆蓋至模式空間中
G: 從保持空間讀取數據追加至模式空間中
x: 把模式空間中的內容與保持空間的內容進行互換
n: 讀取匹配到的行的下一行覆蓋至模式空間
N: 讀取匹配到的行的下一行追加至模式空間
d: 刪除模式空間中的行
D: 刪除當前模式空間開端至\n的內容（不再傳至標準輸出），放棄之後的命令，但是對剩餘模式空間重新執行sed.
h H Copy/append pattern space to hold space. g G Copy/append hold space to pattern space. x Exchange the contents of the hold and pattern spaces. n N Read/append the next line of input into the pattern space. d Delete pattern space. Start next cycle.
可見，模式空間與保持空間的交互命令有：h, H, g, G, x.其流向關係可用下圖表示：
sed高級應用示例
創建一個測試文件：
[root@centos7 ~#]echo {1..5} |tr ' ' '\n' >f1
[root@centos7 ~#]cat f1
1
2
3
4
5
[root@centos7 ~#]輸出偶數行與奇數行：
普通用法： [root@centos7 ~#]sed -n '1~2p' f1 1 3 5 [root@centos7 ~#]sed -n '2~2p' f1 2 4 [root@centos7 ~#] 高級用法： [root@centos7 ~#]sed 'n;d' f1 1 3 5 [root@centos7 ~#]sed -n 'n;p' f1 2 4 [root@centos7 ~#]
高級用法解析：
~#]sed 'n;d' f1 首先，sed讀入第一行的1到模式空間，n動作匹配到第二行中的2並覆蓋掉 模式空間中的1，此時模式空間中僅有2，又因爲d動作被刪除了，模式空間全 空了！那怎麼又輸出1了呢？這是因爲sed 沒有使用-n選項，故1在被2覆蓋之 前已被sed默認輸出，而2在模式空間卻被d給幹掉了，故而屏幕上輸出了1。 然後sed雙讀入第三行中的3，被n匹配至其下一行中的4並讀入模式空間，但 在4覆蓋3之前sed已默認打印出3，而4卻“胎死腹中”，故屏幕雙留下了3. ~#]sed -n 'n;p' f1 首先，sed 讀入第一行的1到模式空間，因爲n動作，又匹配到第二行中的2， 並把2讀入模式空間覆蓋掉之前的1，模式空間中的內容輸入至stdout而得到2. 然後，sed讀入第三行中的3到模式空間，因爲n動作，匹配到其下一行中的4， 並把4讀入模式空間並覆蓋掉之前的3並p至stdout.
倒序輸出：
[root@centos7 ~#]sed '1!G;h;$!d' f1 5 4 3 2 1 [root@centos7 ~#]
高級用法解析
~#]sed '1!G;h;$!d' f1 這個sed命令，整體被分別;分隔爲三段，我們認爲他有三個動作： 1!G; 如果不是第1行，則把保持空間中的內容追加至模式空間(保持空間默認爲空) h; 把模式空間中的內容覆蓋至保持空間 $!d 如果不是最後一行則刪除 結合sed流編輯器的特點，逐行讀入，意味每讀入一行便會執行上面的三個動作； 每一行： 1. sed讀入第一行中的1到模式空間，由於不符合'1!'這個條件，則跳過G執行h； 2. h 把模式空間中的1覆蓋至保持空間；(此時模式空間中爲1，保持空間中爲1) 3. 1不是最後一行，符合條件'$!'，刪除（此時模式空間爲空，保持空間都爲1) 第二行： 1. sed讀入第二中的2至模式空間，符合'1!'這個條件，從而執行G動作，G把 保持空間中的1追加至模式空間； 於是，此時模式空間中的內容爲： 2 1 但保持空間是1 2. h 把模式空間中的內容覆蓋至保持空間 3. 執行 $!d(模式空間爲空) 依次類推，當執行完第四步時，情況是這樣的：模式空間爲空，保持空間的內容爲： 4 3 2 1 第五步： 1. sed讀入第五行中的內容5至模式空間，符合'1!'這個條件，執行G動作，把 保持空間中的內容追加到模式空間 2. h 把模式空間中的內容覆蓋至保持空間 3. 第五行是最後一行，不符合'$!',跳過$!d於是，屏幕上顯示： 5 4 3 2 1
一個sed的高級命令，應得大費如此篇幅，目的就是更爲深入地理解sed這個流編輯器，逐行處理文本，有兩個模式空間，一主一輔。看下圖(圖片來自網友),就更能清楚地理解sed的工作原理了。
此圖僅供參考！
一鍋上了先
[root@centos7 ~#]sed '$!N;$!D' f1 4 5 [root@centos7 ~#] [root@centos7 ~#]sed '$!d' f1 # 不是最後一行則刪除，意味着最後一行保留輸出 5 [root@centos7 ~#] [root@centos7 ~#]sed 'G' f1 # 保留空間默認爲空 1 2 3 4 5 [root@centos7 ~#] [root@centos7 ~#]sed 'g' f1 [root@centos7 ~#]sed 'g' f1 |wc -l # 可見輸出了5個空格 5 [root@centos7 ~#] [root@centos7 ~#]sed '/^$/d;G' f1 1 2 3 4 5 [root@centos7 ~#] [root@centos7 ~#]sed -n '1!G;h;$p' f1 # 看與高級應用分析與區別 5 4 3 2 1 [root@centos7 ~#]
4. 交換模式空間與保持空間的內容 [root@centos7 ~#]sed 'x' f1 # 模式空間中最後交換了一行被保留空間中第一個空白替換了 1 2 3 4 [root@centos7 ~#]
sed 的功能如此強大，掌握也非一日之功，sed可以幫助我們自動編輯一個或多個文件，簡化對文件的反覆操作，編寫程序轉換等。