awk精讲

awk介绍

awk：Aho,Weinberger,Kernghan,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 程序可由：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 通常是被放在单引号中
选项：
    -F “分隔符” 指明输入时用到的字段分隔符
    -v var=value 变量赋值

awk语言：

基本格式：awk [options] 'program' file...
    program：pattern{action statements;...}
        patern和action：
            pattern部分决定动做语句合适出发及触发事件
                BEGIN,END
            action statements对数据进行处理，放在{}内指明
                print，printf
分隔符、域和记录
    awk执行时，由分隔符分割的字段（域）标记$1,$2...$n称为域标识。$0为所有域，注意：此时和shell中变量$符含义不同
    文件的每一行称为一个记录
    省略action，则默认执行print $0操作

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、都好分隔符
2、输出item可以字符串，也可以数值；当前记录的字段、变量或awk的表达式
3、如果省略item，相当于print $0

示例：

awk '{print "hello,awk"}'
awk –F: '{print}' /etc/passwd
awk –F: '{print "wang"}' /etc/passwd
awk –F: '{print $1}' /etc/passwd
awk –F: '{print $0}' /etc/passwd
awk –F: '{print $1”\t”$3}' /etc/passwd
grep "^UUID"/etc/fstab | awk '{print $2,$4}'

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

printf示例：

awk -F: ‘{printf "%s",$1}’ /etc/passwd
awk -F: ‘{printf "%s\n",$1}’ /etc/passwd
awk -F: '{printf "%-20s %10d\n",$1,$3}' /etc/passwd
awk -F:‘ {printf "Username: %s\n",$1}’ /etc/passwd
awk -F: ‘{printf “Username: %s,UID:%d\n",$1,$3}’ /etc/passwd
awk -F: ‘{printf "Username: %15s,UID:%d\n",$1,$3}’ /etc/passwd
awk -F: ‘{printf "Username: %-15s,UID:%d\n",$1,$3}’ /etc/passwd

awk变量：

内置变量
FS：输入字段分割符，默认为空白字符

awk -v FS=':' '{print $1,FS,$3}' /etc/passwd
awk -F: '{print $1,$3,$7}' /etc/passwd

OFS:输出字段分格符，默认为空白字符

awk -v FS=':' -v OFS=':' '{print $1,$3,$7}' /etc/passwd

RS:输入记录分格符，指定输入时的换行符

awk -v RS=' ' '{print}' /etc/passwd

ORS:输出记录分格符，输出是用指定符号代替换行符

awk -v RS=' ' -v ORS='###' '{print}' /etc/passwd

NF：字段数量

awk -F: '{print NF}' /etc/passwd 注意：引用变量时，变量前不需加$
awk -F: '{print $(NF-1)}' /etc/passwd

NR:记录号

awk '{print NR}' /etc/fstab;awk END '{print NR}' /etc/fstab

FNR:各文件分别记录，记录号

awk '{print FNR}' /etc/fstab /etc/inittab

FILENAME:当前文件名

awk '{print FILENAME}' /etc/fstab

ARGC:命令行参数的个数

awk '{print ARGC}' /etcfstab /etc/inittab
awk 'BEGIN{print ARGC}' /etc/fstab /etc/inittab

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/inittab
awk 'BEGIN {print ARGV[1]}' /etc/fstab /etc/inittab

自定义变量

1、-v var=value
2、在program中直接定义
示例：

awk -v test='hello gawk' '{print test}' /etc/fstab
awk -v test='hello gawk' 'BEGIN{print test}'
awk 'BEGIN{test="hello,gawk";print test}'
awk -F:‘{sex=“male”;print $1,sex,age;age=18}’ /etc/passwd
cat awkscript
{print script,$1,$2}
awk -F: -f awkscript script=“awk” /etc/passwd

操作符：

算数操作符：

x+y, x-y, x*y, x/y, x^y, x%y
- x：转换为负数
+x：将字符串转换为数值

字符串操作符：

没有符号的操作符，字符串连接

赋值操作符：

=, +=, -=, *=, /=, %=, ^=，++, --

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

示例：

awk -F: '$0 ~ /root/{print $1}‘ /etc/passwd
awk '$0~“^root"' /etc/passwd
awk '$0 !~ /root/‘ /etc/passwd
awk -F: ‘$3==0’ /etc/passwd

逻辑操作符：与&& 或|| 非！
示例：
awk -F: ‘$3>=0 && $3<=1000 {print $1}’ /etc/passwd
awk -F: ‘$3==0 || $3>=1000 {print $1}’ /etc/passwd
awk -F: ‘!($3==0) {print $1}’ /etc/passwd
awk -F: ‘!($3>=500) {print $3}’ /etc/passwd
条件表达式:(三目表达式)

selector?if-true-expression:if-false-expression

示例：

awk -F: '{$3>=1000?usertype="Common User":usertype="SysUser";printf "%15s:%-s\n",$1,usertype}' /etc/passwd

awk PATTERN

PATTERN:根据pattern条件，过滤匹配的行，再做处理
    1、如果未指定：空模式，匹配每一行
    2、/regular expresion/：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
    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{printf i,j}' /etc/passwd
        awk ‘!0’ /etc/passwd ; awk ‘!1’ /etc/passwd
        awk -F: '$3>=1000{print $1,$3}' /etc/passwd
        awk -F: '$3<1000{print $1,$3}' /etc/passwd
        awk -F: '$NF=="/bin/bash"{print $1,$NF}' /etc/passwd
        awk -F: '$NF ~ /bash$/{print $1,$NF}' /etc/passwd
    4、line range：行范围
        startline,endline：/pat1/,/pat2/不支持直接给出数字格式
        awk -F: '/^root\>/,/^nobody\>/{print $1}' /etc/passwd
        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 {print "USER USERID"}{print $1":"$3}    END{print "END FILE"}' /etc/passwd
    awk -F: '{print "USER USERID";print $1":"$3}END{print "END FILE"}' /etc/passwd
    awk -F: 'BEGIN{print "USER UID \n------------"}{print $1,$3}' /etc/passwd
    awk -F: 'BEGIN{print "USER UID \n---------------"}{print $1,$3}END{print "================="}' /etc/passwd
    seq 10 | awk ‘i=0’
    seq 10 | awk ‘i=1’
    seq 10 | awk 'i=!i'
    seq 10 | awk '{i=!i;print i}‘
    seq 10 | awk ‘!(i=!i)’
    seq 10 |awk -v i=1 ‘i=!i’

awk action(动作)

常用的action分类：
    1、expressions：算数，比价表达式等
    2、control statements：if，while等
    3、compound statements：组合语句
    4、input statements
    5、output statements：print等

awk控制语句：

{statements;...}组合语句
if(condition){statements;...}
if(condition){statements;...}else{statements;...}
while(condition){statements;...}
do{statements;...}whie(condition)
for(expr1;expr2;expr3){statements;...}
break
continue
delete arry[index]
delete arry
exit

awk控制语句之if-else

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,$3}' /etc/passwd
    awk -F: '{if($NF=="/bin/bash")print $1}' /etc/passwd
    awk '{if(NF>5) print $0}' /etc/fstab
    awk -F: '{if($3>=1000) {printf "Common user: %s\n",$1} else {printf "root or Sysuser: %s\n",$1}}' /etc/passwd
    awk -F: '{if($3>=1000) printf "Common user: %s\n",$1; else printf "root or Sysuser: %s\n",$1}' /etc/passwd
    df -h|awk -F% '/^\/dev/{print $1}'|awk '$NF>=80{print $1,$5}‘
    awk 'BEGIN{ test=100;if(test>90){print "very good"}    else if(test>60){ print "good"}else{print "no pass"}}'

awk控制语句之while循环

语法：
    while(condition){statement;...}
条件:
    真：进入循环
    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
    awk ‘/^[[:space:]]*linux16/{i=1;while(i<=NF) {if(length($i)>=10) {print $i,length($i)}; i++}}’ /etc/grub2.cfg

awk控制语句之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：
    awk 'BEGIN{sum=0;for(i=1;i<=100000;i++){sum+=i};print sum}'

awk控制语句之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
示例：
    awk '/^[[:space:]]*linux16/{for(i=1;i<=NF;i++) {print $i,length($i)}}' /etc/grub2.cfg
awk中执行循环的效率比shell更高

awk控制语句之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}'
    awk 'BEGIN{sum=0;for(i=1;i<=100;i++){if(i==66)break;sum+=i}print sum}'

    break [n]
    continue [n]

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)
    awk -F: '{if($3%2!=0){print NR,$1,$3}}' /etc/passwd

awk数组：

关联数组：arry[index-expression]
index-expression:
    1、可以用任意字符串；字符串要使用双引号括起来
    2、如果某数组元素实现不存在，在引用时，awk会自动创建此元素，并将其值初始化为"空串"
    3、若要判断数组中是否存在某元素，要使用"index in arry"格式进行遍历
    示例：
        weekdays["mon"]="Monday"
        awk 'BEGIN{weekdays["mon"]="Monday";weekdays["tue"]="Tuesday";print weekdays["mon"]}'
        awk '!line[$0]++' dupfile
        awk '{!line[$0]++;print $0, line[$0]}' dupfile
若要遍历数组中的每个元素，要使用for循环
    for(var in arry){for-body}
注意：var会遍历arry的每个元素，其值为arry数组的下标，而不是其值
示例：
    awk 'BEGIN{weekdays["mon"]="Monday";weekdays["tue"]="Tuesday";for(i in weekdays){print i,weekdays[i]}}'
    netstat -tan|awk '/^tcp/{state[$NF]++}END{for(i in state){print i,state[i]}}'

awk函数

awk自带函数

数值处理类：
    rand():返回0和1之间的一个随机数
        aawk 'BEGIN{srand();for(i=1;i<=10;i++)print int(rand()*100)}' #生成十个1-100之间的随机整数
字符串处理类：
    length([s]):返回指定字符串的长度
        echo "aidhuq39r832748wus"|awk '{print length($0)}'
    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,arry,[r]):以r为分割符，切割字符串s，并将切割后的结果保存至arry所表示的数组中，第一个索引值为1，第二个索引值为2...
        netstat -tn|awk '/^tcp/{split($4,arry,":");ip[arry[1]]++}END{for(i in ip){print i,ip[i]}}'

自定义函数

格式：
    function name (parameter,parameter,...){
        statements
        return expression
    }
示例：
    cat fun.awk
    function max(x,y){
        x>y?var=x:var=y
        return var
    }
    BEGIN{print max(a,b)}
    此函数实现比较两个数字的大小，并打印较大的数字的功能。

awk中调用shell命令

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符，或者说除了awk的变量外其他一律用""引用起来
    awk 'BEGIN{system("hostname")}'
    awk 'BEGIN{score=100;system("echo your score is "score)}'
awk脚本
将awk程序携程脚本，直接调用或执行
示例：
    cat f1.awk
        {if($3>=1000)print $1,$3}
        awk -F: -f f1.awk /etc/passwd

    cat f2.awk
        #!/bin/awk -f
        #this is a awk script
        {if($3>=1000)print $1,$3}
        chmod +x f2.awk
        f2.awk -F: /etc/passwd
想awk脚本传递参数
格式：
    awkfile var=value var2=value2... Inputfile
注意：
    在BEGIN过程中不可用。直到首行输入完成以后，变量才可用。可以通过-v参数，让awk在执行BEGIN之前得到变量的值。命令行中每一个指定的变量都需要一个-v参数
示例：
    cat test.awk
        #!/bin/awk -f
        {if($3>=min && $3<=max)print $1,$3}

    chmod +x test.awk
    test.awk -F: min=100 max=200 /etc/passwd