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Linux文本三剑客（一）——grep和sed

发布时间 2023-08-06 02:25:37作者: 胧月北宸

前言：awk、grep、sed是linux操作文本的三大利器，合称文本三剑客，也是必须掌握的linux命令之一。三者的功能都是处理文本，但侧重点各不相同，其中属awk功能最强大，但也最复杂。grep更适合单纯的查找或匹配文本，sed更适合编辑匹配到的文本，awk更适合格式化文本，对文本进行较复杂格式处理。

grep

1.1 什么是grep和egrep

　　Linux系统中grep命令是一种强大的文本搜索工具，它能使用正则表达式搜索文本，并把匹配的行打印出来（匹配到的标红）。grep全称是Global Regular Expression Print，表示全局正则表达式版本，它的使用权限是所有用户。

　　grep的工作方式是这样的，它在一个或多个文件中搜索字符串模板。如果模板包括空格，则必须被引用，模板后的所有字符串被看作文件名。搜索的结果被送到标准输出，不影响原文件内容。

　　grep可用于shell脚本，因为grep通过返回一个状态值来说明搜索的状态，如果模板搜索成功，则返回0，如果搜索不成功，则返回1，如果搜索的文件不存在，则返回2。我们利用这些返回值就可进行一些自动化的文本处理工作。

　　egrep = grep -E：扩展的正则表达式 （除了< , > , \b 使用其他正则都可以去掉\）

1.2 使用grep

1.2.1 命令格式

grep` `[option] pattern ``file

1.2.2 命令功能

用于过滤/搜索的特定字符。可使用正则表达式能多种命令配合使用，使用上十分灵活。

1.2.3 命令参数

常用参数已加粗

  • -A<显示行数>：除了显示符合范本样式的那一列之外，并显示该行之后的内容。

  • -B<显示行数>：除了显示符合样式的那一行之外，并显示该行之前的内容。

  • -C<显示行数>：除了显示符合样式的那一行之外，并显示该行之前后的内容。

  • -c：统计匹配的行数

  • -e ：实现多个选项间的逻辑or 关系

  • -E：扩展的正则表达式

  • -f FILE：从FILE获取PATTERN匹配

  • -F ：相当于fgrep

  • -i --ignore-case #忽略字符大小写的差别。

  • -n：显示匹配的行号

  • -o：仅显示匹配到的字符串

  • -q： 静默模式，不输出任何信息

  • -s：不显示错误信息。

  • -v：显示不被pattern 匹配到的行，相当于[^] 反向匹配

  • -w ：匹配 整个单词

2、sed

2.1 认识sed

　　sed 是一种流编辑器，它一次处理一行内容。处理时，把当前处理的行存储在临时缓冲区中，称为“模式空间”（patternspace ），接着用sed 命令处理缓冲区中的内容，处理完成后，把缓冲区的内容送往屏幕。然后读入下行，执行下一个循环。如果没有使诸如‘D’ 的特殊命令，那会在两个循环之间清空模式空间，但不会清空保留空间。这样不断重复，直到文件末尾。文件内容并没有改变，除非你使用重定向存储输出或-i。

　　功能：主要用来自动编辑一个或多个文件, 简化对文件的反复操作

2.2 使用sed

2.2.1 命令格式

sed` `[options] ``'[地址定界] command'` `file``(s)

2.2.2 常用选项options

  • -n：不输出模式空间内容到屏幕，即不自动打印，只打印匹配到的行

  • -e：多点编辑，对每行处理时，可以有多个Script

  • -f：把Script写到文件当中，在执行sed时-f 指定文件路径，如果是多个Script，换行写

  • -r：支持扩展的正则表达式

  • -i：直接将处理的结果写入文件

  • -i.bak：在将处理的结果写入文件之前备份一份

2.2.3 地址定界

  • 不给地址：对全文进行处理

  • 单地址：

    • #: 指定的行

    • /pattern/：被此处模式所能够匹配到的每一行

  • 地址范围：

    • #,#

    • #,+#

    • /pat1/,/pat2/

    • #,/pat1/

  • ~：步进

    • sed -n '1~2p' 只打印奇数行 （1~2 从第1行，一次加2行）

    • sed -n '2~2p' 只打印偶数行

2.2.4 编辑命令command

  • d：删除模式空间匹配的行，并立即启用下一轮循环

  • p：打印当前模式空间内容，追加到默认输出之后

  • a：在指定行后面追加文本，支持使用\n实现多行追加

  • i：在行前面插入文本，支持使用\n实现多行追加

  • c：替换行为单行或多行文本，支持使用\n实现多行追加

  • w：保存模式匹配的行至指定文件

  • r：读取指定文件的文本至模式空间中匹配到的行后

  • =：为模式空间中的行打印行号

  • !：模式空间中匹配行取反处理

  • s///

    ：

    查找替换

    ，支持使用其它分隔符，如：

    s@@@

    ，

    s###

    ；

    • 加g表示行内全局替换；

    • 在替换时，可以加一下命令，实现大小写转换

    • \l：把下个字符转换成小写。

    • \L：把replacement字母转换成小写，直到\U或\E出现。

    • \u：把下个字符转换成大写。

    • \U：把replacement字母转换成大写，直到\L或\E出现。

    • \E：停止以\L或\U开始的大小写转换

2.3 sed用法演示

2.3.1 常用选项options演示

[root@along ~]# cat demo
aaa
bbbb
AABBCCDD
[root@along ~]# sed "/aaa/p" demo  #匹配到的行会打印一遍，不匹配的行也会打印
aaa
aaa
bbbb
AABBCCDD
[root@along ~]# sed -n "/aaa/p" demo  #-n不显示没匹配的行
aaa
[root@along ~]# sed -e "s/a/A/" -e "s/b/B/" demo  #-e多点编辑
Aaa
Bbbb
AABBCCDD
[root@along ~]# cat sedscript.txt
s/A/a/g
[root@along ~]# sed -f sedscript.txt demo  #-f使用文件处理
aaa
bbbb
aaBBCCDD
[root@along ~]# sed -i.bak "s/a/A/g" demo  #-i直接对文件进行处理
[root@along ~]# cat demo
AAA
bbbb
AABBCCDD
[root@along ~]# cat demo.bak
aaa
bbbb
AABBCCDD

2.3.2 地址界定演示

[root@along ~]# cat demo
aaa
bbbb
AABBCCDD
[root@along ~]# sed -n "p" demo  #不指定行，打印全文
aaa
bbbb
AABBCCDD
[root@along ~]# sed "2s/b/B/g" demo  #替换第2行的b->B
aaa
BBBB
AABBCCDD
[root@along ~]# sed -n "1,2p" demo  #打印1-2行
aaa
bbbb
[root@along ~]# sed -n "/aaa/,/DD/p" demo
aaa
bbbb
AABBCCDD
[root@along ~]# sed -n "2,/DD/p" demo
bbbb
AABBCCDD
[root@along ~]# sed "1~2s/[aA]/E/g" demo  #将奇数行的a或A替换为E
EEE
bbbb
EEBBCCDD

2.3.3 编辑命令command演示

[root@along ~]# cat demo
aaa
bbbb
AABBCCDD
[root@along ~]# sed "2d" demo  #删除第2行
aaa
AABBCCDD
[root@along ~]# sed -n "2p" demo  #打印第2行
bbbb
[root@along ~]# sed "2a123" demo  #在第2行后加123
aaa
bbbb
123
AABBCCDD
[root@along ~]# sed "1i123" demo  #在第1行前加123
123
aaa
bbbb
AABBCCDD
[root@along ~]# sed "3c123\n456" demo  #替换第3行内容
aaa
bbbb
123
456
[root@along ~]# sed -n "3w/root/demo3" demo  #保存第3行的内容到demo3文件中
[root@along ~]# cat demo3
AABBCCDD
[root@along ~]# sed "1r/root/demo3" demo  #读取demo3的内容到第1行后
aaa
AABBCCDD
bbbb
AABBCCDD
[root@along ~]# sed -n "=" demo  #=打印行号
1
2
3
[root@along ~]# sed -n '2!p' demo  #打印除了第2行的内容
aaa
AABBCCDD
[root@along ~]# sed 's@[a-z]@\u&@g' demo  #将全文的小写字母替换为大写字母
AAA
BBBB
AABBCCDD

2.4 sed高级编辑命令

（1）格式

  • h：把模式空间中的内容覆盖至保持空间中

  • H：把模式空间中的内容追加至保持空间中

  • g：从保持空间取出数据覆盖至模式空间

  • G：从保持空间取出内容追加至模式空间

  • x：把模式空间中的内容与保持空间中的内容进行互换

  • n：读取匹配到的行的下一行覆盖 至模式空间

  • N：读取匹配到的行的下一行追加 至模式空间

  • d：删除模式空间中的行

  • D：删除 当前模式空间开端至\n 的内容（不再传 至标准输出），放弃之后的命令，但是对剩余模式空间重新执行sed

（2）一个案例+示意图演示

① 案例：倒序输出文本内容

[root@along ~]# cat num.txt
One
Two
Three
[root@along ~]# sed '1!G;h;$!d' num.txt
Three
Two
One
​
1!G 第一行不执行G命令，从第二行开始执行
​
$!d 最后一行不删除

③ 总结模式空间与保持空间关系：

保持空间是模式空间一个临时存放数据的缓冲区，协助模式空间进行数据处理

（3）演示

① 显示偶数行

[root@along ~]# seq 9 |sed -n 'n;p'
2
4
6
8

② 倒序显示

[root@along ~]# seq 9 |sed  '1!G;h;$!d'
9
8
7
6
5
4
3
2
1

③ 显示奇数行

[root@along ~]# seq 9 |sed 'H;n;d'
1
3
5
7
9

④ 显示最后一行

[root@along ~]# seq 9| sed 'N;D'
9

⑤ 每行之间加空行

[root@along ~]# seq 9 |sed 'G'
1
 
2
 
3
 
4
 
5
 
6
 
7
 
8
 
9

⑥ 把每行内容替换成空行

[root@along ~]# seq 9 |sed "g"