# 練習 8：更多的重定向和過濾：`head`，`tail`，`awk`，`grep`，`sed` > 原文：[Exercise 8. Bash: more on redirection and filtering: head, tail, awk, grep, sed](https://archive.fo/JH46V) > 譯者：[飛龍](https://github.com/wizardforcel) > 協議：[CC BY-NC-SA 4.0](http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/) > 自豪地采用[谷歌翻譯](https://translate.google.cn/) 現在你試過了 Linux，我會介紹一下 Unix 的方式。注意看。 > 這就是 Unix 的哲學：寫一些程序，只做一件事，并且把它做好。編寫程序，使其一起工作。編寫程序來處理文本流，因為這是一個通用接口。 實際上這意味著為了熟練使用 Linux，你需要知道如何從一個程序中獲取輸出，并將其提供給另一個程序，通常會在此過程中修改它。通常，你可以通過使用管道，將多個程序合并在一起，它允許將一個程序的輸出連接到另一個程序。像這樣：  這里發生的事情真的很簡單。幾乎每個 Linux 程序在啟動時打開這三個文件： `stdin` - 標準輸入。這是程序讀取東西的地方。 `stdout` - 標準輸出。這是程序寫出東西的地方。 `stderr` - 標準錯誤。這是程序報錯的地方。 這就是它的讀取方式： ``` 啟動程序 1 開始從鍵盤讀取數據 開始向顯示器寫出錯誤 啟動程序 2 開始從程序 1 讀取輸入 開始向顯示器寫出錯誤 啟動程序 3 開始從程序 2 讀取輸入 開始向顯示器寫出錯誤 開始向顯示器寫出數據 ``` 還有另一種方式來描繪發生的事情，如果你喜歡 South Park 風格的幽默，但要小心：看到的是不會是不可見的！[警告！你無法忽略它](http://osxdaily.com/wp-content/uploads/2011/04/south-park-human-centipad.jpg)。 讓我們考慮以下管道，它接受`ls -al`的輸出，僅打印文件名和文件修改時間： ``` ls -al | tr -s ' ' | cut -d ' ' -f 8,9 ``` 這是所發生事情的概述： ``` 啟動 ls -al 獲取當前目錄中的文件列表 向顯示器寫出錯誤 向管道寫出輸出 啟動 tr -s ' ' 通過管道從 ls -al 讀取輸入 兩個字段之間只保留一個空格 向顯示器寫出錯誤 向管道寫出輸出 啟動 cut -d ' ' -f 8,9 通過管道從 tr -s ' ' 讀取輸入 只保留字段 8 和 9，扔掉其它東西 向顯示器寫出錯誤 向顯示器寫出輸出 ``` 更詳細地說，這是每一步發生的事情： 第一步：`ls -al`，我們獲取了目錄列表，每一列都叫做字段。 ``` user1@vm1:~$ ls -al total 52 drwxr-xr-x 2 user1 user1 4096 Jun 18 14:16 . drwxr-xr-x 3 root root 4096 Jun 6 21:49 .. -rw------- 1 user1 user1 4865 Jun 15 19:34 .bash_history -rw-r--r-- 1 user1 user1 220 Jun 6 21:48 .bash_logout -rw-r--r-- 1 user1 user1 3184 Jun 14 12:24 .bashrc -rw-r--r-- 1 user1 user1 64 Jun 18 14:16 hello.txt -rw------- 1 user1 user1 89 Jun 18 16:26 .lesshst -rw-r--r-- 1 user1 user1 634 Jun 15 20:03 ls.out -rw-r--r-- 1 user1 user1 697 Jun 7 12:25 .profile -rw-r--r-- 1 user1 user1 741 Jun 7 12:19 .profile.bak -rw-r--r-- 1 user1 user1 741 Jun 7 13:12 .profile.bak1 -rw------- 1 user1 user1 666 Jun 18 14:16 .viminfo ``` 第二步：`ls -al | tr -s ' '`，我們在兩個字段之間只保留，因為`cut`不能將多個空格理解為一種方式，來分離多個字段。 ``` user1@vm1:~$ ls -al | tr -s ' ' total 52 drwxr-xr-x 2 user1 user1 4096 Jun 18 14:16 . drwxr-xr-x 3 root root 4096 Jun 6 21:49 .. -rw------- 1 user1 user1 4865 Jun 15 19:34 .bash_history -rw-r--r-- 1 user1 user1 220 Jun 6 21:48 .bash_logout -rw-r--r-- 1 user1 user1 3184 Jun 14 12:24 .bashrc -rw-r--r-- 1 user1 user1 64 Jun 18 14:16 hello.txt -rw------- 1 user1 user1 89 Jun 18 16:26 .lesshst -rw-r--r-- 1 user1 user1 634 Jun 15 20:03 ls.out -rw-r--r-- 1 user1 user1 697 Jun 7 12:25 .profile -rw-r--r-- 1 user1 user1 741 Jun 7 12:19 .profile.bak -rw-r--r-- 1 user1 user1 741 Jun 7 13:12 .profile.bak1 -rw------- 1 user1 user1 666 Jun 18 14:16 .viminfo ``` 第三步：我們只保留字段 8 和 9，它們是我們想要的。 ``` user1@vm1:~$ ls -al | tr -s ' ' | cut -d ' ' -f 8,9 14:16 . 21:49 .. 19:34 .bash_history 21:48 .bash_logout 12:24 .bashrc 14:16 hello.txt 16:26 .lesshst 20:03 ls.out 12:25 .profile 12:19 .profile.bak 13:12 .profile.bak1 14:16 .viminfo ``` 現在你學到了，如何從一個程序獲取輸入，并將其傳給另一個程序，并且如何轉換它。 ## 這樣做 ``` 1: ls -al | head -n 5 2: ls -al | tail -n 5 3: ls -al | awk '{print $8, $9}' 4: ls -al | awk '{print $9, $8}' 5: ls -al | awk '{printf "%-20.20s %s\n",$9, $8}' 6: ls -al | grep bash 7: ls -al > ls.out 8: cat ls.out 9: cat ls.out | sed 's/bash/I replace this!!!/g' ``` ### 你會看到什么 ``` user1@vm1:~$ ls -al | head -n 5 total 52 drwxr-xr-x 2 user1 user1 4096 Jun 18 14:16 . drwxr-xr-x 3 root root 4096 Jun 6 21:49 .. -rw------- 1 user1 user1 4865 Jun 15 19:34 .bash_history -rw-r--r-- 1 user1 user1 220 Jun 6 21:48 .bash_logout user1@vm1:~$ ls -al | tail -n 5 -rw-r--r-- 1 user1 user1 636 Jun 18 17:52 ls.out -rw-r--r-- 1 user1 user1 697 Jun 7 12:25 .profile -rw-r--r-- 1 user1 user1 741 Jun 7 12:19 .profile.bak -rw-r--r-- 1 user1 user1 741 Jun 7 13:12 .profile.bak1 -rw------- 1 user1 user1 666 Jun 18 14:16 .viminfo user1@vm1:~$ ls -al | awk '{print $8, $9}' 14:16 . 21:49 .. 19:34 .bash_history 21:48 .bash_logout 12:24 .bashrc 14:16 hello.txt 16:26 .lesshst 17:52 ls.out 12:25 .profile 12:19 .profile.bak 13:12 .profile.bak1 14:16 .viminfo user1@vm1:~$ ls -al | awk '{print $9, $8}' . 14:16 .. 21:49 .bash_history 19:34 .bash_logout 21:48 .bashrc 12:24 hello.txt 14:16 .lesshst 16:26 ls.out 17:52 .profile 12:25 .profile.bak 12:19 .profile.bak1 13:12 .viminfo 14:16 user1@vm1:~$ ls -al | awk '{printf "%-20.20s %s\n",$9, $8}' . 14:16 .. 21:49 .bash_history 19:34 .bash_logout 21:48 .bashrc 12:24 hello.txt 14:16 .lesshst 16:26 ls.out 17:52 .profile 12:25 .profile.bak 12:19 .profile.bak1 13:12 .viminfo 14:16 user1@vm1:~$ ls -al | grep bash -rw------- 1 user1 user1 4865 Jun 15 19:34 .bash_history -rw-r--r-- 1 user1 user1 220 Jun 6 21:48 .bash_logout -rw-r--r-- 1 user1 user1 3184 Jun 14 12:24 .bashrc user1@vm1:~$ ls -al > ls.out user1@vm1:~$ cat ls.out total 48 drwxr-xr-x 2 user1 user1 4096 Jun 18 14:16 . drwxr-xr-x 3 root root 4096 Jun 6 21:49 .. -rw------- 1 user1 user1 4865 Jun 15 19:34 .bash_history -rw-r--r-- 1 user1 user1 220 Jun 6 21:48 .bash_logout -rw-r--r-- 1 user1 user1 3184 Jun 14 12:24 .bashrc -rw-r--r-- 1 user1 user1 64 Jun 18 14:16 hello.txt -rw------- 1 user1 user1 89 Jun 18 16:26 .lesshst -rw-r--r-- 1 user1 user1 0 Jun 18 17:53 ls.out -rw-r--r-- 1 user1 user1 697 Jun 7 12:25 .profile -rw-r--r-- 1 user1 user1 741 Jun 7 12:19 .profile.bak -rw-r--r-- 1 user1 user1 741 Jun 7 13:12 .profile.bak1 -rw------- 1 user1 user1 666 Jun 18 14:16 .viminfo user1@vm1:~$ cat ls.out | sed 's/bash/I replace this!!!/g' total 48 drwxr-xr-x 2 user1 user1 4096 Jun 18 14:16 . drwxr-xr-x 3 root root 4096 Jun 6 21:49 .. -rw------- 1 user1 user1 4865 Jun 15 19:34 .I replace this!!!_history -rw-r--r-- 1 user1 user1 220 Jun 6 21:48 .I replace this!!!_logout -rw-r--r-- 1 user1 user1 3184 Jun 14 12:24 .I replace this!!!rc -rw-r--r-- 1 user1 user1 64 Jun 18 14:16 hello.txt -rw------- 1 user1 user1 89 Jun 18 16:26 .lesshst -rw-r--r-- 1 user1 user1 0 Jun 18 17:53 ls.out -rw-r--r-- 1 user1 user1 697 Jun 7 12:25 .profile -rw-r--r-- 1 user1 user1 741 Jun 7 12:19 .profile.bak -rw-r--r-- 1 user1 user1 741 Jun 7 13:12 .profile.bak1 -rw------- 1 user1 user1 666 Jun 18 14:16 .viminfo ``` ## 解釋 + 只打印目錄列表中的前 5 個條目。 + 只打印目錄列表中的后 5 個條目。 + 只打印修改時間和文件名。注意我如何使用`awk`，這比`cut`更聰明。這里的區別就是，`cut`只能將單個符號（我們這里是空格）理解為一種方式，來分離字段（字段分隔符），`awk`將任意數量的空格和 TAB 看做文件分隔符，所以沒有必要使用`tr`來消除不必要的空格。 + 按此順序打印文件名和修改時間。這又是`cat`不能做的事情。 + 工整地打印文件名和修改時間。注意現在輸出如何變得更清晰。 + 僅打印目錄列表中包含`bash`的行。 + 將目錄列表的輸出寫入文件`ls.out`。 + 打印出`ls.out`。`cat`是最簡單的可用程序，允許你打印出一個文件，沒有更多了。盡管如此簡單，但在構建復雜管道時非常有用。 + 打印出`ls.out`，將所有的`bash`條目替換為`I replace this!!!`。`sed`是一個強大的流編輯器，它非常非常非常有用。 ## 附加題 + 打開`head`，`tail`，`awk`， `grep`和`sed`的手冊頁。不要害怕，只要記住手冊頁面總是在那里。有了一些實踐，你將能夠實際了解他們。 + 查找`grep`選項，能夠打印它找到的那行之前，或之后的一行。 + 使用 Google 搜索`awk printf`命令，嘗試了解它如何工作。 + 閱讀 [The Useless Use of Cat Award](https://archive.fo/9Zcyu)。嘗試那里的一些例子。