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                本文大部分內容翻譯自我開始學習AWK時看到的一篇英文文章?[AWK Tutorial](https://www.tutorialspoint.com/awk/index.htm)?,覺得對AWK入門非常有幫助,所以對其進行了粗略的翻譯,并對其中部分內容進行了刪減或者補充,希望能為對AWK感興趣的小伙伴提供一份快速入門的教程,幫助小伙伴們快速掌握AWK的基本使用方式,當然,我也是剛開始學習AWK,本文在翻譯或者補充的過程中肯定會有很多疏漏或者錯誤,希望大家能夠幫忙指正。 本文將會持續修正和更新,最新內容請參考我的?[GITHUB](https://github.com/mylxsw)?上的?[程序猿成長計劃](https://github.com/mylxsw/growing-up)?項目,歡迎 Star。 ## 概述 AWK是一門解釋型的編程語言。在文本處理領域它是非常強大的,它的名字來源于它的三位作者的姓氏:Alfred Aho,?Peter Weinberger?和?Brian Kernighan。 GNU/Linux發布的AWK目前由自由軟件基金會(FSF)進行開發和維護,通常也稱它為?GNU AWK。 ### AWK的類型 下面是幾個AWK的變體: * AWK?- 原先來源于 AT & T 實驗室的的AWK * NAWK?- AT & T 實驗室的AWK的升級版 * GAWK?- 這就是GNU AWK。所有的GNU/Linux發布版都自帶GAWK,它與AWK和NAWK完全兼容 ### AWK的典型用途 使用AWK可以做很多任務,下面是其中一些 * 文本處理 * 輸出格式化的文本報表 * 執行算數運算 * 執行字符串操作等等 ## 工作流 要成為AWK編程專家,你需要先知道它的內部實現機制,AWK遵循了非常簡單的工作流 -?讀取,執行和重復,下圖描述了AWK的工作流。 ![](https://segmentfault.com/img/remote/1460000007338376?w=600&h=530) Read AWK從輸入流(文件,管道或者標準輸入)中讀取一行,然后存儲到內存中。 Execute 所有的AWK命令都依次在輸入上執行。默認情況下,AWK會對每一行執行命令,我們可以通過提供模式限制這種行為。 Repeat 處理過程不斷重復,直到到達文件結尾。 ### 程序結構 現在,讓我們先學習一下AWK的程序結構。 #### BEGIN 語句塊 BEGIN語句塊的語法 ~~~ BEGIN {awk-commands} ~~~ BEGIN語句塊在程序開始的使用執行,它只執行一次,在這里可以初始化變量。BEGIN是AWK的關鍵字,因此它必須為大寫,注意,這個語句塊是可選的。 #### BODY 語句塊 BODY語句塊的語法 ~~~ /pattern/ {awk-commands} ~~~ BODY語句塊中的命令會對輸入的每一行執行,我們也可以通過提供模式來控制這種行為。注意,BODY語句塊沒有關鍵字。 #### END 語句塊 END語句塊的語法 ~~~ END {awk-commands} ~~~ END語句塊在程序的最后執行,END是AWK的關鍵字,因此必須為大寫,它也是可選的。 讓我們創建一個包含序號,學生姓名,科目名稱和得分的文件?*marks.txt*。 ~~~ 1) Amit Physics 80 2) Rahul Maths 90 3) Shyam Biology 87 4) Kedar English 85 5) Hari History 89 ~~~ 下面的例子中我們將會顯示文件內容,并且添加每一列的標題 ~~~ $ awk 'BEGIN{printf "Sr No\tName\tSub\tMarks\n"} {print}' marks.txt ~~~ 上述代碼執行后,輸出以下內容 ~~~ Sr No Name Sub Marks 1) Amit Physics 80 2) Rahul Maths 90 3) Shyam Biology 87 4) Kedar English 85 5) Hari History 89 ~~~ 在程序的開始,AWK在BEGIN語句中打印出標題。然后再BODY語句中,它會讀取文件的每一行然后執行AWK的print命令將每一行的內容打印到標準輸出。這個過程會一直重復直到文件的結尾。 ## 基礎語法 AWK的使用非常簡單,我們可以直接在命令行中執行AWK的命令,也可以從包含AWK命令的文本文件中執行。 ### AWK命令行 我們可以使用單引號在命令行中指定AWK命令 ~~~ awk [options] file ... ~~~ 比如我們有一個包含下面內容的文本文件?*marks.txt*: ~~~ 1) Amit Physics 80 2) Rahul Maths 90 3) Shyam Biology 87 4) Kedar English 85 5) Hari History 89 ~~~ 我們可以使用下面的命令顯示該文件的完整內容 ~~~ $ awk '{print}' marks.txt ~~~ ### AWK程序文件 我們可以使用腳本文件提供AWK命令 ~~~ awk [options] -f file .... ~~~ 首先,創建一個包含下面內容的文本文件?*command.awk* ~~~ {print} ~~~ 現在,我們可以讓AWK執行該文件中的命令,這里我們實現了和上例同樣的結果 ~~~ $ awk -f command.awk marks.txt ~~~ ### AWK標準選項 AWK支持下列命令行標準選項 #### `-v`?變量賦值選項 該選項將一個值賦予一個變量,它會在程序開始之前進行賦值,下面的例子描述了該選項的使用 ~~~ $ awk -v name=Jerry 'BEGIN{printf "Name = %s\n", name}' Name = Jerry ~~~ #### `--dump-variables[=file]`?選項 該選項會輸出排好序的全局變量列表和它們最終的值到文件中,默認的文件是?awkvars.out。 ~~~ $ awk --dump-variables '' $ cat awkvars.out ARGC: 1 ARGIND: 0 ARGV: array, 1 elements BINMODE: 0 CONVFMT: "%.6g" ERRNO: "" FIELDWIDTHS: "" FILENAME: "" FNR: 0 FPAT: "[^[:space:]]+" FS: " " IGNORECASE: 0 LINT: 0 NF: 0 NR: 0 OFMT: "%.6g" OFS: " " ORS: "\n" RLENGTH: 0 RS: "\n" RSTART: 0 RT: "" SUBSEP: "\034" TEXTDOMAIN: "messages" ~~~ #### `--help`?選項 打印幫助信息。 ~~~ $ awk --help Usage: awk [POSIX or GNU style options] -f progfile [--] file ... Usage: awk [POSIX or GNU style options] [--] 'program' file ... POSIX options : GNU long options: (standard) -f progfile --file=progfile -F fs --field-separator=fs -v var=val --assign=var=val Short options : GNU long options: (extensions) -b --characters-as-bytes -c --traditional -C --copyright -d[file] --dump-variables[=file] -e 'program-text' --source='program-text' -E file --exec=file -g --gen-pot -h --help -L [fatal] --lint[=fatal] -n --non-decimal-data -N --use-lc-numeric -O --optimize -p[file] --profile[=file] -P --posix -r --re-interval -S --sandbox -t --lint-old -V --version ~~~ #### `--lint[=fatal]`?選項 該選項允許檢查程序的不兼容性或者模棱兩可的代碼,當提供參數?fatal的時候,它會對待Warning消息作為Error。 ~~~ $ awk --lint '' /bin/ls awk: cmd. line:1: warning: empty program text on command line awk: cmd. line:1: warning: source file does not end in newline awk: warning: no program text at all! ~~~ #### `--posix`?選項 該選項開啟嚴格的POSIX兼容。 #### `--profile[=file]`選項 該選項會輸出一份格式化之后的程序到文件中,默認文件是?*awkprof.out*。 ~~~ $ awk --profile 'BEGIN{printf"---|Header|--\n"} {print} END{printf"---|Footer|---\n"}' marks.txt > /dev/null $ cat awkprof.out # gawk 配置, 創建 Wed Oct 26 15:05:49 2016 # BEGIN 塊 BEGIN { printf "---|Header|--\n" } # 規則 { print $0 } # END 塊 END { printf "---|Footer|---\n" } ~~~ #### `--traditional`?選項 該選項會禁止所有的gawk規范的擴展。 #### `--version`?選項 輸出版本號 ~~~ $ awk --version GNU Awk 3.1.7 版權所有 ? 1989, 1991-2009 自由軟件基金會(FSF)。 該程序為自由軟件,你可以在自由軟件基金會發布的 GNU 通用公共許可證(GPL)第 3版或以后版本下修改或重新發布。 該程序之所以被發布是因為希望他能對你有所用處,但我們不作任何擔保。這包含 但不限于任何商業適售性以及針對特定目的的適用性的擔保。詳情參見 GNU 通用公 共許可證(GPL)。 你應該收到程序附帶的一份 GNU 通用公共許可證(GPL)。如果沒有收到,請參看 http://www.gnu.org/licenses/ 。 You have new mail in /var/spool/mail/root ~~~ ## 基本使用示例 本部分會講述一些有用的AWK命令和它們的使用示例,所有的例子都是以下面的文本文件?*marks.txt*?為基礎的 ~~~ 1) Amit Physics 80 2) Rahul Maths 90 3) Shyam Biology 87 4) Kedar English 85 5) Hari History 89 ~~~ ### 打印某列或者字段 AWK可以只打印輸入字段中的某些列。 ~~~ $ awk '{print $3 "\t" $4}' marks.txt Physics 80 Maths 90 Biology 87 English 85 History 89 ~~~ 在文件*marks.txt*中,第三列包含了科目名,第四列則是得分,上面的例子中,我們只打印出了這兩列,$3?和?$4?代表了輸入記錄中的第三和第四個字段。 ### 打印所有的行 默認情況下,AWK會打印出所有匹配模式的行 ~~~ $ awk '/a/ {print $0}' marks.txt 2) Rahul Maths 90 3) Shyam Biology 87 4) Kedar English 85 5) Hari History 89 ~~~ 上述命令會判斷每一行中是否包含`a`,如果包含則打印該行,如果BODY部分缺失則默認會執行打印,因此,上述命令和下面這個是等價的 ~~~ $ awk '/a/' marks.txt ~~~ ### 打印匹配模式的列 當模式匹配成功時,默認情況下AWK會打印該行,但是也可以讓它只打印指定的字段。例如,下面的例子中,只會打印出匹配模式的第三和第四個字段。 ~~~ $ awk '/a/ {print $3 "\t" $4}' marks.txt Maths 90 Biology 87 English 85 History 89 ~~~ ### 任意順序打印列 ~~~ $ awk '/a/ {print $4 "\t" $3}' marks.txt 90 Maths 87 Biology 85 English 89 History ~~~ ### 統計匹配模式的行數 ~~~ $ awk '/a/{++cnt} END {print "Count = ", cnt}' marks.txt Count = 4 ~~~ ### 打印超過18個字符的行 ~~~ $ awk 'length($0) > 18' marks.txt 3) Shyam Biology 87 4) Kedar English 85 ~~~ ## 內建變量 AWK提供了很多內置的變量,它們在開發AWK腳本的過程中起著非常重要的角色。 ### 標準AWK變量 #### ARGC 命令行參數個數 命令行中提供的參數個數 ~~~ $ awk 'BEGIN {print "Arguments =", ARGC}' One Two Three Four Arguments = 5 ~~~ #### ARGV 命令行參數數組 存儲命令行參數的數組,索引范圍從0?-?ARGC - 1。 ~~~ $ awk 'BEGIN { for (i = 0; i < ARGC - 1; ++i) { printf "ARGV[%d] = %s\n", i, ARGV[i] } }' one two three four ARGV[0] = awk ARGV[1] = one ARGV[2] = two ARGV[3] = three ~~~ #### CONVFMT 數字的約定格式 代表了數字的約定格式,默認值是%.6g ~~~ $ awk 'BEGIN { print "Conversion Format =", CONVFMT }' Conversion Format = %.6g ~~~ #### ENVIRON 環境變量 環境變量的關聯數組 ~~~ $ awk 'BEGIN { print ENVIRON["USER"] }' mylxsw ~~~ #### FILENAME 當前文件名 ~~~ $ awk 'END {print FILENAME}' marks.txt marks.txt ~~~ #### FS 輸入字段的分隔符 代表了輸入字段的分隔符,默認值為空格,可以通過`-F`選項在命令行選項中修改它。 ~~~ $ awk 'BEGIN {print "FS = " FS}' | cat -vte FS = $ $ awk -F , 'BEGIN {print "FS = " FS}' | cat -vte FS = ,$ ~~~ #### NF 字段數目 代表了當前行中的字段數目,例如下面例子打印出了包含大于兩個字段的行 ~~~ $ echo -e "One Two\nOne Two Three\nOne Two Three Four" | awk 'NF > 2' One Two Three One Two Three Four ~~~ #### NR 行號 ~~~ $ echo -e "One Two\nOne Two Three\nOne Two Three Four" | awk 'NR < 3' One Two One Two Three ~~~ #### FNR 行號(相對當前文件) 與NR相似,不過在處理多文件時更有用,獲取的行號相對于當前文件。 #### OFMT 輸出格式數字 默認值為%.6g ~~~ $ awk 'BEGIN {print "OFMT = " OFMT}' OFMT = %.6g ~~~ #### OFS 輸出字段分隔符 輸出字段分隔符,默認為空格 ~~~ $ awk 'BEGIN {print "OFS = " OFS}' | cat -vte OFS = $ ~~~ #### ORS 輸出行分隔符 默認值為換行符 ~~~ $ awk 'BEGIN {print "ORS = " ORS}' | cat -vte ORS = $ $ ~~~ #### RLENGTH 代表了?match?函數匹配的字符串長度。 ~~~ $ awk 'BEGIN { if (match("One Two Three", "re")) { print RLENGTH } }' 2 ~~~ #### RS 輸入記錄分隔符 ~~~ $ awk 'BEGIN {print "RS = " RS}' | cat -vte RS = $ $ ~~~ #### RSTART match函數匹配的第一次出現位置 ~~~ $ awk 'BEGIN { if (match("One Two Three", "Thre")) { print RSTART } } 9 ~~~ #### SUBSEP 數組子腳本的分隔符 數組子腳本的分隔符,默認為034 ~~~ $ awk 'BEGIN { print "SUBSEP = " SUBSEP }' | cat -vte SUBSEP = ^\$ ~~~ #### $ 0?代表了當前行 代表了當前行 ~~~ $ awk '{print $0}' marks.txt 1) Amit Physics 80 2) Rahul Maths 90 3) Shyam Biology 87 4) Kedar English 85 5) Hari History 89 ~~~ #### $n 當前行中的第n個字段 ~~~ $ awk '{print $3 "\t" $4}' marks.txt Physics 80 Maths 90 Biology 87 English 85 History 89 ~~~ ### GNU AWK的變量 #### ARGIND 當前被處理的ARGV的索引 ~~~ $ awk '{ print "ARGIND = ", ARGIND; print "Filename = ", ARGV[ARGIND] }' junk1 junk2 junk3 ARGIND = 1 Filename = junk1 ARGIND = 2 Filename = junk2 ARGIND = 3 Filename = junk3 ~~~ #### BINMODE 在非POSIX系統上指定對所有的文件I/O采用二進制模式。 #### ERRORNO 一個代表了getline跳轉失敗或者是close調用失敗的錯誤的字符串。 ~~~ $ awk 'BEGIN { ret = getline < "junk.txt"; if (ret == -1) print "Error:", ERRNO }' Error: No such file or directory ~~~ #### FIELDWIDTHS 設置了空格分隔的字段寬度變量列表的話,GAWK會將輸入解析為固定寬度的字段,而不是使用FS進行分隔。 #### IGNORECASE 設置了這個變量的話,AWK會忽略大小寫。 ~~~ $ awk 'BEGIN{IGNORECASE = 1} /amit/' marks.txt 1) Amit Physics 80 ~~~ #### LINT 提供了對--lint選項的動態控制。 ~~~ $ awk 'BEGIN {LINT = 1; a}' awk: cmd. line:1: warning: reference to uninitialized variable `a' awk: cmd. line:1: warning: statement has no effect ~~~ #### PROCINFO 包含進程信息的關聯數組,例如UID,進程ID等 ~~~ $ awk 'BEGIN { print PROCINFO["pid"] }' 4316 ~~~ #### TEXTDOMAIN 代表了AWK的文本域,用于查找字符串的本地化翻譯。 ~~~ $ awk 'BEGIN { print TEXTDOMAIN }' messages ~~~ ## 操作符 與其它編程語言一樣,AWK也提供了大量的操作符。 ### 算數操作符 算數操作符不多說,直接看例子,無非就是+-*/% ~~~ $ awk 'BEGIN { a = 50; b = 20; print "(a + b) = ", (a + b) }' (a + b) = 70 $ awk 'BEGIN { a = 50; b = 20; print "(a - b) = ", (a - b) }' (a - b) = 30 $ awk 'BEGIN { a = 50; b = 20; print "(a * b) = ", (a * b) }' (a * b) = 1000 $ awk 'BEGIN { a = 50; b = 20; print "(a / b) = ", (a / b) }' (a / b) = 2.5 $ awk 'BEGIN { a = 50; b = 20; print "(a % b) = ", (a % b) }' (a % b) = 10 ~~~ ### 增減運算符 自增自減與C語言一致。 ~~~ $ awk 'BEGIN { a = 10; b = ++a; printf "a = %d, b = %d\n", a, b }' a = 11, b = 11 $ awk 'BEGIN { a = 10; b = --a; printf "a = %d, b = %d\n", a, b }' a = 9, b = 9 $ awk 'BEGIN { a = 10; b = a++; printf "a = %d, b = %d\n", a, b }' a = 11, b = 10 $ awk 'BEGIN { a = 10; b = a--; printf "a = %d, b = %d\n", a, b }' a = 9, b = 10 ~~~ ### 賦值操作符 ~~~ $ awk 'BEGIN { name = "Jerry"; print "My name is", name }' My name is Jerry $ awk 'BEGIN { cnt = 10; cnt += 10; print "Counter =", cnt }' Counter = 20 $ awk 'BEGIN { cnt = 100; cnt -= 10; print "Counter =", cnt }' Counter = 90 $ awk 'BEGIN { cnt = 10; cnt *= 10; print "Counter =", cnt }' Counter = 100 $ awk 'BEGIN { cnt = 100; cnt /= 5; print "Counter =", cnt }' Counter = 20 $ awk 'BEGIN { cnt = 100; cnt %= 8; print "Counter =", cnt }' Counter = 4 $ awk 'BEGIN { cnt = 2; cnt ^= 4; print "Counter =", cnt }' Counter = 16 $ awk 'BEGIN { cnt = 2; cnt **= 4; print "Counter =", cnt }' Counter = 16 ~~~ ### 關系操作符 ~~~ $ awk 'BEGIN { a = 10; b = 10; if (a == b) print "a == b" }' a == b $ awk 'BEGIN { a = 10; b = 20; if (a != b) print "a != b" }' a != b $ awk 'BEGIN { a = 10; b = 20; if (a < b) print "a < b" }' a < b $ awk 'BEGIN { a = 10; b = 10; if (a <= b) print "a <= b" }' a <= b $ awk 'BEGIN { a = 10; b = 20; if (b > a ) print "b > a" }' b > a ~~~ ### 邏輯操作符 ~~~ $ awk 'BEGIN { num = 5; if (num >= 0 && num <= 7) printf "%d is in octal format\n", num }' 5 is in octal format $ awk 'BEGIN { ch = "\n"; if (ch == " " || ch == "\t" || ch == "\n") print "Current character is whitespace." }' Current character is whitespace. $ awk 'BEGIN { name = ""; if (! length(name)) print "name is empty string." }' name is empty string. ~~~ ### 三元操作符 ~~~ $ awk 'BEGIN { a = 10; b = 20; (a > b) ? max = a : max = b; print "Max =", max}' Max = 20 ~~~ ### 一元操作符 ~~~ $ awk 'BEGIN { a = -10; a = +a; print "a =", a }' a = -10 $ awk 'BEGIN { a = -10; a = -a; print "a =", a }' a = 10 ~~~ ### 指數操作符 ~~~ $ awk 'BEGIN { a = 10; a = a ^ 2; print "a =", a }' a = 100 $ awk 'BEGIN { a = 10; a ^= 2; print "a =", a }' a = 100 ~~~ ### 字符串連接操作符 ~~~ $ awk 'BEGIN { str1 = "Hello, "; str2 = "World"; str3 = str1 str2; print str3 }' Hello, World ~~~ ### 數組成員操作符 ~~~ $ awk 'BEGIN { arr[0] = 1; arr[1] = 2; arr[2] = 3; for (i in arr) printf "arr[%d] = %d\n", i, arr[i] }' arr[2] = 3 arr[0] = 1 arr[1] = 2 ~~~ ### 正則表達式操作符 正則表達式操作符使用?~?和?!~?分別代表匹配和不匹配。 ~~~ $ awk '$0 ~ 9' marks.txt 2) Rahul Maths 90 5) Hari History 89 $ awk '$0 !~ 9' marks.txt 1) Amit Physics 80 3) Shyam Biology 87 4) Kedar English 85 # 匹配正則表達式需要在表達式前后添加反斜線,與js類似吧 $ tail -n 40 /var/log/nginx/access.log | awk '$0 ~ /ip\[127\.0\.0\.1\]/' ~~~ > 更多關于正則表達式請看后面的正則表達式部分 ## 正則表達式 AWK在處理正則表達式方面是非常強大的,使用簡單的正則表達式可以處理非常復雜的問題。 ~~~ $ echo -e "cat\nbat\nfun\nfin\nfan" | awk '/f.n/' fun fin fan $ echo -e "This\nThat\nThere\nTheir\nthese" | awk '/^The/' There Their $ echo -e "knife\nknow\nfun\nfin\nfan\nnine" | awk '/n$/' fun fin fan $ echo -e "Call\nTall\nBall" | awk '/[CT]all/' Call Tall $ echo -e "Call\nTall\nBall" | awk '/[^CT]all/' Ball $ echo -e "Call\nTall\nBall\nSmall\nShall" | awk '/Call|Ball/' Call Ball $ echo -e "Colour\nColor" | awk '/Colou?r/' Colour Color $ echo -e "ca\ncat\ncatt" | awk '/cat*/' ca cat catt $ echo -e "111\n22\n123\n234\n456\n222" | awk '/2+/' 22 123 234 222 $ echo -e "Apple Juice\nApple Pie\nApple Tart\nApple Cake" | awk '/Apple (Juice|Cake)/' Apple Juice Apple Cake ~~~ ## 數組 AWK支持關聯數組,也就是說,不僅可以使用數字索引的數組,還可以使用字符串作為索引,而且數字索引也不要求是連續的。數組不需要聲明可以直接使用,語法如下: ~~~ array_name[index] = value ~~~ 創建數組的方式非常簡單,直接為變量賦值即可 ~~~ $ awk 'BEGIN { fruits["mango"] = "yellow"; fruits["orange"] = "orange" print fruits["orange"] "\n" fruits["mango"] }' orange yellow ~~~ 刪除數組元素使用`delete`語句 ~~~ $ awk 'BEGIN { fruits["mango"] = "yellow"; fruits["orange"] = "orange"; delete fruits["orange"]; print fruits["orange"] }' ~~~ 在AWK中,只支持一維數組,但是可以通過一維數組模擬多維,例如我們有一個3x3的三維數組 ~~~ 100 200 300 400 500 600 700 800 900 ~~~ 可以這樣操作 ~~~ $ awk 'BEGIN { array["0,0"] = 100; array["0,1"] = 200; array["0,2"] = 300; array["1,0"] = 400; array["1,1"] = 500; array["1,2"] = 600; # print array elements print "array[0,0] = " array["0,0"]; print "array[0,1] = " array["0,1"]; print "array[0,2] = " array["0,2"]; print "array[1,0] = " array["1,0"]; print "array[1,1] = " array["1,1"]; print "array[1,2] = " array["1,2"]; }' array[0,0] = 100 array[0,1] = 200 array[0,2] = 300 array[1,0] = 400 array[1,1] = 500 array[1,2] = 600 ~~~ ## 流程控制 流程控制語句與大多數語言一樣,基本格式如下 ~~~ if (condition) action if (condition) { action-1 action-1 . . action-n } if (condition) action-1 else if (condition2) action-2 else action-3 ~~~ 例如: ~~~ $ awk 'BEGIN { num = 11; if (num % 2 == 0) printf "%d is even number.\n", num; else printf "%d is odd number.\n", num }' $ awk 'BEGIN { a = 30; if (a==10) print "a = 10"; else if (a == 20) print "a = 20"; else if (a == 30) print "a = 30"; }' ~~~ ## 循環 循環操作與其他C系語言一樣,主要包括?`for`,`whlie`,`do...while`,`break`,`continue`?語句,當然,還有一個?`exit`語句用于退出腳本執行。 ~~~ for (initialisation; condition; increment/decrement) action while (condition) action do action while (condition) ~~~ 例子: ~~~ $ awk 'BEGIN { for (i = 1; i <= 5; ++i) print i }' $ awk 'BEGIN {i = 1; while (i < 6) { print i; ++i } }' $ awk 'BEGIN {i = 1; do { print i; ++i } while (i < 6) }' $ awk 'BEGIN { sum = 0; for (i = 0; i < 20; ++i) { sum += i; if (sum > 50) break; else print "Sum =", sum } }' $ awk 'BEGIN { for (i = 1; i <= 20; ++i) { if (i % 2 == 0) print i ; else continue } }' $ awk 'BEGIN { sum = 0; for (i = 0; i < 20; ++i) { sum += i; if (sum > 50) exit(10); else print "Sum =", sum } }' ~~~ > `exit`用于退出腳本,參數為退出的狀態碼,可以通過shell中的`$?`獲取 ## 函數 ### 內建函數 AWK提供了很多方便的內建函數供編程人員使用。由于函數比較多,個人覺得單純看每個函數的使用也沒有什么實際意義,比較容易遺忘,因此,這里只簡單的列出常用的一些函數,只需要對其有個印象即可,使用的時候再去?[查手冊](https://www.gnu.org/software/gawk/manual/gawk.html#Built_002din)?效果會更好一些吧。 #### 數學函數 * `atan2(y, x)` * `cos(expr)` * `exp(expr)` * `int(expr)` * `log(expr)` * `rand` * `sin(expr)` * `sqrt(expr)` * `srand([expr])` #### 字符串函數 * `asort(arr [, d [, how] ])` * `asorti(arr [, d [, how] ])` * `gsub(regex, sub, string)` * `index(str, sub)` * `length(str)` * `match(str, regex)` * `split(str, arr, regex)` * `sprintf(format, expr-list)` * `strtonum(str)` * `sub(regex, sub, string)` * `substr(str, start, l)` * `tolower(str)` * `toupper(str)` #### 時間函數 * `systime` * `mktime(datespec)` * `strftime([format [, timestamp[, utc-flag]]])` #### 字節操作函數 * `and` * `compl` * `lshift` * `rshift` * `or` * `xor` #### 其它 * `close(expr)?`關閉管道文件 請看下面這段代碼 ~~~ $ awk 'BEGIN { cmd = "tr [a-z] [A-Z]" print "hello, world !!!" |& cmd close(cmd, "to") cmd |& getline out print out; close(cmd); }' HELLO, WORLD !!! ~~~ 是不是感覺很難懂?讓我來解釋一下 * 第一個語句`cmd = "tr [a-z] [A-Z]"`是我們在AWK中要用來建立雙向連接的命令。 * 第二個語句`print`提供了`tr`命令的輸入,使用?&|?表名建立雙向連接。 * 第三個語句`close(cmd, "to")`用于執行完成后關閉to進程 * 第四個語句`cmd |& getline out`使用`getline`函數存儲輸出到out變量 * 接下來打印變量out的內容,然后關閉cmd * `delete?`用于刪除數組元素 * `exit?`退出腳本執行,并返回狀態碼參數 * `fflush` * `getline?`該命令讓awk讀取下一行內容 該命令讓awk讀取下一行內容,比如 ~~~ $ awk '{getline; print $0}' marks.txt 2) Rahul Maths 90 4) Kedar English 85 5) Hari History 89 ~~~ 使用`getline var < file`可以從file中讀取輸入,存儲到變量var中 ~~~ { if (NF == 2 && $1 == "@include") { while ((getline line < $2) > 0) print line # 這里的close確保如果文件中兩個@include,可以讓其讀取兩次 close($2) } else print } ~~~ 命令的輸出也可以通過管道輸入到`getline`,使用`command | getline`這種方式。在這種情況下,字符串命令會作為shell命令執行,其標準輸出會通過管道傳遞個awk作為其輸入,這種形式的getline會從管道中一次讀取一條記錄。例如下面的命令會從輸入中逐行讀取,如果遇到`@execute`,則將該行作為命令執行,將命令的輸出作為最終的輸出內容 ~~~ { if ($1 == "@execute") { tmp = substr($0, 10) # Remove "@execute" while ((tmp | getline) > 0) # 這里實際上設置了$0為這一行的內容 print close(tmp) } else print } ~~~ 如果文件包含以下內容 ~~~ foo bar baz @execute who bletch ~~~ 則會輸出 ~~~ foo bar baz arnold ttyv0 Jul 13 14:22 miriam ttyp0 Jul 13 14:23 (murphy:0) bill ttyp1 Jul 13 14:23 (murphy:0) bletch ~~~ 使用`command | getline var`可以實現將命令的輸出寫入到變量var。 ~~~ BEGIN { "date" | getline current_time close("date") print "Report printed on " current_time } ~~~ `getline`使用管道讀取輸入是一種單向的操作,在某些場景下,你可能希望發送數據到另一個進程,然后從這個進程中讀取處理后的結果, 這就用到了協同進程,我們可以使用`|&`打開一個雙向管道。 ~~~ print "some query" |& "db_server" "db_server" |& getline ~~~ 同樣,我們也可以使用`command |& getline var`將協同進程的輸出寫入到變量var。 * `next` * `nextfile` * `return` 用于用戶自定義函數的返回值。 首先,創建一個functions.awk文件,包含下面的awk命令 ~~~ function addition(num1, num2) { result = num1 + num2 return result } BEGIN { res = addition(10, 20) print "10 + 20 = " res } ~~~ 執行上述代碼,輸出 ~~~ 10 + 20 = 30 ~~~ * `system` 該函數用于執行指定的命令并且返回它的退出狀態,返回狀態碼0表示命令成功執行。 ~~~ $ awk 'BEGIN { ret = system("date"); print "Return value = " ret }' 2016年 10月 27日 星期四 22:08:36 CST Return value = 0 ~~~ ### 用戶自定義函數 函數是程序基本的組成部分,AWK允許我們自己創建自定義的函數。一個大型的程序可以被劃分為多個函數,每個函數之間可以獨立的開發和測試,提供可重用的代碼。 下面是用戶自定義函數的基本語法 ~~~ function function_name(argument1, argument2, ...) { function body } ~~~ 例如,我們創建一個名為functions.awk的文件,包含下面的代碼 ~~~ # Returns minimum number function find_min(num1, num2){ if (num1 < num2) return num1 return num2 } # Returns maximum number function find_max(num1, num2){ if (num1 > num2) return num1 return num2 } # Main function function main(num1, num2){ # Find minimum number result = find_min(10, 20) print "Minimum =", result # Find maximum number result = find_max(10, 20) print "Maximum =", result } # Script execution starts here BEGIN { main(10, 20) } ~~~ 執行上述代碼,會得到下面的輸出 ~~~ Minimum = 10 Maximum = 20 ~~~ ## 輸出重定向 ### 重定向操作符 到目前為止,我們所有的程序都是直接顯示數據到了標準輸出流,其實,我們也可以將輸出重定向到文件。重定向操作符跟在`print`和`printf`函數的后面,與shell中的用法基本一致。 ~~~ print DATA > output-file print DATA >> output-file ~~~ 例如,下面兩條命令輸出是一致的 ~~~ $ echo "Hello, World !!!" > /tmp/message.txt $ awk 'BEGIN { print "Hello, World !!!" > "/tmp/message.txt" }' ~~~ > 與shell中一樣,`>`用于將輸出寫入到指定的文件中,如果文件中有內容則覆蓋,而`>>`則為追加模式寫入。 ~~~ $ awk 'BEGIN { print "Hello, World !!!" >> "/tmp/message.txt" }' $ cat /tmp/message.txt ~~~ ### 管道 除了將輸出重定向到文件之外,我們還可以將輸出重定向到其它程序,與shell中一樣,我們可以使用管道操作符`|`。 ~~~ $ awk 'BEGIN { print "hello, world !!!" | "tr [a-z] [A-Z]" }' HELLO, WORLD !!! ~~~ AWK中可以使用`|&`進行雙向連接,那么什么是雙向連接呢?一種常見的場景是我們發送數據到另一個程序處理,然后讀取處理結果,這種場景下就需要打開一個到另外一個進程的雙向管道了。第二個進程會與gawk程序并行執行,這里稱其為?協作進程。與單向連接使用`|`操作符不同的是,雙向連接使用`|&`操作符。 ~~~ do { print data |& "subprogram" "subprogram" |& getline results } while (data left to process) close("subprogram") ~~~ 第一次I/O操作使用了`|&`操作符,gawk會創建一個到運行其它程序的子進程的雙向管道,`print`的輸出被寫入到了`subprogram`的標準輸入,而這個`subprogram`的標準輸出在gawk中使用`getline`函數進行讀取。 > 注意:目前協同進程的標準錯誤輸出將會和gawk的標準錯誤輸出混雜在一起,無法單獨獲取標準錯誤輸出。另外,I/O緩沖可能存在問題,gawk程序會自動的刷新所有輸出到下游的協同進程的管道。但是,如果協同進程沒有刷新其標準輸出的話,gawk將可能會在使用`getline`函數從協同進程讀取輸出的時候掛起,這就可能引起死鎖。 我們可以使用`close`函數關閉雙向管道的to或者from一端,這兩個字符串值告訴gawk發送數據到協同進程完成時或者從協同進程讀取完畢時關閉管道。在使用系統命令`sort`的時候是這樣做是非常必要的,因為它必須等所有輸出都讀取完畢時才能進行排序。 ~~~ BEGIN { command = "LC_ALL=C sort" n = split("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz", a, "") for (i = n; i > 0; i--) print a[i] |& command close(command, "to") while ((command |& getline line) > 0) print "got", line close(command) } ~~~ 例如,下面的例子中使用`tr`命令轉換小寫為大寫。我們的command.awk文件包含以下內容 ~~~ BEGIN { cmd = "tr [a-z] [A-Z]" print "hello, world !!!" |& cmd close(cmd, "to") cmd |& getline out print out; close(cmd); } ~~~ 輸出 ~~~ HELLO, WORLD !!! ~~~ 上例看起來有些復雜,我們逐行分析一下 * 首先,第一行?cmd = "tr [a-z] [A-Z]"?是在AWK中要建立雙向連接的命令 * 第二行的print命令用于為tr命令提供輸入,而?`|&`?用于指出要建立雙向連接 * 第三行用于在上面的語句close(cmd, "to"),在執行完成后關閉其to進程 * 第四行?cmd |& getline out使用getline函數存儲輸出到變量out中 * 最后一行使用close函數關閉命令 ## 美化輸出 到目前為止,我們已經使用過`print`和`printf`函數顯示數據到標準輸出,但是`printf`函數實際上要比我們之前使用的情況更加強大得多。該函數是從C語言中借鑒來的,在處理格式化的輸出時非常有用。 ~~~ $ awk 'BEGIN { printf "Hello\nWorld\n" }' Hello World $ awk 'BEGIN { printf "ASCII value 65 = character %c\n", 65 }' ASCII value 65 = character A ~~~ > 格式化輸出標識有?`%c`,?`%d`,`%s`?等,基本與C語言一致,這里就不多贅述了。 ## 執行shell命令 在AWK中執行shell命令有兩種方式 * 使用`system`函數 * 使用管道 ### 使用system函數 system函數用于執行操作系統命令并且返回命令的退出碼到awk。 ~~~ END { system("date | mail -s 'awk run done' root") } ~~~ ### 使用管道 如果要執行的命令很多,可以將輸出的命令直接用管道傳遞給"/bin/sh"執行 <span type="button" class="copyCode code-tool" data-toggle="tooltip" data-placement="top" data-clipboard-text="while (more stuff to do) print command | &quot;/bin/sh&quot; close(&quot;/bin/sh&quot;) " title="" data-original-title="復制" style="box-sizing: border-box; cursor: pointer; display: block; float: left; background-image: url(&quot;../img/codeTools.svg&quot;); height: 16px; width: 16px; background-size: auto 16px; margin: 4px 5px; opacity: 0.5; background-position: -16px 0px !important;"> ~~~ while (more stuff to do) print command | "/bin/sh" close("/bin/sh") ~~~ ## 參考 * [AWK Tutorial](https://www.tutorialspoint.com/awk/index.htm) * [The GNU Awk User's Guide](https://www.gnu.org/software/gawk/manual/gawk.html) 本文將會持續修正和更新,最新內容請參考我的?[GITHUB](https://github.com/mylxsw)?上的?[程序猿成長計劃](https://github.com/mylxsw/growing-up)?項目,歡迎 Star。
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