awk基础语法与简单示例

Posted 2020-11-05

awk介绍

??awk：Aho, Weinberger, Kernighan，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 程序通常由：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通常是被单引号或双引号中
?? 选项：
???? -F 指明输入时用到的字段分隔符
???? -v var=value: 自定义变量
??awk语言
???? 基本格式：awk [options] ‘program‘ file…
?????? program:pattern{action statements;..}
???? pattern和action：
?????? pattern部分决定动作语句何时触发及触发事件 BEGIN,END
?????? action statements对数据进行处理，放在{}内指明 print, printf
?? 分割符、域和记录
???? awk执行时，由分隔符分隔的字段（域）标记$1,$2..$n称为域标识。$0为所有域，
???? 注意：和shell中变量$符含义不同
???? 文件的每一行称为记录
???? 省略action，则默认执行 print $0 的操作
??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

awk
?? print格式： print item1, item2, ...
??要点：
???? (1) 逗号分隔符
???? (2) 输出的各item可以字符串，也可以是数值；当前记录的字段、变量或awk的表达式
???? (3) 如省略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  
            tail –3    /etc/fstab |awk ‘{print $2,$4}’ 

awk变量
??变量：内置和自定义变量
???? FS：输入字段分隔符，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：输出字段分隔符，默认为空白字符
?????? awk -v FS=‘:’ -v OFS=‘:’ ‘{print $1,$3,$7}’ /etc/passwd
???? RS：输入记录分隔符，指定输入时的换行符
?????? awk -v RS=‘ ‘ ‘{print }’ /etc/passwd
???? ORS：输出记录分隔符，输出时用指定符号代替换行符
?????? awk -v RS=‘ ‘ -v ORS=‘###‘‘{print }’ /etc/passwd ?
????NF：字段数量
?????? awk -F： ‘{print NF}’ /etc/fstab,引用内置变量不用$
?????? awk -F: ‘{print $(NF-1)}‘ /etc/passwd
????NR：记录号
?????? awk ‘{print NR}‘ /etc/fstab ; awk END‘{print NR}‘ /etc/fstab

awk
????FNR：各文件分别计数,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}’ /etc/fstab /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

awk变量
??自定义变量(区分字符大小写)
????(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
??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 

操作符
??算术操作符：
???? x+y, x-y, xy, x/y, x^y, x%y
???? -x: 转换为负数
????+x: 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 

函数调用： function_name(argu1, argu2, ...)
??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="Sysadmin or 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 expression/：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{print 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 ranges：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
????常用的action分类
??????(1) Expressions:算术，比较表达式等
??????(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(conditon) {statments;…}
????do {statements;…} while(condition)
????for(expr1;expr2;expr3) {statements;…}
????break
????continue
????delete array[index]
????delete array
????exit

??awk控制语句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"}}‘ 

??while循环
??语法：while(condition){statement;…}
??条件“真”，进入循环；条件“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 

??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{ total=0;i=0;do{ total+=i;i++;}while(i<=100);print total}‘

??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
??语法：for(var in array) {for-body}
??示例：
????awk ‘/^[[:space:]]*linux16/{for(i=1;i<=NF;i++) {print $i,length($i)}}‘ /etc/grub2.cfg

??性能比较
????time (awk ‘BEGIN{ total=0;for(i=0;i<=10000;i++){total+=i;};print total;}‘)
????time(total=0;for i in {1..10000};do total=$(($total+i));done;echo $total)
????time(for ((i=0;i<=10000;i++));do let total+=i;done;echo $total)
????time(seq –s ”+” 10000|bc)

??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) next; print $1,$3}‘ /etc/passwd

awk数组
??关联数组：array[index-expression]
??index-expression:
????(1) 可使用任意字符串；字符串要使用双引号括起来
????(2) 如果某数组元素事先不存在，在引用时，awk会自动创建此元素，并将其值 初始化为“空串”
??若要判断数组中是否存在某元素，要使用“index in array”格式进行遍历
??示例：

             weekdays[“mon”]="Monday"
             awk ‘BEGIN{weekdays["mon"]="Monday";  weekdays["tue"]="Tuesday";print weekdays["mon"]}‘
             awk ‘!arr[$0]++‘ dupfile 
             awk ‘{!arr[$0]++;print $0, arr[$0]}‘  dupfile  

??若要遍历数组中的每个元素，要使用for循环
??for(var in array) {for-body}
??注意：var会遍历array的每个索引
??示例：
????awk ‘BEGIN{weekdays["mon"]="Monday";weekdays["tue"] ="Tuesday";for(i in weekdays) {print weekdays[i]}}‘
????netstat -tan | awk ‘/^tcp/{state[$NF]++}END {for(i in state) { print i,state[i]}}‘
????awk ‘{ip[$1]++}END{for(i in ip) {print i,ip[i]}}‘ /var/log/httpd/access_log
数值处理：
??rand()：返回0和1之间一个随机数
??awk ‘BEGIN{srand(); for (i=1;i<=10;i++)print int(rand()*100) }‘

字符串处理：
??length([s])：返回指定字符串的长度
??sub(r,s,[t])：对t字符串进行搜索r表示的模式匹配的内容，并将第一个匹配的内容替换为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,array,[r])：以r为分隔符，切割字符串s，并将切割后的结果保存至array所表示的数组中， 第一个索引值为1,第二个索引值为2,…
????netstat -tan | awk ‘/^tcp\>/{split($5,ip,":");count[ip[1]]++}
????END{for (i in count) {print i,count[i]}}‘

自定义函数
??格式：
????function name ( parameter, parameter, ... ) {
????statements
????return expression
????}
??示例：

    cat fun.awk  
    function max(v1,v2) {   
        v1>v2?var=v1:var=v2   
        return var  
    }  
    BEGIN{a=3;b=2;print max(a,b)}             
    awk –f fun.awk  

??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，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程序写成脚本，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

??向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