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awk

文本和数据进行处理的编程语言
补充说明
awk 是一种编程语言，用于在linux/unix下对文本和数据进行处理。数据可以来自标准输入(stdin)、一个或多个文件，或其它命令的输出。它支持用户自定义函数和动态正则表达式等先进功能，是linux/unix下的一个强大编程工具。它在命令行中使用，但更多是作为脚本来使用。awk有很多内建的功能，比如数组、函数等，这是它和C语言的相同之处，灵活性是awk最大的优势。
awk命令格式和选项
语法形式
awk [options] 'script' var=value file(s)
awk [options] -f scriptfile var=value file(s)
常用命令选项
-F fs fs指定输入分隔符，fs可以是字符串或正则表达式，如-F:
-v var=value 赋值一个用户定义变量，将外部变量传递给awk
-f scripfile 从脚本文件中读取awk命令
-m[fr] val 对val值设置内在限制，-mf选项限制分配给val的最大块数目；-mr选项限制记录的最大数目。这两个功能是Bell实验室版awk的扩展功能，在标准awk中不适用。
awk模式和操作
awk脚本是由模式和操作组成的。
模式
模式可以是以下任意一个：
/正则表达式/：使用通配符的扩展集。
关系表达式：使用运算符进行操作，可以是字符串或数字的比较测试。
模式匹配表达式：用运算符~（匹配）和!~（不匹配）。
BEGIN语句块、pattern语句块、END语句块：参见awk的工作原理
操作
操作由一个或多个命令、函数、表达式组成，之间由换行符或分号隔开，并位于大括号内，主要部分是：
变量或数组赋值
输出命令
内置函数
控制流语句
awk脚本基本结构
awk 'BEGIN{ print "start" } pattern{ commands } END{ print "end" }' file
一个awk脚本通常由：BEGIN语句块、能够使用模式匹配的通用语句块、END语句块3部分组成，这三个部分是可选的。任意一个部分都可以不出现在脚本中，脚本通常是被 单引号 或 双引号 中，例如：
awk 'BEGIN{ i=0 } { i++ } END{ print i }' filename
awk "BEGIN{ i=0 } { i++ } END{ print i }" filename
awk的工作原理
awk 'BEGIN{ commands } pattern{ commands } END{ commands }'
第一步：执行BEGIN{ commands }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{ commands }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{ commands }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，它也是可选的。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。
示例
echo -e "A line 1\nA line 2" | awk 'BEGIN{ print "Start" } { print } END{ print "End" }'
Start
A line 1
A line 2
End
当使用不带参数的print时，它就打印当前行，当print的参数是以逗号进行分隔时，打印时则以空格作为定界符。在awk的print语句块中双引号是被当作拼接符使用，例如：
echo | awk '{ var1="v1"; var2="v2"; var3="v3"; print var1,var2,var3; }' 
v1 v2 v3
双引号拼接使用：
echo | awk '{ var1="v1"; var2="v2"; var3="v3"; print var1"="var2"="var3; }'
v1=v2=v3
{ }类似一个循环体，会对文件中的每一行进行迭代，通常变量初始化语句（如：i=0）以及打印文件头部的语句放入BEGIN语句块中，将打印的结果等语句放在END语句块中。
awk内置变量（预定义变量）
说明：[A][N][P][G]表示第一个支持变量的工具，[A]=awk、[N]=nawk、[P]=POSIXawk、[G]=gawk
 **$n**  当前记录的第n个字段，比如n为1表示第一个字段，n为2表示第二个字段。 
 **$0**  这个变量包含执行过程中当前行的文本内容。
[N]  **ARGC**  命令行参数的数目。
[G]  **ARGIND**  命令行中当前文件的位置（从0开始算）。
[N]  **ARGV**  包含命令行参数的数组。
[G]  **CONVFMT**  数字转换格式（默认值为%.6g）。
[P]  **ENVIRON**  环境变量关联数组。
[N]  **ERRNO**  最后一个系统错误的描述。
[G]  **FIELDWIDTHS**  字段宽度列表（用空格键分隔）。
[A]  **FILENAME**  当前输入文件的名。
[P]  **FNR**  同NR，但相对于当前文件。
[A]  **FS**  字段分隔符（默认是任何空格）。
[G]  **IGNORECASE**  如果为真，则进行忽略大小写的匹配。
[A]  **NF**  表示字段数，在执行过程中对应于当前的字段数。
[A]  **NR**  表示记录数，在执行过程中对应于当前的行号。
[A]  **OFMT**  数字的输出格式（默认值是%.6g）。
[A]  **OFS**  输出字段分隔符（默认值是一个空格）。
[A]  **ORS**  输出记录分隔符（默认值是一个换行符）。
[A]  **RS**  记录分隔符（默认是一个换行符）。
[N]  **RSTART**  由match函数所匹配的字符串的第一个位置。
[N]  **RLENGTH**  由match函数所匹配的字符串的长度。
[N]  **SUBSEP**  数组下标分隔符（默认值是34）。
示例
echo -e "line1 f2 f3\nline2 f4 f5\nline3 f6 f7" | awk '{print "Line No:"NR", No of fields:"NF, "$0="$0, "$1="$1, "$2="$2, "$3="$3}' 
Line No:1, No of fields:3 $0=line1 f2 f3 $1=line1 $2=f2 $3=f3
Line No:2, No of fields:3 $0=line2 f4 f5 $1=line2 $2=f4 $3=f5
Line No:3, No of fields:3 $0=line3 f6 f7 $1=line3 $2=f6 $3=f7
使用print $NF可以打印出一行中的最后一个字段，使用$(NF-1)则是打印倒数第二个字段，其他以此类推：
echo -e "line1 f2 f3n line2 f4 f5" | awk '{print $NF}'
f3
f5
echo -e "line1 f2 f3n line2 f4 f5" | awk '{print $(NF-1)}'
f2
f4
打印每一行的第二和第三个字段：
awk '{ print $2,$3 }' filename
统计文件中的行数：
awk 'END{ print NR }' filename
以上命令只使用了END语句块，在读入每一行的时，awk会将NR更新为对应的行号，当到达最后一行NR的值就是最后一行的行号，所以END语句块中的NR就是文件的行数。
一个每一行中第一个字段值累加的例子：
seq 5 | awk 'BEGIN{ sum=0; print "总和：" } { print $1"+"; sum+=$1 } END{ print "等于"; print sum }' 
总和：
1+
2+
3+
4+
5+
等于
15
将外部变量值传递给awk
借助 -v选项 ，可以将外部值（并非来自stdin）传递给awk：
VAR=10000
echo | awk -v VARIABLE=$VAR '{ print VARIABLE }'
另一种传递外部变量方法：
var1="aaa"
var2="bbb"
echo | awk '{ print v1,v2 }' v1=$var1 v2=$var2
当输入来自于文件时使用：
awk '{ print v1,v2 }' v1=$var1 v2=$var2 filename
以上方法中，变量之间用空格分隔作为awk的命令行参数跟随在BEGIN、{}和END语句块之后。
查找进程pid
netstat -antup | grep 7770 | awk '{ print $NF NR}' | awk '{ print $1}'
awk运算与判断
作为一种程序设计语言所应具有的特点之一，awk支持多种运算，这些运算与C语言提供的基本相同。awk还提供了一系列内置的运算函数（如log、sqr、cos、sin等）和一些用于对字符串进行操作（运算）的函数（如length、substr等等）。这些函数的引用大大的提高了awk的运算功能。作为对条件转移指令的一部分，关系判断是每种程序设计语言都具备的功能，awk也不例外，awk中允许进行多种测试，作为样式匹配，还提供了模式匹配表达式~（匹配）和!~（不匹配）。作为对测试的一种扩充，awk也支持用逻辑运算符。
算术运算符
运算符
描述
+ -
加，减
* / &
乘，除与求余
+ - !
一元加，减和逻辑非
^ *
求幂
++ --
增加或减少，作为前缀或后缀
例：
awk 'BEGIN{a="b";print a++,++a;}'
0 2
注意：所有用作算术运算符进行操作，操作数自动转为数值，所有非数值都变为0
赋值运算符
运算符
描述
= += -= = /= %= ^= *=
赋值语句
例：
a+=5; 等价于：a=a+5; 其它同类
逻辑运算符
运算符
描述
\|\|
逻辑或
&&
逻辑与
例：
awk 'BEGIN{a=1;b=2;print (a>5 && b<=2),(a>5 || b<=2);}'
0 1
正则运算符
运算符
描述
~ !~
匹配正则表达式和不匹配正则表达式
例：
awk 'BEGIN{a="100testa";if(a ~ /^100*/){print "ok";}}'
ok
关系运算符
运算符
描述
< <= > >= != ==
关系运算符
例：
awk 'BEGIN{a=11;if(a >= 9){print "ok";}}'
ok
注意：> < 可以作为字符串比较，也可以用作数值比较，关键看操作数如果是字符串就会转换为字符串比较。两个都为数字才转为数值比较。字符串比较：按照ASCII码顺序比较。
其它运算符
运算符
描述
$
字段引用
空格
字符串连接符
?:
C条件表达式
in
数组中是否存在某键值
例：
awk 'BEGIN{a="b";print a=="b"?"ok":"err";}'
ok
awk 'BEGIN{a="b";arr[0]="b";arr[1]="c";print (a in arr);}'
0
awk 'BEGIN{a="b";arr[0]="b";arr["b"]="c";print (a in arr);}'
1
运算级优先级表
!级别越高越优先
级别越高越优先
awk高级输入输出
读取下一条记录
awk中next语句使用：在循环逐行匹配，如果遇到next，就会跳过当前行，直接忽略下面语句。而进行下一行匹配。next语句一般用于多行合并：
cat text.txt
a
b
c
d
e
​
awk 'NR%2==1{next}{print NR,$0;}' text.txt
2 b
4 d
当记录行号除以2余1，就跳过当前行。下面的print NR,$0也不会执行。下一行开始，程序有开始判断NR%2值。这个时候记录行号是：2 ，就会执行下面语句块：'print NR,$0'
分析发现需要将包含有“web”行进行跳过，然后需要将内容与下面行合并为一行：
cat text.txt
web01[192.168.2.100]
httpd            ok
tomcat               ok
sendmail               ok
web02[192.168.2.101]
httpd            ok
postfix               ok
web03[192.168.2.102]
mysqld            ok
httpd               ok
0
awk '/^web/{T=$0;next;}{print T":t"$0;}' test.txt
web01[192.168.2.100]:   httpd            ok
web01[192.168.2.100]:   tomcat               ok
web01[192.168.2.100]:   sendmail               ok
web02[192.168.2.101]:   httpd            ok
web02[192.168.2.101]:   postfix               ok
web03[192.168.2.102]:   mysqld            ok
web03[192.168.2.102]:   httpd               ok
简单地读取一条记录
awk getline用法：输出重定向需用到getline函数。getline从标准输入、管道或者当前正在处理的文件之外的其他输入文件获得输入。它负责从输入获得下一行的内容，并给NF,NR和FNR等内建变量赋值。如果得到一条记录，getline函数返回1，如果到达文件的末尾就返回0，如果出现错误，例如打开文件失败，就返回-1。
getline语法：getline var，变量var包含了特定行的内容。
awk getline从整体上来说，用法说明：
当其左右无重定向符|或<时： getline作用于当前文件，读入当前文件的第一行给其后跟的变量var或$0（无变量），应该注意到，由于awk在处理getline之前已经读入了一行，所以getline得到的返回结果是隔行的。
当其左右有重定向符|或<时： getline则作用于定向输入文件，由于该文件是刚打开，并没有被awk读入一行，只是getline读入，那么getline返回的是该文件的第一行，而不是隔行。
示例：
执行linux的date命令，并通过管道输出给getline，然后再把输出赋值给自定义变量out，并打印它：
awk 'BEGIN{ "date" | getline out; print out }' test
执行shell的date命令，并通过管道输出给getline，然后getline从管道中读取并将输入赋值给out，split函数把变量out转化成数组mon，然后打印数组mon的第二个元素：
awk 'BEGIN{ "date" | getline out; split(out,mon); print mon[2] }' test
命令ls的输出传递给geline作为输入，循环使getline从ls的输出中读取一行，并把它打印到屏幕。这里没有输入文件，因为BEGIN块在打开输入文件前执行，所以可以忽略输入文件。
awk 'BEGIN{ while( "ls" | getline) print }'
关闭文件
awk中允许在程序中关闭一个输入或输出文件，方法是使用awk的close语句。
close("filename")
filename可以是getline打开的文件，也可以是stdin，包含文件名的变量或者getline使用的确切命令。或一个输出文件，可以是stdout，包含文件名的变量或使用管道的确切命令。
输出到一个文件
awk中允许用如下方式将结果输出到一个文件：
echo | awk '{printf("hello word!n") > "datafile"}'
# 或
echo | awk '{printf("hello word!n") >> "datafile"}'
设置字段定界符
默认的字段定界符是空格，可以使用-F "定界符" 明确指定一个定界符：
awk -F: '{ print $NF }' /etc/passwd
# 或
awk 'BEGIN{ FS=":" } { print $NF }' /etc/passwd
在BEGIN语句块中则可以用OFS=“定界符”设置输出字段的定界符。
流程控制语句
在linux awk的while、do-while和for语句中允许使用break,continue语句来控制流程走向，也允许使用exit这样的语句来退出。break中断当前正在执行的循环并跳到循环外执行下一条语句。if 是流程选择用法。awk中，流程控制语句，语法结构，与c语言类型。有了这些语句，其实很多shell程序都可以交给awk，而且性能是非常快的。下面是各个语句用法。
条件判断语句
if(表达式)
  语句1
else
  语句2
格式中语句1可以是多个语句，为了方便判断和阅读，最好将多个语句用{}括起来。awk分枝结构允许嵌套，其格式为：
if(表达式)
  {语句1}
else if(表达式)
  {语句2}
else
  {语句3}
示例：
awk 'BEGIN{
test=100;
if(test>90){
  print "very good";
  }
  else if(test>60){
    print "good";
  }
  else{
    print "no pass";
  }
}'
​
very good
每条命令语句后面可以用; 分号 结尾。
循环语句
# while语句
while(表达式)
  {语句}
示例：
awk 'BEGIN{
test=100;
total=0;
while(i<=test){
  total+=i;
  i++;
}
print total;
}'
5050
# for循环
for循环有两种格式：
格式1：
for(变量 in 数组)
  {语句}
示例：
awk 'BEGIN{
for(k in ENVIRON){
  print k"="ENVIRON[k];
}
​
}'
TERM=linux
G_BROKEN_FILENAMES=1
SHLVL=1
pwd=/root/text
...
logname=root
HOME=/root
SSH_CLIENT=192.168.1.21 53087 22
注：ENVIRON是awk常量，是子典型数组。
格式2：
for(变量;条件;表达式)
  {语句}
示例：
awk 'BEGIN{
total=0;
for(i=0;i<=100;i++){
  total+=i;
}
print total;
}'
5050
# do循环
do
{语句} while(条件)
例子：
awk 'BEGIN{ 
total=0;
i=0;
do {total+=i;i++;} while(i<=100)
  print total;
}'
5050
其他语句
break  当 break 语句用于 while 或 for 语句时，导致退出程序循环。
continue  当 continue 语句用于 while 或 for 语句时，使程序循环移动到下一个迭代。
next  能能够导致读入下一个输入行，并返回到脚本的顶部。这可以避免对当前输入行执行其他的操作过程。
exit  语句使主输入循环退出并将控制转移到END,如果END存在的话。如果没有定义END规则，或在END中应用exit语句，则终止脚本的执行。
数组应用
数组是awk的灵魂，处理文本中最不能少的就是它的数组处理。因为数组索引（下标）可以是数字和字符串在awk中数组叫做关联数组(associative arrays)。awk 中的数组不必提前声明，也不必声明大小。数组元素用0或空字符串来初始化，这根据上下文而定。
数组的定义
数字做数组索引（下标）：
Array[1]="sun"
Array[2]="kai"
字符串做数组索引（下标）：
Array["first"]="www"
Array"[last"]="name"
Array["birth"]="1987"
使用中print Array[1]会打印出sun；使用print Array[2]会打印出kai；使用print["birth"]会得到1987。
读取数组的值
{ for(item in array) {print array[item]}; }       #输出的顺序是随机的
{ for(i=1;i<=len;i++) {print array[i]}; }         #Len是数组的长度
数组相关函数
得到数组长度：
awk 'BEGIN{info="it is a test";lens=split(info,tA," ");print length(tA),lens;}'
4 4
length返回字符串以及数组长度，split进行分割字符串为数组，也会返回分割得到数组长度。
awk 'BEGIN{info="it is a test";split(info,tA," ");print asort(tA);}'
4
asort对数组进行排序，返回数组长度。
输出数组内容（无序，有序输出）：
awk 'BEGIN{info="it is a test";split(info,tA," ");for(k in tA){print k,tA[k];}}'
4 test
1 it
2 is
3 a
for…in输出，因为数组是关联数组，默认是无序的。所以通过for…in得到是无序的数组。如果需要得到有序数组，需要通过下标获得。
awk 'BEGIN{info="it is a test";tlen=split(info,tA," ");for(k=1;k<=tlen;k++){print k,tA[k];}}'
1 it
2 is
3 a
4 test
注意：数组下标是从1开始，与C数组不一样。
判断键值存在以及删除键值：
# 错误的判断方法：
awk 'BEGIN{tB["a"]="a1";tB["b"]="b1";if(tB["c"]!="1"){print "no found";};for(k in tB){print k,tB[k];}}' 
no found
a a1
b b1
c
以上出现奇怪问题，tB[“c”]没有定义，但是循环时候，发现已经存在该键值，它的值为空，这里需要注意，awk数组是关联数组，只要通过数组引用它的key，就会自动创建改序列。
# 正确判断方法：
awk 'BEGIN{tB["a"]="a1";tB["b"]="b1";if( "c" in tB){print "ok";};for(k in tB){print k,tB[k];}}'  
a a1
b b1
if(key in array)通过这种方法判断数组中是否包含key键值。
#删除键值：
awk 'BEGIN{tB["a"]="a1";tB["b"]="b1";delete tB["a"];for(k in tB){print k,tB[k];}}'                     
b b1
delete array[key]可以删除，对应数组key的，序列值。
二维、多维数组使用
awk的多维数组在本质上是一维数组，更确切一点，awk在存储上并不支持多维数组。awk提供了逻辑上模拟二维数组的访问方式。例如，array[2,4]=1这样的访问是允许的。awk使用一个特殊的字符串SUBSEP(�34)作为分割字段，在上面的例子中，关联数组array存储的键值实际上是2�344。
类似一维数组的成员测试，多维数组可以使用if ( (i,j) in array)这样的语法，但是下标必须放置在圆括号中。类似一维数组的循环访问，多维数组使用for ( item in array )这样的语法遍历数组。与一维数组不同的是，多维数组必须使用split()函数来访问单独的下标分量。
awk 'BEGIN{
for(i=1;i<=9;i++){
  for(j=1;j<=9;j++){
    tarr[i,j]=i*j; print i,"*",j,"=",tarr[i,j];
  }
}
}'
1 * 1 = 1
1 * 2 = 2
1 * 3 = 3
1 * 4 = 4
1 * 5 = 5
1 * 6 = 6 
...
9 * 6 = 54
9 * 7 = 63
9 * 8 = 72
9 * 9 = 81
可以通过array[k,k2]引用获得数组内容。
另一种方法：
awk 'BEGIN{
for(i=1;i<=9;i++){
  for(j=1;j<=9;j++){
    tarr[i,j]=i*j;
  }
}
for(m in tarr){
  split(m,tarr2,SUBSEP); print tarr2[1],"*",tarr2[2],"=",tarr[m];
}
}'
内置函数
awk内置函数，主要分以下3种类似：算数函数、字符串函数、其它一般函数、时间函数。
算术函数
格式
描述
atan2( y, x )
返回 y/x 的反正切。
cos( x )
返回 x 的余弦；x 是弧度。
sin( x )
返回 x 的正弦；x 是弧度。
exp( x )
返回 x 幂函数。
log( x )
运算符	描述
+ -	加，减
* / &	乘，除与求余
+ - !	一元加，减和逻辑非
^ *	求幂
++ --	增加或减少，作为前缀或后缀
运算符	描述
~ !~	匹配正则表达式和不匹配正则表达式
运算符	描述
$	字段引用
空格	字符串连接符
?:	C条件表达式
in	数组中是否存在某键值
格式	描述
atan2( y, x )	返回 y/x 的反正切。
cos( x )	返回 x 的余弦；x 是弧度。
sin( x )	返回 x 的正弦；x 是弧度。
exp( x )	返回 x 幂函数。
log( x )