AWK一些常用的操作

awk介绍
 awk基本用法
 awk变量
 awk格式化
 awk操作符
 awk条件判断
 awk循环
 awk数组
 awk函数

Awk介绍:

  awk:Aho, Weinberger, Kernighan,报告生成器,格式化文本输出、处理文本文件时,对文档中对字段有条件对执行,有条件显示
  有多种版本:New awk(nawk),GNU awk( gawk)
基本语法:
  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工作原理简要说明

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
说明:
  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

1、print

            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、如果省略item,相当于print $0;打印整行字符
                示例:

2、变量

            2.1 内建变量
                FS: input field seperator,默认为空白字符;
                    [root@node1 ~]#awk -v FS=":" '{print $1}' /etc/passwd

                OFS: output field seperator,默认为空白字符;
                    [root@node1 ~]#awk -v FS=":" -v OFS=":" '{print $1,$3}' /etc/passwd

                RS:input record seperator,输入时的换行符;
                    [root@node1 ~]#awk -v RS=' ' '{print}' /etc/passwd

                ORS:output record seperator,输出时的换行符;
                    [root@node1 ~]#awk -v RS=' ' -v ORS="#" '{print $1,$3}' /etc/passwd

                NF: number of field,字段数量
                    {print NF},{print $NF}
                    [root@node1 ~]#awk '{print NF}' /etc/passwd
                    }
                NR:number of record,行数
                    [root@node1 ~]#awk '{print NR}' /etc/fstab 

                FNR:各文件分别计数;行数;
                    [root@node1 ~]#awk '{print FNR}' /etc/fstab /etc/issue

                FILENAME:当前文件名;
                    [root@node1 ~]#awk '{print FILENAME}' /etc/fstab /etc/issue

                ARGC:命令行参数的个数
                    [root@node1 ~]#awk '{print ARGC}' /etc/fstab /etc/issue

                ARGV:数组,保存的是命令行所给定的各参数;
                    [root@node1 ~]#awk 'BEGIN{print ARGV[0]}' /etc/fstab /etc/issue
                    awk
                    [root@node1 ~]#awk 'BEGIN{print ARGV[1]}' /etc/fstab /etc/issue
                    /etc/fstab
                    [root@node1 ~]#awk 'BEGIN{print ARGV[2]}' /etc/fstab /etc/issue
                    /etc/issue

            2.2 自定义变量
                变量名区分字符大小写;
                1、-v var=value
                    [root@node1 ~]#awk -v test='hello gawk' '{print test}' /etc/fstab
                    [root@node1 ~]#awk -v test='hello gawk' 'BEGIN{print test}' 

                2、在program中直接定义     
                    [root@node1 ~]#awk 'BEGIN{ test="hello gawk"; print test}'

3、printf命令

                格式化输出;printf FORMAT, item1, item2,.....

                    1、FORMAT是必须给出;
                    2、不会自动换行,需要显示给出换行控制符, \n
                    3、FORMAT中需要分别为后面的每个item指定一个格式化符号;

                    格式符:
                        %c:显示字符的ASCII码;
                        %d,%i:显示十进制整数;
                            [root@node1 ~]#awk -F: '{printf "Username: %s, UID: %d\n",$1,$3}' /etc/passwd

                        %e,%E:科学计数法数值显示;
                        %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;
                            [root@node1 ~]#awk -F: '{printf "Username: %s\n",$1}' /etc/passwd

                        %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#表示小数点后的精度;
                            %3.1f
                            [root@node1 ~]#awk -F: '{printf "Username: %-15s, UID: %d\n",$1,$3}' /etc/passwd

                        -:左对齐
                            [root@node1 ~]#awk -F: '{printf "Username: %-15s, UID: %d\n",$1,$3}' /etc/passwd

                        +:显示数值的正负符号 %+d

4、操作符

                算术操作符;
                    x+y, x-y, x*y, 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;
                    ~    是否匹配
                    !~   是否不匹配

                逻辑操作符:
                    &&
                    ||
                    !

                函数调用;
                    function_name(argu1, argu2, ...)

                条件表达式;
                    selector?if-true-expression; if-false-expression

                    [root@node1 ~]#awk -F: '{$3>=1000?usertype="Common User":   usertpye="Sysadmin or SysUser";printf "%15s:%-s\n",$1,usertype}' /etc/passwd

5、PATTERN

                1、empty;空模式,匹配每一行;
                2、/regular expression/:仅处理能够被此处的模式匹配到的行
                    仅取以UUID开头的行
                    [root@node1 ~]#awk '/^UUID/{print $1}' /etc/fstab 
                    UUID=3d4ae911-238f-4436-82eb-5bb4660c38c7

                    对UUID开头的行取反
                    [root@node1 ~]#awk '!/^UUID/{print $1}' /etc/fstab 

                3、relational expression:关系表达式;结果有“真”有“假”,结果为真才会被处理
                    真:结果为非0值,
                    非空字符串:
                    空字符串表示为假;
                    [root@node1 ~]#awk -F: '$3>=1000{print $1,$3}' /etc/passwd
                    nfsnobody 65534
                    it 1000
                    [root@node1 ~]#awk -F: '$3<=1000{print $1,$3}' /etc/passwd

                    [root@node1 ~]#awk -F: '$NF~/bash$/{print $1,$NF}' /etc/passwd
                    root /bin/bash
                    it /bin/bash

                4、line ranges地址定界: 行范围:
                    startline,endline
                    /pat1/,/pat2/
                    [root@node1 ~]#awk -F: '/^rpcuser/,/^sshd/{print $1}' /etc/passwd

                    注意;不支持直接给出数字的格式;
                    [root@node1 ~]#awk -F: '(NR>=2&&NR<=10){print $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;
                        [root@node1 ~]#awk -F: 'BEGIN{print "     username       uid           \n------------------\n"}{print $1,$3}' /etc/passwd

                    END{}:仅在文本处理完成之后命令结束之前执行一次;
                        [root@node1 ~]#awk -F: 'BEGIN{print "     username       uid         \n-----------------\n"}{print $1,$3}END{print "======\n     end       "}' /etc/passwd

6、常用的action

                    1、experssions表达式:
                    2、Control statements 控制语句;if, while 等
                    3、Compound statements;组合语句;
                    4、input statements 输入语句
                    5、output statements 输出语句

7、控制语句

                    if (condition) {statements}
                    if(condition) {statements} else {statements}
                    while(condition) {statements}
                    do {statements} while(condition)
                    for (expr1;expr2;expr3) {statements}
                    break
                    continue
                    delete array[index]
                    delete array
                    exit
                    { statements }

        7.1 if-else
                        语法:if(condition) statements [else statements]

                            [root@node2 ~]#awk -F: '{if($3>=1000) print $1,$3}' /etc/passwd
                            nfsnobody 65534
                            luo 1000

                            [root@node3 ~]#awk -F: '{if($3>=1000) {printf "Common user: %s\n",$1}  else {printf "root or Sysuser: %s\n",$1}}' /etc/passwd

                        使用场景:对awk取得的整行或某个字段做条件判断;

                            [root@node1 ~]#awk -F: '{if($NF=="/bin/bash") print $1}' /etc/passwd

                            [root@node1 ~]#awk '{if(NF>5) print $0}' /etc/passwd

                            [root@node1 ~]#df -h | awk -F"[%]" '/^\/dev/{print $1}'| awk '{if($NF>=15) print $1}'

         7.2 while 循环
                        语法:while(condition) statements
                            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;

                            length()

                        对每个字段单独做统计
                            [root@node1 ~]#awk '/^[[:space:]]*linux16/{i=1;while(i<=NF) {print $i,length($i);i++}}'   
                            /etc/grub2.cfg

                        对每个字段单独做统计,并且字符数要>=7 给予显示
                            [root@node1 ~]#awk '/^[[:space:]]*linux16/{i=1;while(i<=NF) {if(length($i)>=7)  {print $i,length($i)};i++}}' /etc/grub2.cfg

        7.3 do-while循环
                        语法:
                            do statements while(condition)
                            意义:至少执行一次循环体

        7.4 for循环
                        语法:for(expr1;expr2;expr3) statements
                            for (variable assignment; condition; iteration process) {for-body}

                            [root@node1 ~]#awk '/^[[:space:]]*linux16/{for(i=1;i<=NF;i++) {print $i,length($i)}}' /etc/grub2.cfg 

                        特殊用法:
                            能够遍历数组中的元素;
                                语法: for (var in array) {for-body}

        7.5 switch语句
                        语法:switch(expression) {case VALUE1 or /regexp/: statements;   
                        case VALUE2 or /regexp2/: statements; .....; default: statements}

        7.6 break和continue
                         break[n]
                         continue

        7.7 next

                        提前结束对本行的处理而直接进入下一行;

                        打印ID号为偶数的行
                        [root@node1 ~]#awk -F: '{if($3%2!=0) next;print $1,$3}' /etc/passwd

8、array 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
                            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;
                                weekdays [mon] =“moday”

                                [root@node1 ~]#awk 'BEGIN{weekdays["mon"]="Monday";weekdays["tue"]="Tuesday";print weekdays["tue"]}'
                                Tuesday

                        若要遍历数组中的每个元素,要使用for循环
                            for (var in array) {for-body}

                            [root@node1 ~]#awk 'BEGIN{weekdays["mon"]="Monday";weekdays["tue"]="Tuesday";for(i in weekdays) {print weekdays[i]}}'

                            注意:var会遍历array的每个索引;
                                  state["LISTEN"]++
                                  state["ESTABLISHED"]++

                            统计出现的次数
                                [root@node1 ~]#netstat -tan | awk '/^tcp\>/{state[$NF]++} END{for(i in state) {print i,state[i]}}'

                            统计各IP出现的次数
                                [root@node1 ~]#awk '{ip[$1]++}END{for(i in ip) {print i,ip[i]}}'  /var/log/httpd/access_log 

9、函数

                        9.1 内置函数
                            数值处理:
                                rand():返回0和1之间一个随机数

                            字符串处理:
                                length([s]):返回指定字符串的长度;
                                sub(r,s,[t]):以r表示的模式来查找t所表示的字符中的匹配的内容,
                                并将其第一次出现替换为s所表示的内容;
                                gsub(r,s,[t]):以r表示的模式来查找t所表示的字符中的匹配的内容,
                                并将其所有出现均替换为s所表示的内容;
                                split(s,a,[,r]):以r为分隔符切歌字符s,并将切歌后的结果保存至a所表示的数组中;
                                    [root@node1 ~]#netstat -tan| awk '/^tcp\>/{split($5,ip,":");print ip[1]}'

                                    [root@node1 ~]#netstat -tan| awk '/^tcp\>/{split($5,ip,":");count[ip[1]]++} END{for (i in count) {print i,count[i]}}'

练习:

统计/etc/fstab文件中每个文件系统出现的次数
                                    awk '/^UUID/{fs[$3]++}END{for(i in fs) {print i,fs[i]}}' /etc/fstab

统计指定文件中每个单词出现的次数;
                                    [root@node3 ~]#awk '{for(i=1;i<=NF;i++) {count[$i]++}}END{for(i in count) {print i,count[i]}}' /etc/passwd

取磁盘利用率
    [root@node3 ~]#df |awk  '$0 ~ /\/dev\/sd/{print $5}'| awk -F% '{print $1}'
    [root@node3 ~]#df | awk -F"[[:space:]]+" '$0 ~ /^\/dev\/sd/{print $5}'

找出ID号大于等500的并且打印
 [root@node3 ~]#awk -F: '$3>=500{print $1,$3}' /etc/passwd