【Linux】AWK 简明教程
http://coolshell.cn/articles/9070.html
有一些网友看了前两天的《Linux下应该知道的技巧》希望我能教教他们用awk和sed，所以，出现了这篇文章。我估计这些80后的年轻朋友可能对awk/sed这类上古神器有点陌生了，所以需要我这个老家伙来炒炒冷饭。况且，AWK是贝尔实验室1977年搞出来的文本出现神器，今年是蛇年，是AWK的本命年，而且年纪和我相仿，所以非常有必要为他写篇文章。
之所以叫AWK是因为其取了三位创始人 Alfred Aho，Peter Weinberger, 和 Brian Kernighan 的Family Name的首字符。要学AWK，就得提一提AWK的一本相当经典的书《The AWK Programming Language》，它在豆瓣上的评分是9.4分！在亚马逊上居然卖1022.30元。
我在这里的教程并不想面面俱到，本文和我之前的Go语言简介一样，全是示例，基本无废话。
起步上台
我从netstat命令中提取了如下信息作为用例：
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$
cat
netstat
.txt
Proto Recv-Q Send-Q Local-Address Foreign-Address State
tcp 0 0 0.0.0.0:3306 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 127.0.0.1:9000 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 coolshell.cn:80 124.205.5.146:18245 TIME_WAIT
tcp 0 0 coolshell.cn:80 61.140.101.185:37538 FIN_WAIT2
tcp 0 0 coolshell.cn:80 110.194.134.189:1032 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 123.169.124.111:49809 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 116.234.127.77:11502 FIN_WAIT2
tcp 0 0 coolshell.cn:80 123.169.124.111:49829 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 183.60.215.36:36970 TIME_WAIT
tcp 0 4166 coolshell.cn:80 61.148.242.38:30901 ESTABLISHED
tcp 0 1 coolshell.cn:80 124.152.181.209:26825 FIN_WAIT1
tcp 0 0 coolshell.cn:80 110.194.134.189:4796 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 183.60.212.163:51082 TIME_WAIT
tcp 0 1 coolshell.cn:80 208.115.113.92:50601 LAST_ACK
tcp 0 0 coolshell.cn:80 123.169.124.111:49840 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 117.136.20.85:50025 FIN_WAIT2
tcp 0 0 :::22 :::* LISTEN
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下面是最简单最常用的awk示例，其输出第1列和第4例，
- 其中单引号中的被大括号括着的就是awk的语句，注意，其只能被单引号包含。
- 其中的$1..$n表示第几例。注：$0表示整个行。
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$
awk
'{print $1, $4}'
netstat
.txt
Proto Local-Address
tcp 0.0.0.0:3306
tcp 0.0.0.0:80
tcp 127.0.0.1:9000
tcp coolshell.cn:80
tcp coolshell.cn:80
tcp coolshell.cn:80
tcp coolshell.cn:80
tcp coolshell.cn:80
tcp coolshell.cn:80
tcp coolshell.cn:80
tcp coolshell.cn:80
tcp coolshell.cn:80
tcp coolshell.cn:80
tcp coolshell.cn:80
tcp coolshell.cn:80
tcp coolshell.cn:80
tcp coolshell.cn:80
tcp :::22
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我们再来看看awk的格式化输出，和C语言的printf没什么两样：
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$
awk
'{printf "%-8s %-8s %-8s %-18s %-22s %-15s\n",$1,$2,$3,$4,$5,$6}'
netstat
.txt
Proto Recv-Q Send-Q Local-Address Foreign-Address State
tcp 0 0 0.0.0.0:3306 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 127.0.0.1:9000 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 coolshell.cn:80 124.205.5.146:18245 TIME_WAIT
tcp 0 0 coolshell.cn:80 61.140.101.185:37538 FIN_WAIT2
tcp 0 0 coolshell.cn:80 110.194.134.189:1032 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 123.169.124.111:49809 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 116.234.127.77:11502 FIN_WAIT2
tcp 0 0 coolshell.cn:80 123.169.124.111:49829 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 183.60.215.36:36970 TIME_WAIT
tcp 0 4166 coolshell.cn:80 61.148.242.38:30901 ESTABLISHED
tcp 0 1 coolshell.cn:80 124.152.181.209:26825 FIN_WAIT1
tcp 0 0 coolshell.cn:80 110.194.134.189:4796 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 183.60.212.163:51082 TIME_WAIT
tcp 0 1 coolshell.cn:80 208.115.113.92:50601 LAST_ACK
tcp 0 0 coolshell.cn:80 123.169.124.111:49840 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 117.136.20.85:50025 FIN_WAIT2
tcp 0 0 :::22 :::* LISTEN
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脱掉外套
过滤记录
我们再来看看如何过滤记录（下面过滤条件为：第三列的值为0 && 第6列的值为LISTEN）
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$
awk
'$3==0 && $6=="LISTEN" '
netstat
.txt
tcp 0 0 0.0.0.0:3306 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 127.0.0.1:9000 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 :::22 :::* LISTEN
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其中的“==”为比较运算符。其他比较运算符：!=, >, <, >=, <=
我们来看看各种过滤记录的方式：
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$
awk
' $3>0 {print $0}'
netstat
.txt
Proto Recv-Q Send-Q Local-Address Foreign-Address State
tcp 0 4166 coolshell.cn:80 61.148.242.38:30901 ESTABLISHED
tcp 0 1 coolshell.cn:80 124.152.181.209:26825 FIN_WAIT1
tcp 0 1 coolshell.cn:80 208.115.113.92:50601 LAST_ACK
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如果我们需要表头的话，我们可以引入内建变量NR：
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awk
'$3==0 && $6=="LISTEN" || NR==1 '
netstat
.txt
Proto Recv-Q Send-Q Local-Address Foreign-Address State
tcp 0 0 0.0.0.0:3306 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 127.0.0.1:9000 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 :::22 :::* LISTEN
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再加上格式化输出：
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awk
'$3==0 && $6=="LISTEN" || NR==1 {printf "%-20s %-20s %s\n",$4,$5,$6}'
netstat
.txt
Local-Address Foreign-Address State
0.0.0.0:3306 0.0.0.0:* LISTEN
0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN
127.0.0.1:9000 0.0.0.0:* LISTEN
:::22 :::* LISTEN
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内建变量
说到了内建变量，我们可以来看看awk的一些内建变量：
| $0 | 当前记录（这个变量中存放着整个行的内容） |
| $1~$n | 当前记录的第n个字段，字段间由FS分隔 |
| FS | 输入字段分隔符 默认是空格或Tab |
| NF | 当前记录中的字段个数，就是有多少列 |
| NR | 已经读出的记录数，就是行号，从1开始，如果有多个文件话，这个值也是不断累加中。 |
| FNR | 当前记录数，与NR不同的是，这个值会是各个文件自己的行号 |
| RS | 输入的记录分隔符， 默认为换行符 |
| OFS | 输出字段分隔符， 默认也是空格 |
| ORS | 输出的记录分隔符，默认为换行符 |
| FILENAME | 当前输入文件的名字 |
怎么使用呢，比如：我们如果要输出行号：
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awk
'$3==0 && $6=="ESTABLISHED" || NR==1 {printf "%02s %s %-20s %-20s %s\n",NR, FNR, $4,$5,$6}'
netstat
.txt
01 1 Local-Address Foreign-Address State
07 7 coolshell.cn:80 110.194.134.189:1032 ESTABLISHED
08 8 coolshell.cn:80 123.169.124.111:49809 ESTABLISHED
10 10 coolshell.cn:80 123.169.124.111:49829 ESTABLISHED
14 14 coolshell.cn:80 110.194.134.189:4796 ESTABLISHED
17 17 coolshell.cn:80 123.169.124.111:49840 ESTABLISHED
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指定分隔符
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$
awk
'BEGIN{FS=":"} {print $1,$3,$6}'
/etc/passwd
root 0
/root
bin 1
/bin
daemon 2
/sbin
adm 3
/var/adm
lp 4
/var/spool/lpd
sync
5
/sbin
shutdown
6
/sbin
halt 7
/sbin
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上面的命令也等价于：（-F的意思就是指定分隔符）
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$
awk
-F:
'{print $1,$3,$6}'
/etc/passwd
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注：如果你要指定多个分隔符，你可以这样来：
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awk
-F
'[;:]'
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再来看一个以\t作为分隔符输出的例子（下面使用了/etc/passwd文件，这个文件是以:分隔的）：
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$
awk
-F:
'{print $1,$3,$6}'
OFS=
"\t"
/etc/passwd
root 0
/root
bin 1
/bin
daemon 2
/sbin
adm 3
/var/adm
lp 4
/var/spool/lpd
sync
5
/sbin
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脱掉衬衫
字符串匹配
我们再来看几个字符串匹配的示例：
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$
awk
'$6 ~ /FIN/ || NR==1 {print NR,$4,$5,$6}'
OFS=
"\t"
netstat
.txt
1 Local-Address Foreign-Address State
6 coolshell.cn:80 61.140.101.185:37538 FIN_WAIT2
9 coolshell.cn:80 116.234.127.77:11502 FIN_WAIT2
13 coolshell.cn:80 124.152.181.209:26825 FIN_WAIT1
18 coolshell.cn:80 117.136.20.85:50025 FIN_WAIT2
$ $
awk
'$6 ~ /WAIT/ || NR==1 {print NR,$4,$5,$6}'
OFS=
"\t"
netstat
.txt
1 Local-Address Foreign-Address State
5 coolshell.cn:80 124.205.5.146:18245 TIME_WAIT
6 coolshell.cn:80 61.140.101.185:37538 FIN_WAIT2
9 coolshell.cn:80 116.234.127.77:11502 FIN_WAIT2
11 coolshell.cn:80 183.60.215.36:36970 TIME_WAIT
13 coolshell.cn:80 124.152.181.209:26825 FIN_WAIT1
15 coolshell.cn:80 183.60.212.163:51082 TIME_WAIT
18 coolshell.cn:80 117.136.20.85:50025 FIN_WAIT2
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上面的第一个示例匹配FIN状态， 第二个示例匹配WAIT字样的状态。其实 ~ 表示模式开始。/ /中是模式。这就是一个正则表达式的匹配。
其实awk可以像grep一样的去匹配第一行，就像这样：
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$
awk
'/LISTEN/'
netstat
.txt
tcp 0 0 0.0.0.0:3306 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 127.0.0.1:9000 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 :::22 :::* LISTEN
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我们可以使用 “/FIN|TIME/” 来匹配 FIN 或者 TIME :
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awk
'$6 ~ /FIN|TIME/ || NR==1 {print NR,$4,$5,$6}'
OFS=
"\t"
netstat
.txt
1 Local-Address Foreign-Address State
5 coolshell.cn:80 124.205.5.146:18245 TIME_WAIT
6 coolshell.cn:80 61.140.101.185:37538 FIN_WAIT2
9 coolshell.cn:80 116.234.127.77:11502 FIN_WAIT2
11 coolshell.cn:80 183.60.215.36:36970 TIME_WAIT
13 coolshell.cn:80 124.152.181.209:26825 FIN_WAIT1
15 coolshell.cn:80 183.60.212.163:51082 TIME_WAIT
18 coolshell.cn:80 117.136.20.85:50025 FIN_WAIT2
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再来看看模式取反的例子：
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awk
'$6 !~ /WAIT/ || NR==1 {print NR,$4,$5,$6}'
OFS=
"\t"
netstat
.txt
1 Local-Address Foreign-Address State
2 0.0.0.0:3306 0.0.0.0:* LISTEN
3 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN
4 127.0.0.1:9000 0.0.0.0:* LISTEN
7 coolshell.cn:80 110.194.134.189:1032 ESTABLISHED
8 coolshell.cn:80 123.169.124.111:49809 ESTABLISHED
10 coolshell.cn:80 123.169.124.111:49829 ESTABLISHED
12 coolshell.cn:80 61.148.242.38:30901 ESTABLISHED
14 coolshell.cn:80 110.194.134.189:4796 ESTABLISHED
16 coolshell.cn:80 208.115.113.92:50601 LAST_ACK
17 coolshell.cn:80 123.169.124.111:49840 ESTABLISHED
19 :::22 :::* LISTEN
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或是：
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awk
'!/WAIT/'
netstat
.txt
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折分文件
awk拆分文件很简单，使用重定向就好了。下面这个例子，是按第6例分隔文件，相当的简单（其中的NR!=1表示不处理表头）。
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$
awk
'NR!=1{print > $6}'
netstat
.txt
$
ls
ESTABLISHED FIN_WAIT1 FIN_WAIT2 LAST_ACK LISTEN
netstat
.txt TIME_WAIT
$
cat
ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 110.194.134.189:1032 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 123.169.124.111:49809 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 123.169.124.111:49829 ESTABLISHED
tcp 0 4166 coolshell.cn:80 61.148.242.38:30901 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 110.194.134.189:4796 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 123.169.124.111:49840 ESTABLISHED
$
cat
FIN_WAIT1
tcp 0 1 coolshell.cn:80 124.152.181.209:26825 FIN_WAIT1
$
cat
FIN_WAIT2
tcp 0 0 coolshell.cn:80 61.140.101.185:37538 FIN_WAIT2
tcp 0 0 coolshell.cn:80 116.234.127.77:11502 FIN_WAIT2
tcp 0 0 coolshell.cn:80 117.136.20.85:50025 FIN_WAIT2
$
cat
LAST_ACK
tcp 0 1 coolshell.cn:80 208.115.113.92:50601 LAST_ACK
$
cat
LISTEN
tcp 0 0 0.0.0.0:3306 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 127.0.0.1:9000 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 :::22 :::* LISTEN
$
cat
TIME_WAIT
tcp 0 0 coolshell.cn:80 124.205.5.146:18245 TIME_WAIT
tcp 0 0 coolshell.cn:80 183.60.215.36:36970 TIME_WAIT
tcp 0 0 coolshell.cn:80 183.60.212.163:51082 TIME_WAIT
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你也可以把指定的列输出到文件：
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awk
'NR!=1{print $4,$5 > $6}'
netstat
.txt
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再复杂一点：（注意其中的if-else-if语句，可见awk其实是个脚本解释器）
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$
awk
'NR!=1{
if
($6 ~
/TIME
|ESTABLISHED/) print >
"1.txt"
;
else
if
($6 ~
/LISTEN/
) print >
"2.txt"
;
else
print >
"3.txt"
}'
netstat
.txt
$
ls
?.txt
1.txt 2.txt 3.txt
$
cat
1.txt
tcp 0 0 coolshell.cn:80 124.205.5.146:18245 TIME_WAIT
tcp 0 0 coolshell.cn:80 110.194.134.189:1032 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 123.169.124.111:49809 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 123.169.124.111:49829 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 183.60.215.36:36970 TIME_WAIT
tcp 0 4166 coolshell.cn:80 61.148.242.38:30901 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 110.194.134.189:4796 ESTABLISHED
tcp 0 0 coolshell.cn:80 183.60.212.163:51082 TIME_WAIT
tcp 0 0 coolshell.cn:80 123.169.124.111:49840 ESTABLISHED
$
cat
2.txt
tcp 0 0 0.0.0.0:3306 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 127.0.0.1:9000 0.0.0.0:* LISTEN
tcp 0 0 :::22 :::* LISTEN
$
cat
3.txt
tcp 0 0 coolshell.cn:80 61.140.101.185:37538 FIN_WAIT2
tcp 0 0 coolshell.cn:80 116.234.127.77:11502 FIN_WAIT2
tcp 0 1 coolshell.cn:80 124.152.181.209:26825 FIN_WAIT1
tcp 0 1 coolshell.cn:80 208.115.113.92:50601 LAST_ACK
tcp 0 0 coolshell.cn:80 117.136.20.85:50025 FIN_WAIT2
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统计
下面的命令计算所有的C文件，CPP文件和H文件的文件大小总和。
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$
ls
-l *.cpp *.c *.h |
awk
'{sum+=$5} END {print sum}'
2511401
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我们再来看一个统计各个connection状态的用法：（我们可以看到一些编程的影子了，大家都是程序员我就不解释了。注意其中的数组的用法）
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$
awk
'NR!=1{a[$6]++;} END {for (i in a) print i ", " a[i];}'
netstat
.txt
TIME_WAIT, 3
FIN_WAIT1, 1
ESTABLISHED, 6
FIN_WAIT2, 3
LAST_ACK, 1
LISTEN, 4
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再来看看统计每个用户的进程的占了多少内存（注：sum的RSS那一列）
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$
ps
aux |
awk
'NR!=1{a[$1]+=$6;} END { for(i in a) print i ", " a[i]"KB";}'
dbus, 540KB
mysql, 99928KB
www, 3264924KB
root, 63644KB
hchen, 6020KB
|
脱掉内衣
awk脚本
在上面我们可以看到一个END关键字。END的意思是“处理完所有的行的标识”，即然说到了END就有必要介绍一下BEGIN，这两个关键字意味着执行前和执行后的意思，语法如下：
- BEGIN{ 这里面放的是执行前的语句 }
- END {这里面放的是处理完所有的行后要执行的语句 }
- {这里面放的是处理每一行时要执行的语句}
为了说清楚这个事，我们来看看下面的示例：
假设有这么一个文件（学生成绩表）：
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$
cat
score.txt
Marry 2143 78 84 77
Jack 2321 66 78 45
Tom 2122 48 77 71
Mike 2537 87 97 95
Bob 2415 40 57 62
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我们的awk脚本如下（我没有写有命令行上是因为命令行上不易读，另外也在介绍另一种用法）：
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$
cat
cal
.
awk
#!/bin/awk -f
#运行前
BEGIN {
math = 0
english = 0
computer = 0
printf
"NAME NO. MATH ENGLISH COMPUTER TOTAL\n"
printf
"---------------------------------------------\n"
}
#运行中
{
math+=$3
english+=$4
computer+=$5
printf
"%-6s %-6s %4d %8d %8d %8d\n"
, $1, $2, $3,$4,$5, $3+$4+$5
}
#运行后
END {
printf
"---------------------------------------------\n"
printf
" TOTAL:%10d %8d %8d \n"
, math, english, computer
printf
"AVERAGE:%10.2f %8.2f %8.2f\n"
, math
/NR
, english
/NR
, computer
/NR
}
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我们来看一下执行结果：（也可以这样运行 ./cal.awk score.txt）
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11
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$
awk
-f
cal
.
awk
score.txt
NAME NO. MATH ENGLISH COMPUTER TOTAL
---------------------------------------------
Marry 2143 78 84 77 239
Jack 2321 66 78 45 189
Tom 2122 48 77 71 196
Mike 2537 87 97 95 279
Bob 2415 40 57 62 159
---------------------------------------------
TOTAL: 319 393 350
AVERAGE: 63.80 78.60 70.00
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环境变量
即然说到了脚本，我们来看看怎么和环境变量交互：（使用-v参数和ENVIRON，使用ENVIRON的环境变量需要export）
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$ x=5
$ y=10
$
export
y
$
echo
$x $y
5 10
$
awk
-
v
val=$x
'{print $1, $2, $3, $4+val, $5+ENVIRON["y"]}'
OFS=
"\t"
score.txt
Marry 2143 78 89 87
Jack 2321 66 83 55
Tom 2122 48 82 81
Mike 2537 87 102 105
Bob 2415 40 62 72
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几个花活
最后，我们再来看几个小例子：
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#从file文件中找出长度大于80的行
awk
'length>80'
file
#按连接数查看客户端IP
netstat
-ntu |
awk
'{print $5}'
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cut
-d: -f1 |
sort
|
uniq
-c |
sort
-nr
#打印99乘法表
seq
9 |
sed
'H;g'
|
awk
-
v
RS=
''
'{for(i=1;i<=NF;i++)printf("%dx%d=%d%s", i, NR, i*NR, i==NR?"\n":"\t")}'
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自己撸吧
关于其中的一些知识点可以参看gawk的手册：
- 内建变量，参看：http://www.gnu.org/software/gawk/manual/gawk.html#Built_002din-Variables
- 流控方面，参看：http://www.gnu.org/software/gawk/manual/gawk.html#Statements
- 内建函数，参看：http://www.gnu.org/software/gawk/manual/gawk.html#Built_002din
- 正则表达式，参看：http://www.gnu.org/software/gawk/manual/gawk.html#Regexp
（全文完）