Linux Shell 文本处理工具集锦

Linux下的操作习惯不像windows一样可以有窗口进行操作，它是有很多不同的命令组成的，本文将介绍Linux下使用Shell处理文本时最常用的工具：find、grep、xargs、sort、uniq、tr、cut、paste、wc、sed、awk；
提供的例子和参数都是最常用和最为实用的；
我对shell脚本使用的原则是命令单行书写，尽量不要超过2行；如果有更为复杂的任务需求，还是考虑python吧；

find 文件查找

查找txt和pdf文件

  find . \( -name "*.txt" -o -name "*.pdf" \) -print

正则方式查找.txt和pdf

  find . -regex  ".*\(\.txt|\.pdf\)$"

-iregex： 忽略大小写的正则

否定参数
查找所有非txt文本

   find . ! -name "*.txt" -print

指定搜索深度
打印出当前目录的文件（深度为1）

  find . -maxdepth 1 -type f  

定制搜索

按类型搜索：

  find . -type d -print  //只列出所有目录

-type f 文件 / l 符号链接

按时间搜索：
-atime 访问时间 (单位是天，分钟单位则是-amin，以下类似）
-mtime 修改时间 （内容被修改）
-ctime 变化时间 （元数据或权限变化）
最近7天被访问过的所有文件：

  find . -atime 7 -type f -print

按大小搜索：
w字 k M G
寻找大于2k的文件

  find . -type f -size +2k

按权限查找：

  find . -type f -perm 644 -print //找具有可执行权限的所有文件

按用户查找：

  find . -type f -user weber -print// 找用户weber所拥有的文件

找到后的后续动作

删除：
删除当前目录下所有的swp文件：

  find . -type f -name "*.swp" -delete

执行动作（强大的exec）

  find . -type f -user root -exec chown weber {} \; //将当前目录下的所有权变更为weber

注：{}是一个特殊的字符串，对于每一个匹配的文件，{}会被替换成相应的文件名；
eg：将找到的文件全都copy到另一个目录：

  find . -type f -mtime +10 -name "*.txt" -exec cp {} OLD \;

结合多个命令
tips: 如果需要后续执行多个命令，可以将多个命令写成一个脚本。然后 -exec 调用时执行脚本即可；

  -exec ./commands.sh {} \;

-print的定界符

默认使用'\n'作为文件的定界符；
-print0 使用'\0'作为文件的定界符，这样就可以搜索包含空格的文件；

grep 文本搜索

grep match_patten file // 默认访问匹配行

常用参数
-o 只输出匹配的文本行 VS -v 只输出没有匹配的文本行
-c 统计文件中包含文本的次数

  grep -c "text" filename

-n 打印匹配的行号
-i 搜索时忽略大小写
-l 只打印文件名

在多级目录中对文本递归搜索(程序员搜代码的最爱）：

  grep "class" . -R -n

匹配多个模式

  grep -e "class" -e "vitural" file

grep输出以\0作为结尾符的文件名：（-z）

  grep "test" file* -lZ| xargs -0 rm

xargs 命令行参数转换

xargs 能够将输入数据转化为特定命令的命令行参数；这样，可以配合很多命令来组合使用。比如grep，比如find；

将多行输出转化为单行输出
cat file.txt| xargs
\n 是多行文本间的定界符

将单行转化为多行输出
cat single.txt | xargs -n 3
-n：指定每行显示的字段数

xargs参数说明

-d 定义定界符 （默认为空格 多行的定界符为 \n）
-n 指定输出为多行
-I {} 指定替换字符串，这个字符串在xargs扩展时会被替换掉,用于待执行的命令需要多个参数时
eg：

cat file.txt | xargs -I {} ./command.sh -p {} -1

-0：指定\0为输入定界符
eg：统计程序行数

find source_dir/ -type f -name "*.cpp" -print0 |xargs -0 wc -l

sort 排序

字段说明：
-n 按数字进行排序 VS -d 按字典序进行排序
-r 逆序排序
-k N 指定按第N列排序
eg：

sort -nrk 1 data.txt
sort -bd data // 忽略像空格之类的前导空白字符

uniq 消除重复行

消除重复行

  sort unsort.txt | uniq 

统计各行在文件中出现的次数

  sort unsort.txt | uniq -c

找出重复行

  sort unsort.txt | uniq -d

可指定每行中需要比较的重复内容：-s 开始位置 -w 比较字符数

用tr进行转换

通用用法

  echo 12345 | tr '0-9' '9876543210' //加解密转换，替换对应字符
  cat text| tr '\t' ' '  //制表符转空格

tr删除字符

  cat file | tr -d '0-9' // 删除所有数字

-c 求补集

  cat file | tr -c '0-9' //获取文件中所有数字
  cat file | tr -d -c '0-9 \n'  //删除非数字数据

tr压缩字符
tr -s 压缩文本中出现的重复字符；最常用于压缩多余的空格

  cat file | tr -s ' '

字符类
tr中可用各种字符类：
alnum：字母和数字
alpha：字母
digit：数字
space：空白字符
lower：小写
upper：大写
cntrl：控制（非可打印）字符
print：可打印字符
使用方法：tr [:class:] [:class:]

  eg: tr '[:lower:]' '[:upper:]'

cut 按列切分文本

截取文件的第2列和第4列：

  cut -f2,4 filename

去文件除第3列的所有列：

  cut -f3 --complement filename

-d 指定定界符：

  cat -f2 -d";" filename

cut 取的范围
N- 第N个字段到结尾
-M 第1个字段为M
N-M N到M个字段

cut 取的单位
-b 以字节为单位
-c 以字符为单位
-f 以字段为单位（使用定界符）

eg:

  cut -c1-5 file //打印第一到5个字符
  cut -c-2 file  //打印前2个字符

paste 按列拼接文本

将两个文本按列拼接到一起;

cat file1
1
2

cat file2
colin
book

paste file1 file2
1 colin
2 book

默认的定界符是制表符，可以用-d指明定界符
paste file1 file2 -d ","
1,colin
2,book

wc 统计行和字符的工具

wc -l file // 统计行数
wc -w file // 统计单词数
wc -c file // 统计字符数

sed 文本替换利器

首处替换

  seg 's/text/replace_text/' file   //替换每一行的第一处匹配的text

全局替换

   seg 's/text/replace_text/g' file

默认替换后，输出替换后的内容，如果需要直接替换原文件,使用-i：

  seg -i 's/text/repalce_text/g' file

移除空白行：

  sed '/^$/d' file

变量转换
已匹配的字符串通过标记&来引用.

echo this is en example | seg 's/\w+/[&]/g'
$>[this]  [is] [en] [example]

子串匹配标记
第一个匹配的括号内容使用标记 \1 来引用

  sed 's/hello\([0-9]\)/\1/'

双引号求值
sed通常用单引号来引用；也可使用双引号，使用双引号后，双引号会对表达式求值：

  sed 's/$var/HLLOE/' 

当使用双引号时，我们可以在sed样式和替换字符串中指定变量；

eg:
p=patten
r=replaced
echo "line con a patten" | sed "s/$p/$r/g"
$>line con a replaced

其它示例
字符串插入字符：将文本中每行内容（PEKSHA） 转换为 PEK/SHA

  sed 's/^.\{3\}/&\//g' file

awk 数据流处理工具

awk脚本结构
awk ' BEGIN{ statements } statements2 END{ statements } '

工作方式
1.执行begin中语句块；
2.从文件或stdin中读入一行，然后执行statements2，重复这个过程，直到文件全部被读取完毕；
3.执行end语句块；

print 打印当前行

使用不带参数的print时，会打印当前行;

  echo -e "line1\nline2" | awk 'BEGIN{print "start"} {print } END{ print "End" }' 

print 以逗号分割时，参数以空格定界;

echo | awk ' {var1 = "v1" ; var2 = "V2"; var3="v3"; \
print var1, var2 , var3; }'
$>v1 V2 v3

使用-拼接符的方式（""作为拼接符）;

echo | awk ' {var1 = "v1" ; var2 = "V2"; var3="v3"; \
print var1"-"var2"-"var3; }'
$>v1-V2-v3

特殊变量： NR NF $0 $1 $2

NR:表示记录数量，在执行过程中对应当前行号；
NF:表示字段数量，在执行过程总对应当前行的字段数；
$0:这个变量包含执行过程中当前行的文本内容；
$1:第一个字段的文本内容；
$2:第二个字段的文本内容；

echo -e "line1 f2 f3\n line2 \n line 3" | awk '{print NR":"$0"-"$1"-"$2}'

打印每一行的第二和第三个字段：

  awk '{print $2, $3}' file

统计文件的行数：

  awk ' END {print NR}' file

累加每一行的第一个字段：

  echo -e "1\n 2\n 3\n 4\n" | awk 'BEGIN{num = 0 ;
  print "begin";} {sum += $1;} END {print "=="; print sum }'

传递外部变量

var=1000
echo | awk '{print vara}' vara=$var #  输入来自stdin
awk '{print vara}' vara=$var file # 输入来自文件

用样式对awk处理的行进行过滤

awk 'NR < 5' #行号小于5
awk 'NR==1,NR==4 {print}' file #行号等于1和4的打印出来
awk '/linux/' #包含linux文本的行（可以用正则表达式来指定，超级强大）
awk '!/linux/' #不包含linux文本的行

设置定界符

使用-F来设置定界符（默认为空格）
awk -F: '{print $NF}' /etc/passwd

读取命令输出

使用getline，将外部shell命令的输出读入到变量cmdout中；

echo | awk '{"grep root /etc/passwd" | getline cmdout; print cmdout }' 

在awk中使用循环

for(i=0;i<10;i++){print $i;}
for(i in array){print array[i];}

eg:
以逆序的形式打印行：(tac命令的实现）

seq 9| \
awk '{lifo[NR] = $0; lno=NR} \
END{ for(;lno>-1;lno--){print lifo[lno];}
} '

awk实现head、tail命令

head:

  awk 'NR<=10{print}' filename

tail:

  awk '{buffer[NR%10] = $0;} END{for(i=0;i<11;i++){ \
  print buffer[i %10]} } ' filename

打印指定列

awk方式实现：

  ls -lrt | awk '{print $6}'

cut方式实现

  ls -lrt | cut -f6

打印指定文本区域

确定行号

  seq 100| awk 'NR==4,NR==6{print}'

确定文本
打印处于start_pattern 和end_pattern之间的文本；

  awk '/start_pattern/, /end_pattern/' filename

eg:

seq 100 | awk '/13/,/15/'
cat /etc/passwd| awk '/mai.*mail/,/news.*news/'

awk常用内建函数

index(string,search_string):返回search_string在string中出现的位置
sub(regex,replacement_str,string):将正则匹配到的第一处内容替换为replacement_str;
match(regex,string):检查正则表达式是否能够匹配字符串；
length(string)：返回字符串长度

echo | awk '{"grep root /etc/passwd" | getline cmdout; print length(cmdout) }' 

printf 类似c语言中的printf，对输出进行格式化
eg：

seq 10 | awk '{printf "->%4s\n", $1}'

迭代文件中的行、单词和字符

1. 迭代文件中的每一行

while 循环法

while read line;
do
echo $line;
done < file.txt
改成子shell:
cat file.txt | (while read line;do echo $line;done)

awk法：
cat file.txt| awk '{print}'

2.迭代一行中的每一个单词

for word in $line;
do 
echo $word;
done

3. 迭代每一个字符

${string:start_pos:num_of_chars}：从字符串中提取一个字符；(bash文本切片）
${#word}:返回变量word的长度

for((i=0;i<${#word};i++))
do
echo ${word:i:1);
done