AWK介绍
Linux 文本处理工具三剑客：grep、sed、awk。其中grep是一种文本过滤工具；sed是文本行编辑器，而awk是一种报表生成器，就是对文件进行格式化处理的，但这里的格式化不是文件系统的格式化，而是对文件内容进行各种“排版”，进而格式化显示；在Linux之上我们使用的是GNU awk 简称gawk，并且gawk就是awk的链接文件，因此系统上使用的awk和gawk是一样的。gawk是一种过程式编程语言。gawk还支持条件判断、数组、循环等编程语言中所有可以使用的功能，因此还可以把gawk称为一种脚本语言解释器。
1）用法格式，选项
基本格式：awk [options] ‘program‘ file…
program：PATTERN{ACTION STATEMENT;..}，通常是在单引号和双引号中；
program：编程语言；
PARTTERN:
模式；部分决定动作语句何时触发及触发事件（BEGIN,END）
ACTION STATEMENT：
动作语句，可以由多个语句组成，各语句之间使用分号分隔：如print，printf
options（选项）：
-F：指明输入时用到的字段分隔符；
-v var=value: 自定义变量
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。
2）awk工作原理
原理：
awk在处理文本时也是一次读取一行文本，然后根据输入分隔符（默认为空格字符）进行切片，切成n个片段，然后将每一片都赋予awk内部的一个变量当中进行保存，这些变量名为$1,$2,$3…等等一直到最后一个，awk就可以对这些片段进行单独处理，比如显示某一段，特定段，甚至可以对某些片段进行额外的的加工处理，比如计数、运算等。
具体工作原理如下：
·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。
使用实例：
[root@wlm ~]# awk ‘BEGIN{print "Hello,awk!"}‘
Hello,awk! #BEGIN操作是第一步，不需要对文件进行操作
[root@wlm ~]# awk ‘END{print "Bye,awk!"}‘ /etc/passwd
Bye,awk! #END的操作实在文本处理之后
[root@wlm ~]# awk -F: ‘BEGIN{print "Hello,awk!"}‘‘/root/{print $1,$2}‘‘END{print "Bye,awk!"}‘ /etc/passwd
Hello,awk!
root x
operator x
Bye,awk!
#首先是进行BEGIN操作；再查找含有root字符的行，打印第一列和第二列；最后执行END操作用法说明：
1、print
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;
2、变量
2.1 内建变量
FS：input field seperator，默认为空白字符；
OFS：output field seperator，默认为空白字符；
RS：input record seperator，输入时的换行符；
ORS：output record seperator，输出时的换行符；
NF：number of field，字段数量
{print NF}, {print $NF}
NR：number of record, 行数；
FNR：各文件分别计数；行数；
FILENAME：当前文件名；
ARGC：命令行参数的个数；
ARGV：数组，保存的是命令行所给定的各参数；
2.2 自定义变量
(1) -v var=value
变量名区分字符大小写；
(2) 在program中直接定义
3、printf命令
格式化输出：printf FORMAT, item1, item2, ...
(1) FORMAT必须给出;
(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；
%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；
%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
-: 左对齐
+：显示数值的符号
4、操作符
算术操作符：
x+y, x-y, x*y, x/y, x^y, x%y
-x
+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
# awk -F: ‘{$3>=1000?usertype="Common User":usertype="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；
(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；
(4) line ranges：行范围，
startline,endline：/pat1/,/pat2/
注意： 不支持直接给出数字的格式
~]# 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；
END{}：仅在文本处理完成之后执行一次；
6、常用的action
(1) Expressions
(2) Control statements：if, while等；
(3) Compound statements：组合语句；
(4) input statements
(5) output statements
7、控制语句
if(condition) {statments}
if(condition) {statments} else {statements}
while(conditon) {statments}
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) statement [else statement]
~]# awk -F: ‘{if($3>=1000) {printf "Common user: %s\n",$1} else {printf "root or Sysuser: %s\n",$1}}‘ /etc/passwd
~]# awk -F: ‘{if($NF=="/bin/bash") print $1}‘ /etc/passwd
~]# awk ‘{if(NF>5) print $0}‘ /etc/fstab
~]# df -h | awk -F[%] ‘/^\/dev/{print $1}‘ | awk ‘{if($NF>=20) print $1}‘
使用场景：对awk取得的整行或某个字段做条件判断；
7.2 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；
~]# 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)>=7) {print $i,length($i)}; i++}}‘ /etc/grub2.cfg
7.3 do-while循环
语法：do statement while(condition)
意义：至少执行一次循环体
7.4 for循环
语法：for(expr1;expr2;expr3) statement
for(variable assignment;condition;iteration process) {for-body}
~]# 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/: statement; case VALUE2 or /REGEXP2/: statement; ...; default: statement}
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；
~]# awk -F: ‘{if($3%2!=0) next; print $1,$3}‘ /etc/passwd
8、array
关联数组：array[index-expression]
index-expression:
(1) 可使用任意字符串；字符串要使用双引号；
(2) 如果某数组元素事先不存在，在引用时，awk会自动创建此元素，并将其值初始化为“空串”；
若要判断数组中是否存在某元素，要使用"index in array"格式进行；
weekdays[mon]="Monday"
若要遍历数组中的每个元素，要使用for循环；
for(var in array) {for-body}
~]# awk ‘BEGIN{weekdays["mon"]="Monday";weekdays["tue"]="Tuesday";for(i in weekdays) {print weekdays[i]}}‘
注意：var会遍历array的每个索引；
state["LISTEN"]++
state["ESTABLISHED"]++
~]# netstat -tan | awk ‘/^tcp\>/{state[$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
练习1：统计/etc/fstab文件中每个文件系统类型出现的次数；
~]# awk ‘/^UUID/{fs[$3]++}END{for(i in fs) {print i,fs[i]}}‘ /etc/fstab
练习2：统计指定文件中每个单词出现的次数；
~]# awk ‘{for(i=1;i<=NF;i++){count[$i]++}}END{for(i in count) {print i,count[i]}}‘ /etc/fstab
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为分隔符切割字符s，并将切割后的结果保存至a所表示的数组中；
~]# netstat -tan | awk ‘/^tcp\>/{split($5,ip,":");count[ip[1]]++}END{for (i in count) {print i,count[i]}}‘
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