什么是Linux三剑客？

Linux三剑客，即grep、sed和awk，是Linux系统中三个功能强大的命令行工具，广泛用于文本处理和数据分析，它们各自擅长不同的功能领域，相互配合使用能够极大地提高数据处理效率，本文将详细介绍这三个工具的基本用法、常用选项以及实际应用场景，帮助读者更好地理解和掌握它们的使用方法。

grep：文本搜索工具

基本介绍

grep（global regular expression print）是一个强大的文本搜索工具，用于在文件中查找符合正则表达式的文本内容，并打印匹配的行，它简单、快速，是进行文本搜索和过滤的首选工具。

常用选项

参数	说明
-i	忽略大小写
-v	排除匹配结果
-r 或-R	递归搜索目录下的所有文件
-l	仅显示包含匹配模式的文件名
-L	仅显示不包含匹配模式的文件名
-n	显示匹配行与行号
-c	只统计匹配的行数
-o	只输出匹配到的内容
-w	只匹配整个单词
-A num	显示匹配行及之后的num行
-B num	显示匹配行及之前的num行
-C num	显示匹配行及前后各num行
-E	使用扩展正则表达式（等同于egrep）
-F	使用固定字符串模式（等同于fgrep）
-P	使用Perl正则表达式

示例用法

1、基本搜索：在file.txt中搜索包含"Karry"的行。

   grep "Karry" file.txt

2、忽略大小写搜索：在file.txt中搜索包含"karry"（不区分大小写）的行。

   grep -i "karry" file.txt

3、递归搜索目录：在/opt目录下递归搜索所有文件，查找包含"pattern"的行。

   grep -r "pattern" /opt/

4、显示匹配行号：在file.txt中搜索包含"Karry"的行，并显示匹配行号。

   grep -n "Karry" file.txt

5、反向匹配：在file.txt中搜索不包含"Karry"的行。

   grep -v "Karry" file.txt

6、显示匹配行及之后的行：在file.txt中搜索包含"Karry"的行，并显示匹配行及之后的3行。

   grep -A 3 "Karry" file.txt

7、使用扩展正则表达式：在file.txt中搜索包含"Ka"或"Bo"的行。

   grep -E "Ka|Bo" file.txt

8、匹配整个单词：在file.txt中搜索包含整个单词"word"的行。

   grep -w "word" file.txt

9、仅显示匹配的部分：在file.txt中搜索"Karry"并仅显示匹配的部分。

   grep -o "Karry" file.txt

sed：流编辑器

基本介绍

sed（stream editor）是一个流编辑器，用于对文本进行插入、删除、替换、提取等操作，它一次处理一行内容，并将当前处理的行存储在临时缓冲区中，称为“模式空间”，处理完成后，将缓冲区的内容送往屏幕，如果没有使诸如‘D’的特殊命令，那会在两个循环之间清空模式空间，但不会清空保留空间。

常用选项

参数	说明
-n	不输出模式空间内容到屏幕，即不自动打印
-e	可以在sed命令中指定多个script脚本，多点编辑功能
-f	输入sed脚本，脚本中写着编辑命令
-r	支持使用扩展的正则表达式
-i	直接编辑源文件

编辑命令

命令	描述
d	删除模式空间匹配的行，并立即启用下一轮循环
p	打印当前模式空间内容，追加到默认输出之后
atext	在指定行后面追加文本，支持使用

实现多行追加 |

|itext | 在行前面插入文本 |

|ctext | 替换行为单行或多行文本 |

|w /path/somefile | 保存模式匹配的行至指定文件 |

|r /path/somefile | 读取指定文件的文本至模式空间中匹配到的行后 |

|= | 为模式空间中的行打印行号 |

|! | 模式空间中匹配行取反处理 |

|s/// | 查找替换，支持使用其他分隔符 |

|g | 行内全局替换 |

|p | 显示替换成功的行 |

|w /PATH/TO/SOMEFILE | 将替换成功的行保存至文件中 |

示例用法

1、打印第二行：

   sed -n '2p' file.txt

2、打印2-5行的内容：

   sed -n '2,5p' file.txt

3、将文件中的root全部替换为abc：

   sed 's/root/abc/g' file.txt

4、直接修改读取的文件内容：

   sed -i 's/要替换的内容/替换成的内容/g' file.txt

5、删除包含特定模式的行：

   sed '/pattern/d' file.txt

6、在匹配的行后面追加文本：

   sed '/pattern/a追加的文本' file.txt

7、在匹配的行前面插入文本：

   sed '/pattern/i插入的文本' file.txt

8、替换匹配行为指定的文本：

   sed '/pattern/c新文本' file.txt

9、保存模式匹配的行至指定文件：

   sed -n '/pattern/w /path/to/file' file.txt

10、从另一个文件中读取内容并添加到匹配行的后面：

    sed '/pattern/r /path/to/another_file' file.txt

awk：报告生成器

基本介绍

awk是一个强大的文本处理工具，主要用于对结构化数据进行格式化和拆分处理，进行数据统计和报告生成，它支持复杂的操作和脚本编写，能够进行模式匹配和文本格式化。

基本语法

awk [options] 'program' file...

options：指定awk的一些操作选项，常用的选项包括：

-F：指明输入时用到的字段分隔符。

-v var=value：自定义变量。

program：由模式和动作两部分组成，格式为pattern {action statements; ...}，pattern部分决定动作语句何时触发及触发事件，action部分对数据进行处理，常用的内置变量包括：

FS：输入字段分隔符。

OFS：输出字段分隔符。

RS：输入记录分隔符。

ORS：输出记录分隔符。

NF：字段数量。

NR：记录号。

$0：整条记录。

$1,$2, …,$n：分别表示第1个字段到第n个字段。

FILENAME：当前文件名。

ARGC：命令行的参数个数。

ARGV：数组，保存的是命令行所给定的各参数。

示例用法

1、打印文件的第一列：

   awk '{print $1}' file.txt

2、打印包含特定模式的行：

   awk '/pattern/' file.txt

3、统计文件中某一列的总和：

   awk '{sum += $1} END {print sum}' file.txt

4、按特定列排序：

   awk '{print $1, $2}' file.txt | sort -k2,1

5、格式化输出：假设有一个包含姓名和年龄的文件name_age.txt，内容如下：

     Alice 30
     Bob 25
     Carol 35
     Karry 21
     Ross 40
     Joan 38
     Linda 46
     Lily 26
     KARRY 27

按年龄排序并输出：

     awk '{print $1 "t" $2}' name_age.txt | sort -k2,1

6、复杂脚本示例：假设有一组数据，需要计算每个学生的平均分并输出结果：

     echo -e "NametScore1tScore2tScore3
Alicet85t90t78
Bobt70t80t90
Carolt88t92t85" > scores.txt
     awk '{sum = $2 + $3 + $4; avg = sum / 3; print $1, avg}' scores.txt

输出结果：

     Alice 84.3333
     Bob 77.3333
     Carol 88.3333

Linux三剑客的结合使用

Linux三剑客可以结合管道操作符（|）一起使用，形成强大的数据处理流水线，先使用grep筛选出包含特定模式的行，再通过sed进行替换或删除操作，最后用awk进行格式化输出，以下是一个综合示例：

1、综合示例：假设有一个日志文件log.txt，需要筛选出包含"ERROR"的行，删除这些行，然后将剩余的行按时间戳排序并输出。

   grep -v "ERROR" log.txt | sort -k2,3n -t':' -k1,1M -k2,2n -k3,3M | column -t -s':'

这个命令首先使用grep筛选出不包含"ERROR"的行，然后按时间戳进行排序，最后用column命令进行格式化输出。

Linux三剑客grep、sed和awk是文本处理和数据分析的强大工具，grep擅长于文本搜索和过滤，sed擅长于文本替换和编辑，而awk则擅长于文本格式化和数据处理，熟练掌握这三个工具，可以极大地提高数据处理效率，使得各种复杂的文本处理任务变得简单高效，通过本文的介绍，希望读者能够更好地理解和掌握这三款工具的基本用法和实际应用，从而在实际工作中灵活运用，提高工作效率。

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