前言

在Linux系統中，文本處理是日常運維和開發工作中的常見任務。grep、sed和awk這三個工具堪稱文本處理領域的三劍客，它們功能強大且各有所長，熟練掌握它們能顯著提升工作效率。

grep：文本搜索利器

概述

grep是用于在文本文件中搜索指定模式的命令行工具，它支持使用正則表達式進行匹配，并默認輸出匹配的整行內容。在日志分析和文本信息提取場景中，grep應用廣泛，比如從大量日志文件里精準找出錯誤信息或特定事件記錄。

原理

grep工作時，首先從指定文件或標準輸入逐行讀取數據，接著采用正則表達式對每行數據進行模式匹配，一旦匹配成功就將該行輸出。

語法與選項

基本語法為：grep [options] pattern [file...] ，其中options是可選參數，pattern是必填的搜索模式，file是要搜索的文件或目錄（可多個）。常見選項如下：

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示例

• 忽略大小寫搜索：查找系統日志中包含warning（不區分大小寫）的行，命令為grep -i warning /var/log/syslog
• 遞歸查詢：在項目代碼目錄中遞歸查找包含database的文件行，命令為grep -ir database /home/user/project/src
• 擴展正則表達式搜索：查找文件中符合特定日期格式（如YYYY-MM-DD）的行，命令為grep -E '[0-9]{4}-[0-9]{2}-[0-9]{2}' data.txt
• 反向匹配：過濾掉配置文件中的注釋和空行，命令為grep -Ev '^#|^$' /etc/httpd/conf/httpd.conf
• 顯示行號：找出用戶配置文件中包含username或password的行號，命令為grep -En 'username|password' ~/.config/user.conf
• 查找文件名：查找當前目錄下包含error的文件名，命令為grep -l error *
• 輸出匹配行前后內容：查找郵件日志中包含spam的行及其前后2行，命令為grep -iC 2 spam /var/log/mail.log

sed：文本編輯大師

概述

sed是一款流編輯器，支持在文件中進行文本替換、刪除、添加等操作，并且支持基礎和擴展正則表達式，提供豐富文本處理功能，如替換命令、地址定界等。在批量替換文本、修改配置文件以及結合其他命令實現復雜文本處理任務方面，sed表現出色。

原理

sed從輸入流讀取一行內容并存入臨時緩沖區（模式空間），然后依據設定的命令在模式空間執行編輯操作，最后將處理后的內容輸出到標準輸出。

語法與選項

基本語法為：sed [option] 'sed command' file 。常用選項包括：

示例

先復制/etc/hosts文件到/tmp下作為測試文件：cp /etc/hosts /tmp/hosts。

增加操作

a是追加內容到指定行后面，i是插入內容到指定行前面

# 在第一行前面插入# This is a comment并修改文件
sed -i '1i # This is a comment' /tmp/hosts

# 在最后一行后面追加::1 localhost ipv6 - localhost ipv6 - loopback
sed -i '$a ::1 localhost ipv6 - localhost ipv6 - loopback' /tmp/hosts

刪除操作

# 刪除第一行
sed -i '1d' /tmp/hosts

# 刪除4 - 6行
sed -i '4,6d' /tmp/hosts

# 刪除匹配127.0.0.1
sed -i '/127.0.0.1/d' /tmp/hosts

# 刪除以#開頭的注釋行
sed -i '/^#/d' /tmp/hosts

# 刪除文件中的空行
sed -i '/^$/d' /tmp/hosts

更改操作

替換操作常用模板為sed -i 's#目標內容#替換內容#g' file

#將文件中的example.com替換為new-example.com
sed -i 's#example.com#new-example.com#g' /tmp/hosts
sed -i 's/new-example.com/new-example.com/g' /tmp/hosts

# 該行所有192.168替換為10.0
sed -i '/^192.168./{s#192.168.#10.0.#g}' /tmp/hosts

查找操作

# 打印`/tmp/hosts`文件第五行內容
sed -n '5p' /tmp/hosts

awk：數據處理專家

概述

awk是編程語言工具，擅長處理數據和生成報告，可按行和列分析文本文件，并對符合條件的數據執行操作。其數據來源廣泛，包括標準輸入、管道或文件，尤其適用于處理結構化文本數據，如日志文件、CSV文件等。

原理

awk工作分為三個主要部分：BEGIN塊、主循環體和END塊。

• BEGIN塊代碼在處理輸入行前執行且僅執行一次，常用于初始化變量或打印表頭；
• 主循環體逐行讀取輸入文件，按指定分隔符（默認為空格或制表符）將每行分割成字段并存入內建變量；
• END塊代碼在所有輸入行處理完畢后執行且僅執行一次，常用于輸出最終結果或總結信息。實

際使用時，可根據需求選擇使用相應部分。具體工作流程為讀入一行數據存入內存，按命令對每行數據執行操作，不斷重復直至文件結束。

語法與選項

基本語法為：awk [options] 'pattern {action}' file 。可選項如下：

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示例

以/tmp/employee.csv文件（格式為姓名，年齡，部門，薪資）為例：

# 輸出全文并附帶行號
awk '{print NR,$0}' /tmp/employee.csv

# 只打印第三行
awk 'NR==3{print}' /tmp/employee.csv

# 以 “,” 為分隔符，打印姓名列
awk -F ","'{print $1}' /tmp/employee.csv

# 打印年齡列和薪資列
awk -F ","'{print $2,$3}' /tmp/employee.csv

# 打印薪資大于 5000 的員工姓名和薪資
awk -F ","'$3 > 5000{print $1,$3}' /tmp/employee.csv

# 打印薪資等于5000的員工信息
awk -F ","'$3 == 5000{print $0}' /tmp/employee.csv

# 按特定格式輸出員工信息
awk -F ","'{print "員工 " $1 "，年齡 " $2 "，薪資 " $3 }' /tmp/employee.csv

最后

grep、sed和awk在Linux文本處理工作中作用巨大，它們既可以單獨使用，解決各類簡單或復雜的文本處理需求，也能相互配合形成更強大的文本處理 “組合拳”。建議大家在日常工作中多實踐，熟練掌握這些工具，提升工作效率。