Centos7 Shell编程之正则表达式、文本处理工具详解

1. 正则表达式

正则表达式可以很灵活的提供各种模糊匹配的筛选规则。常被用来检索、替换那些符合某个模式的文本。grep、sed、awk等文本处理工具都支持通过正则表达式进行模式匹配

1.1 常规匹配

一串不包含特殊字符的正则表达式,匹配包含它自己的字符,例如:

[root@bigdata001 ~]# cat /etc/passwd | grep root
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
[root@bigdata001 ~]#

1.2 常用特殊字符

特殊字符:^:匹配一行的开头,例如:

[root@bigdata001 ~]# cat /etc/passwd | grep ^root
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
[root@bigdata001 ~]#

特殊字符:$:匹配一行的结束,例如:

[root@bigdata001 ~]# cat /etc/passwd | grep bash$
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
[root@bigdata001 ~]#

特殊字符:.:匹配一个任意的字符,例如:

[root@bigdata001 ~]# cat /etc/passwd | grep r..t
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin
[root@bigdata001 ~]#

特殊字符:*:不单独使用,和上一个字符连用,表示匹配上一个字符0次或多次,例如

[root@bigdata001 ~]# cat /etc/passwd | grep ro*t
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
[root@bigdata001 ~]#

字符区间:[ ]:表示匹配某个范围内的一个字符

[68]:匹配6或者8
[0-9]:匹配一个0-9的数字
[0-9]*:匹配任意长度的数字字符串
[a-z]:匹配一个a-z之间的字符
[a-c, e-f]-匹配a-c或者e-f之间的任意一个字符

[root@bigdata001 ~]# echo 12345 | grep "[0-9]*"
12345
[root@bigdata001 ~]#

**特殊字符:**:表示转义,并不会单独使用。由于所有特殊字符都有其特定匹配模式,当我们想匹配某一特殊字符本身时(例如我想找出所有包含’$'的行),就会碰到困难。此时我们就要将转义字符和特殊字符连用,来表示特殊字符本身,例如:

[root@bigdata001 ~]# echo -e 'abc$def'"\n123456" | grep '\$'
abc$def
[root@bigdata001 ~]#

实战练习:

[root@bigdata001 ~]# echo 13667894536 | grep -E ^1[34578][0-9]{9}$
13667894536
[root@bigdata001 ~]#

grep默认是不支持正则特殊字符{}的,需要开启拓展正则表达式功能

2. 文本处理工具

2.1 cut

cut可以将文件中内容(也可以通过管道符传输),按照指定分隔符将每一行进行切割,然后取指定字节、字符、字段进行输出

基本语法: cut [选项参数] filename

选项参数如下:

-d 分隔符:按照指定分隔符分割每行数据,默认是制表符\t

-f 列号:取第几列。可以使用3,5表示取第三列和第五列,-3、3-5、5-分布表示取前三列、第三列到第五列、第五列和后面所有列

-c 字符号:表示取第个字符。不能指定分隔符

-b 字节号:表示取第个字节。不能指定分隔符

示例:

[root@bigdata001 ~]# cat /etc/passwd | grep bash$ | cut -d ":" -f 1
root
bigdata
[root@bigdata001 ~]# 
[root@bigdata001 ~]# cat /etc/passwd | grep bash$ | cut -d ":" -f 6-
/root:/bin/bash
/home/bigdata:/bin/bash
[root@bigdata001 ~]#
[root@bigdata001 ~]# cat /etc/passwd | grep bash$ | cut -c 1
r
g
[root@bigdata001 ~]#

实战示例:

[root@bigdata001 ~]# ifconfig ens33 | grep netmask | cut -d " " -f 10
192.168.8.111
[root@bigdata001 ~]#

2.2 awk

awk把文件逐行的读入(文件名或通过管道符传输),以空格为默认分隔符将每行切片,切开的部分再进行分析处理

基本语法:awk [选项参数] ‘/pattern1/{action1} /pattern2/{action2} …’ filename

pattern:表示awk在数据中查找的内容,就是正则表达式匹配
action:在找到匹配内容时所执行的一系列命令

选项参数说明

-F 分隔符:指定输入文件每行分隔符
-v 变量名=变量值:赋值一个用户定义变量

awk的内置变量

FILENAME:文件名NR:数据所在的行号NF:每行切割后的列数

示例1:

[root@bigdata001 ~]# cat /etc/passwd | grep bash$
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bigdata:x:996:1000::/home/bigdata:/bin/bash
[root@bigdata001 ~]# 
[root@bigdata001 ~]# awk -F ":" -v my_var=1 'BEGIN{print "begin line"} /bash$/{print $3+my_var", "$1", 文件名: "FILENAME", 行号: "NR",  列数: "NF} END{print "end line"}' /etc/passwd
begin line
1, root, 文件名: /etc/passwd, 行号: 1, 列数: 7
997, gpadmin, 文件名: /etc/passwd, 行号: 22, 列数: 7
end line
[root@bigdata001 ~]#

BEGIN和END都是可选的,表示在所有数据行读取之前或之后执行的操作
可以不定义pattern,只定义action
print是awk内部的命令
$1表示第一列,$2表示第二列,依次类推

示例2:

[root@bigdata001 ~]# ifconfig | awk '/netmask/{print $2}'
192.168.8.111
127.0.0.1
[root@bigdata001 ~]#

前面的多个空格会当作一个空格,且只统计有内容的列所在的位置

示例3:

[root@bigdata001 ~]# cat test.awk
#!/bin/awk -f
# 在所有数据行读取之前的操作
BEGIN {
    # 定义变量
    math = 0
    english = 0
 
    printf "name         math   english   total\n"
}

# 对每行数据进行的操作
{
    math+=$2
    english+=$3
    printf "%-10s %6d %9d %7d\n", $1, $2, $3, $2+$3
}
# 在所有数据行读取之后的操作
END {
    printf "total:     %6d %9d\n", math, english
    printf "average:   %6.2f %9.2f\n", math/NR, english/NR
}
[root@bigdata001 ~]# 
[root@bigdata001 ~]# echo -e "zhang_san 60 80\nli_si 70 90" | awk -f test.awk
name         math   english   total
zhang_san      60        80     140
li_si          70        90     160
total:        130       170
average:    65.00     85.00
[root@bigdata001 ~]#

printf是wak内置命令
printf中-表示左对齐,默认右对齐。数字表示宽度。s表示字符串,d表示数字,f表示浮点数(数字1.数字2:数字1表示宽度,数字2表示小数点位数)

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