GNU awk
awk是什么？
报告生成器，格式化文本输出；如果仅是过滤文本用grep，但过滤后格式化显示可用awk。
基本用法：gawk [options] ‘program‘ FILE ...
program: PATTERN{ACTION STATEMENTS}
注：PATTERN 模式，也可以地址定界 ACTION STATEMENTS} 动作语句，可以多个
语句之间用分号分隔
选项：
-F：指明输入时用到的字段分隔符；
-v var=value: 自定义变量；
‘program‘ 命令介绍
1、print 默认打印输出
print item1, item2, ... 注：，号表示多个字段，输出默认空格分隔，不加的话输出的字段会合并。
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，读入行时使用的默认分隔符，默认为空白字符；
举例：awk -v FS=‘:‘ ‘{print $1}‘ /etc/passwd 注：取出以：分隔的，第$1的字段 和-F效果一样
OFS：output field seperator，输出时使用的分隔，默认为空白字符；
举例：awk -v FS=‘:‘ -v OFS=‘:‘ ‘{print $1,$2,$7}‘ /etc/passwd 注：输出以：分隔
RS：input record seperator，输入时的换行符；
举例：awk -v RS=‘ ‘ ‘{print}‘ /etc/passwd 注：输入时以空格换行，输出也以空格换行
ORS：output record seperator，输出时的换行符；
NF：number of field，字段数量
{print NF}, {print $NF}
举例：awk ‘{print NF}‘ /etc/fstab 注：统计fstab文件每一行的字段数
举例：awk ‘{print $NF}‘ /etc/fstab 注：显示fstab文件中每行最后一个字段 $NF是第NF个字段
NR：number of record, 行数；
举例：awk ‘{print NR}‘ /etc/fstab 注：显示fstab文件的行数
举例：awk ‘{print $NR}‘ /etc/fstab 注：显示fstab文件中对应行的字段 $NR是第NR个字段
FNR：各文件分别计数；行数；
举例：awk ‘{print FNR}‘ /etc/fstab /etc/issue 注：分别显示两个文件的行数
FILENAME：当前文件名；
ARGC：命令行参数的个数；
举例：awk ‘BEGIN{print ARGC}‘ /etc/fstab /etc/issue 注：ARGC统计命令行参数个数，
BEGIN显示一次
ARGV：数组，保存的是命令行所给定的各参数；
举例：awk ‘BEGIN{print ARGV[0]}‘/etc/fstab /etc/issue
注：显示ARGV数组中命令行参数第0个索引
2.2 自定义变量
(1) -v var=value 注：变量名区分字符大小写
举例：awk -v test=‘hello gawk‘ ‘{print test}‘ /etc/fstab
注：遍历的每一行都显示为test变量
(2) 在program中直接定义
注：定义多个变量用：分隔
3、printf命令，print是默认输出
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；
举例1：awk -F: ‘{printf "%s\n",$1}‘ /etc/passwd
注：显示以:分隔符的第一个字段，并printf格式化字符输出
举例2：awk -F: ‘{printf "Username: %s,UID: %d\n",$1,$3}‘/etc/passwd
注：显示以:分隔的$1以Username: %s格式化，$2以UID: %d\n格式化输出
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
举例3：awk -F: ‘{printf "Username: %15s,UID: %d\n",$1,$3}‘/etc/passwd
注：显示以:分隔的$1以Username: %15s格式化右对齐输出，$2以UID: %d\n格式化输出
注：默认右对齐
举例3：awk -F: ‘{printf "Username: %15s,UID: %d\n",$1,$3}‘/etc/passwd
注：显示以:分隔的$1以Username: %-15s格式化左对齐输出，$2以UID: %d\n格式化输出
4、操作符
算术操作符：
x+y, x-y, x*y, x/y, x^y, x%y
-x
+x: 转换为数值；
字符串操作符：没有符号的操作符，字符串连接
赋值操作符：
=, +=, -=, *=, /=, %=, ^=
++, --
比较操作符：
>, >=, <, <=, !=, ==
方法一：awk F: ‘$NF=="/bin/bash"{print $1,$NF}‘ /etc/passwd
注：显示最后一字段是/bin/bash的，并显示第一个字段
方法二：awk F: ‘$NF~/bash${print $1,$NF}‘ /etc/passwd
注：显示最后一字段是/bin/bash
模式匹配符：
~：是否匹配
!~：是否不匹配
举例：awk ‘!/^UUID/{print $1}‘ /etc/fstab 注：输出非行首uuid的行，取第一个字段
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
举例：awk -F: ‘{$3>=1000?usertype="Common User":usertype="Sysadmin or SysUser";
printf "%15s:%-s\n",$1,usertype}‘ /etc/passwd
注：输入以：分隔的第3个字段比较大于等于1000的行，选择第1个字段并printf格式输出，
后面跟上usertype变量的值。
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 注：第2-10行，显示每行的第一个字段
awk -F ‘/^root/,/^myuser/{print $1}‘ /etc/passwd 注：显示root开头的行到myuser开头的行的 第一个字段
(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；
举例：awk -F: ‘BEGIN{print " username uid \n------------"}{print $1,$3}‘ /etc/passwd
注:在显示$1 和$3字段之前打印显示print " username uid \n------------
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}
awk -F: ‘{if($3>=1000)print $1,$3}‘ /etc/passwd
注：过滤每行第三个字段大于等于1000的行，并显示第1个和第3个字段
if(condition) {statments} else {statements}
举例：awk -F: ‘{if($3>=1000) printf "Common User: %s\n",$1 else {printf "root or Sysuser:%s\n",$1}}‘ /etc/passwd
注：输入以：分隔的第3个字段比较大于等于1000的行，如果满足选择第一个字段格式化如"Common User: %s\n"，如果不满足就第一个字段格式成{printf "root or Sysuser:%s\n",$1}
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 $1}‘
注：首先过滤出以%分隔的行以/dev开头的行的第一个字段，然后$NF字段的数大于等于20的行，并显示第一个字段
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
注：显示每行的以空格分隔每个字段并显示这个字段的字符长度
~]# awk ‘/^[[:space:]]*linux16/{i=1;while(i<=NF) {if(length($i)>=7) {print $i,length($i)}; i++}}‘ /etc/grub2.cfg
注：显示每行的以空格分隔的每个字段，且字段长度大于7的字段
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
注：显示每行的以空格分隔每个字段并显示这个字段的字符长度
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]}}‘