ＬＩＮＵＸ ＡＷＫ ＴＵＴＯＲＩＡＬＳ ： Ａ ＰＥＲＦＥＣＴ ＯＮＥ １

1.什么是awk?

你可能对UNIX比较熟悉，但你可能对awk很陌生，这一点也不奇怪，的确，与其优秀的功能相比，awk还远没达到它应有的知名度。awk是什么？与其它大多数UNIX命令不同的是，从名字上看，我们不可能知道awk的功能：它既不是具有独立意义的英文单词，也不是几个相关单词的缩写。事实上，awk是三个人名的缩写，他们是：Aho、(Peter)Weinberg和(Brain)Kernighan。正是这三个人创造了awk---一个优秀的样式扫描与处理工具。

AWK的功能是什么？与sed和grep很相似，awk是一种样式扫描与处理工具。但其功能却大大强于sed和grep。awk提供了极其强大的功能：它几乎可以完成grep和sed所能完成的全部工作，同时，它还可以可以进行样式装入、流控制、数学运算符、进程控制语句甚至于内置的变量和函数。它具备了一个完整的语言所应具有的几乎所有精美特性。实际上，awk的确拥有自己的语言：awk程序设计语言，awk的三位创建者已将它正式定义为：样式扫描和处理语言。

2.为什么使用awk?

即使如此，你也许仍然会问，我为什么要使用awk?

使用awk的第一个理由是基于文本的样式扫描和处理是我们经常做的工作，awk所做的工作有些象数据库，但与数据库不同的是，它处理的是文本文件，这些文件没有专门的存储格式，普通的人们就能编辑、阅读、理解和处理它们。而数据库文件往往具有特殊的存储格式，这使得它们必须用数据库处理程序来处理它们。既然这种类似于数据库的处理工作我们经常会遇到，我们就应当找到处理它们的简便易行的方法，UNIX有很多这方面的工具，例如sed、grep、sort以及find等等，awk是其中十分优秀的一种。

使用awk的第二个理由是awk是一个简单的工具，当然这是相对于其强大的功能来说的。的确，UNIX有许多优秀的工具，例如UNIX天然的开发工具C语言及其延续C++就非常的优秀。但相对于它们来说，awk完成同样的功能要方便和简捷得多。这首先是因为awk提供了适应多种需要的解决方案：从解决简单问题的awk命令行到复杂而精巧的awk程序设计语言，这样做的好处是，你可以不必用复杂的方法去解决本来很简单的问题。例如，你可以用一个命令行解决简单的问题，而C不行，即使一个再简单的程序，C语言也必须经过编写、编译的全过程。其次，awk本身是解释执行的，这就使得awk程序不必经过编译的过程，同时，这也使得它与shellscript程序能够很好的契合。最后，awk本身较C语言简单，虽然awk吸收了C语言很多优秀的成分，熟悉C语言会对学习awk有很大的帮助，但awk本身不须要会使用C语言——一种功能强大但需要大量时间学习才能掌握其技巧的开发工具。

使用awk的第三个理由是awk是一个容易获得的工具。与C和C++语言不同，awk只有一个文件(/bin/awk)，而且几乎每个版本的UNIX都提供各自版本的awk，你完全不必费心去想如何获得awk。但C语言却不是这样，虽然C语言是UNIX天然的开发工具，但这个开发工具却是单独发行的，换言之，你必须为你的UNIX版本的C语言开发工具单独付费（当然使用D版者除外），获得并安装它，然后你才可以使用它。

基于以上理由，再加上awk强大的功能，我们有理由说，如果你要处理与文本样式扫描相关的工作，awk应该是你的第一选择。在这里有一个可遵循的一般原则：如果你用普通的shell工具或shellscript有困难的话，试试awk,如果awk仍不能解决问题，则便用C语言，如果C语言仍然失败，则移至C++。

3.awk的调用方式

前面曾经说过，awk提供了适应多种需要的不同解决方案，它们是：

一、awk命令行，你可以象使用普通UNIX命令一样使用awk，在命令行中你也可以使用awk程序设计语言，虽然awk支持多行的录入，但是录入长长的命令行并保证其正确无误却是一件令人头疼的事，因此，这种方法一般只用于解决简单的问题。当然，你也可以在shellscript程序中引用awk命令行甚至awk程序脚本。

二、使用-f选项调用awk程序。awk允许将一段awk程序写入一个文本文件，然后在awk命令行中用-f选项调用并执行这段程序。具体的方法我们将在后面的awk语法中讲到。

三、利用命令解释器调用awk程序：利用UNIX支持的命令解释器功能，我们可以将一段awk程序写入文本文件，然后在它的第一行加上:
#!/bin/awk-f
并赋予这个文本文件以执行的权限。这样做之后，你就可以在命令行中用类似于下面这样的方式调用并执行这段awk程序了。

awk脚本文本名待处理文件

4.awk的语法：

与其它UNIX命令一样，awk拥有自己的语法：

awk[-Fre][parameter...]['prog'][-fprogfile][in_file...]

参数说明：

-Fre:允许awk更改其字段分隔符。

parameter:该参数帮助为不同的变量赋值。

'prog':awk的程序语句段。这个语句段必须用单拓号：'和'括起，以防被shell解释。这个程序语句段的标准形式为：

'pattern{action}'

其中pattern参数可以是egrep正则表达式中的任何一个，它可以使用语法/re/再加上一些样式匹配技巧构成。与sed类似，你也可以使用","分开两样式以选择某个范围。关于匹配的细节，你可以参考附录，如果仍不懂的话，找本UNIX书学学grep和sed（本人是在学习ed时掌握匹配技术的）。action参数总是被大括号包围，它由一系统awk语句组成，各语句之间用";"分隔。awk解释它们，并在pattern给定的样式匹配的记录上执行其操作。与shell类似，你也可以使用“#”作为注释符，它使“#”到行尾的内容成为注释，在解释执行时，它们将被忽略。你可以省略pattern和action之一，但不能两者同时省略，当省略pattern时没有样式匹配，表示对所有行（记录）均执行操作，省略action时执行缺省的操作——在标准输出上显示。

-fprogfile:允许awk调用并执行progfile指定有程序文件。progfile是一个文本文件，他必须符合awk的语法。

in_file:awk的输入文件，awk允许对多个输入文件进行处理。值得注意的是awk不修改输入文件。如果未指定输入文件，awk将接受标准输入，并将结果显示在标准输出上。awk支持输入输出重定向。

5.awk的记录、字段与内置变量：

前面说过，awk处理的工作与数据库的处理方式有相同之处，其相同处之一就是awk支持对记录和字段的处理，其中对字段的处理是grep和sed不能实现的，这也是awk优于二者的原因之一。在awk中，缺省的情况下总是将文本文件中的一行视为一个记录，而将一行中的某一部分作为记录中的一个字段。为了操作这些不同的字段，awk借用shell的方法，用1,2,3...这样的方式来顺序地表示行（记录）中的不同字段。特殊地，awk用0表示整个行（记录）。不同的字段之间是用称作分隔符的字符分隔开的。系统默认的分隔符是空格。awk允许在命令行中用-Fre的形式来改变这个分隔符。事实上，awk用一个内置的变量FS来记忆这个分隔符。awk中有好几个这样的内置变量，例如，记录分隔符变量RS、当前工作的记录数NR等等，本文后面的附表列出了全部的内置变量。这些内置的变量可以在awk程序中引用或修改，例如，你可以利用NR变量在模式匹配中指定工作范围，也可以通过修改记录分隔符RS让一个特殊字符而不是换行符作为记录的分隔符。

例:显示文本文件myfile中第七行到第十五行中以字符%分隔的第一字段，第三字段和第七字段：

awk-F%'NR==7,NR==15{printf137}'

6.awk的内置函数

awk之所以成为一种优秀的程序设计语言的原因之一是它吸收了某些优秀的程序设计语言（例如C）语言的许多优点。这些优点之一就是内置函数的使用，awk定义并支持了一系列的内置函数，由于这些函数的使用，使得awk提供的功能更为完善和强大，例如，awk使用了一系列的字符串处理内置函数(这些函数看起来与C语言的字符串处理函数相似，其使用方式与C语言中的函数也相差无几)，正是由于这些内置函数的使用，使awk处理字符串的功能更加强大。本文后面的附录中列有一般的awk所提供的内置函数，这些内置函数也许与你的awk版本有些出入，因此，在使用之前，最好参考一下你的系统中的联机帮助。

作为内置函数的一个例子，我们将在这里介绍awk的printf函数，这个函数使得awk与c语言的输出相一致。实际上，awk中有许多引用形式都是从C语言借用过来的。如果你熟悉C语言，你也许会记得其中的printf函数，它提供的强大格式输出功能曾经带我们许多的方便。幸运的是，我们在awk中又和它重逢了。awk中printf几乎与C语言中一模一样，如果你熟悉C语言的话，你完全可以照C语言的模式使用awk中的printf。因此在这里，我们只给出一个例子，如果你不熟悉的话，请随便找一本C语言的入门书翻翻。

例:显示文件myfile中的行号和第3字段：

awk'{printf"%03d%s\n",NR,1}'myfile

7.在命令行使用awk

按照顺序，我们应当讲解awk程序设计的内容了，但在讲解之前，我们将用一些例子来对前面的知识进行回顾，这些例子都是在命令行中使用的，由此我们可以知道在命令行中使用awk是多么的方便。这样做的原因一方面是为下面的内容作铺垫，另一方面是介绍一些解决简单问题的方法，我们完全没有必要用复杂的方法来解决简单的问题----既然awk提供了较为简单的方法的话。

例：显示文本文件mydoc匹配（含有）字符串"sun"的所有行。

awk'/sun/{print}'mydoc

由于显示整个记录（全行）是awk的缺省动作，因此可以省略action项。

awk'/sun/'mydoc

例：下面是一个较为复杂的匹配的示例：

awk'/[Ss]un/,/[Mm]oon/{print}'myfile

它将显示第一个匹配Sun或sun的行与第一个匹配Moon或moon的行之间的行，并显示到标准输出上。

例：下面的示例显示了内置变量和内置函数length（）的使用：

awk'length(0)>80{printNR}'myfile

该命令行将显示文本myfile中所有超过80个字符的行号，在这里，用0表示整个记录（行），同时，内置变量NR不使用标志符''。

例：作为一个较为实际的例子，我们假设要对UNIX中的用户进行安全性检查，方法是考察/etc下的passwd文件，检查其中的passwd字段（第二字段）是否为"*"，如不为"*"，则表示该用户没有设置密码，显示出这些用户名（第一字段）。我们可以用如下语句实现：

#awk-F:'2==""{printf("%snopassword!\n",1'/etc/passwd

在这个示例中，passwd文件的字段分隔符是“：”，因此，必须用-F：来更改默认的字段分隔符，这个示例中也涉及到了内置函数printf的使用。

8.awk的变量

如同其它程序设计语言一样，awk允许在程序语言中设置变量，事实上，提供变量的功能是程序设计语言的其本要求，不提供变量的程序设计语言本人还从未见过。

awk提供两种变量，一种是awk内置的变量，这前面我们已经讲过，需要着重指出的是，与后面提到的其它变量不同的是，在awk程序中引用内置变量不需要使用标志符""（回忆一下前面讲过的NR的使用）。awk提供的另一种变量是自定义变量。awk允许用户在awk程序语句中定义并调用自已的变量。当然这种变量不能与内置变量及其它awk保留字相同，在awk中引用自定义变量必须在它前面加上标志符""。与C语言不同的是，awk中不需要对变量进行初始化，awk根据其在awk中第一次出现的形式和上下文确定其具体的数据类型。当变量类型不确定时，awk默认其为字符串类型。这里有一个技巧：如果你要让你的awk程序知道你所使用的变量的明确类型，你应当在在程序中给它赋初值。在后面的实例中，我们将用到这一技巧。

运算与判断：

作为一种程序设计语言所应具有的特点之一，awk支持多种运算，这些运算与C语言提供的几本相同：如+、-、*、/、%等等，同时，awk也支持C语言中类似++、--、+=、-=、=+、=-之类的功能，这给熟悉C语言的使用者编写awk程序带来了极大的方便。作为对运算功能的一种扩展，awk还提供了一系列内置的运算函数（如log、sqr、cos、sin等等）和一些用于对字符串进行操作（运算）的函数（如length、substr等等）。这些函数的引用大大的提高了awk的运算功能。

作为对条件转移指令的一部分，关系判断是每种程序设计语言都具备的功能，awk也不例外。awk中允许进行多种测试，如常用的==（等于）、！=（不等于）、>（大于）、<（小于）、>=（大于等于）、>=（小于等于）等等，同时，作为样式匹配，还提供了~（匹配于）和！~（不匹配于）判断。

作为对测试的一种扩充，awk也支持用逻辑运算符:!(非)、&&（与）、||（或）和括号（）进行多重判断，这大大增强了awk的功能。本文的附录中列出了awk所允许的运算、判断以及操作符的优先级。