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通用線程 -- sed 實例,第 2 部分

2001 年 10 月 sed 是十分強大和小巧的文本流編輯器。在本文章系列的第二篇中,Daniel Robbins 為您演示如何使用 sed 來執行字符串替換、創建更大的 sed 腳本以及如何使用 sed 的附加、插入和更改行命令。 sed 是很有用(但常被遺忘)的 UNIX 流編輯器。在以 2001 年 10 月
sed 是十分強大和小巧的文本流編輯器。在本文章系列的第二篇中,Daniel Robbins 為您演示如何使用 sed 來執行字符串替換、創建更大的 sed 腳本以及如何使用 sed 的附加、插入和更改行命令。

sed 是很有用(但常被遺忘)的 UNIX 流編輯器。在以批處理方式編輯文件或以有效方式創建 shell 腳本來修改現有文件方面,它是十分理想的工具。本文是 前一篇介紹 sed 文章的續篇。

替換!
讓我們看一下 sed 最有用的命令之一,替換命令。使用該命令,可以將特定字符串或匹配的規則表達式用另一個字符串替換。下面是該命令最基本用法的示例:

clearcase/" target="_blank" >cccccc" border="1">
 $ sed -e 's/foo/bar/' myfile.txt 

上面的命令將 myfile.txt 中每行第一次出現的 'foo'(如果有的話)用字符串 'bar' 替換,然後將該文件內容輸出到標准輸出。請注意,我說的是 每行第一次出現,盡管這通常不是您想要的。在進行字符串替換時,通常想執行全局替換。也就是說,要替換每行中的 所有出現,如下所示:

$ sed -e 's/foo/bar/g' myfile.txt 

在最後一個斜槓之後附加的 'g' 選項告訴 sed 執行全局替換。

關於 's///' 替換命令,還有其它幾件要了解的事。首先,它是一個命令,並且只是一個命令,在所有上例中都沒有指定地址。這意味著,'s///' 還可以與地址一起使用來控制要將命令應用到哪些行,如下所示:

 $ sed -e '1,10s/enchantment/entrapment/g' myfile2.txt  

上例將導致用短語 'entrapment' 替換所有出現的短語 'enchantment',但是只在第一到第十行(包括這兩行)上這樣做。

 $ sed -e '/^$/,/^END/s/hills/mountains/g' myfile3.txt  

該例將用 'mountains' 替換 'hills',但是,只從空行開始,到以三個字符 'END' 開始的行結束(包括這兩行)的文本塊上這樣做。

關於 's///' 命令的另一個妙處是 '/' 分隔符有許多替換選項。如果正在執行字符串替換,並且規則表達式或替換字符串中有許多斜槓,則可以通過在 's' 之後指定一個不同的字符來更改分隔符。例如,下例將把所有出現的 /usr/local 替換成 /usr:

 $ sed -e 's:/usr/local:/usr:g' mylist.txt 

在該例中,使用冒號作為分隔符。如果需要在規則表達式中指定分隔符字符,可以在它前面加入反斜槓。

規則表達式混亂
目前為止,我們只執行了簡單的字符串替換。雖然這很方便,但是我們還可以匹配規則表達式。例如,以下 sed 命令將匹配從 '<' 開始、到 '>' 結束、並且在其中包含任意數量字符的短語。下例將刪除該短語(用空字符串替換):

 $ sed -e 's/<.*>//g' myfile.html  

這是要從文件除去 HTML 標記的第一個很好的 sed 腳本嘗試,但是由於規則表達式的特有規則,它不會很好地工作。原因何在?當 sed 試圖在行中匹配規則表達式時,它要在行中查找 最長的匹配。在我的 前一篇 sed 文章中,這不成問題,因為我們使用的是 'd' 和 'p' 命令,這些命令總要刪除或打印整行。但是,在使用 's///' 命令時,確實有很大不同,因為規則表達式匹配的整個部分將被目標字符串替換,或者,在本例中,被刪除。這意味著,上例將把下行:

 <b>This</b> is what <b>I</b> meant.  

變成:

 meant.  

我們要的不是這個,而是:

 This is what I meant.  

幸運的是,有一種簡便方法來糾正該問題。我們不輸入“'<' 字符後面跟有一些字符並以 '>' 字符結束”的規則表達式,而只需輸入一個“'<' 字符後面跟有任意數量非 '>' 字符並以 '>' 字符結束”的規則表達式。這將與最短、而不是最長的可能性匹配。新命令如下:

 $ sed -e 's/<[^>]*>//g' myfile.html 

在上例中,'[^>]' 指定“非 '>'”字符,其後的 '*' 完成該表達式以表示“零或多個非 '>' 字符”。對幾個 html 文件測試該命令,將它們管道輸出到 "more",然後仔細查看其結果。

更多字符匹配
'[ ]' 規則表達式語法還有一些附加選項。要指定字符范圍,只要字符不在第一個或最後一個位置,就可以使用 '-',如下所示:

 '[a-x]*' 

這將匹配零或多個全部為 'a'、'b'、'c'...'v'、'w'、'x' 的字符。另外,可以使用 '[:space:]' 字符類來匹配空格。以下是可用字符類的相當完整的列表:

字符類 描述 [:alnum:]字母數字 [a-z A-Z 0-9][:alpha:]字母 [a-z A-Z][:blank:]空格或制表鍵[:cntrl:]任何控制字符[:digit:]數字 [0-9][:graph:]任何可視字符(無空格)[:lower:]小寫 [a-z][:print:]非控制字符[:punct:]標點字符[:space:]空格[:upper:]大寫 [A-Z][:xdigit:]十六進制數字 [0-9 a-f A-F]

盡可能使用字符類是很有利的,因為它們可以更好地適應非英語 locale(包括某些必需的重音字符等等).

高級替換功能
我們已經看到如何執行簡單甚至有些復雜的直接替換,但是 sed 還可以做更多的事。實際上可以引用匹配規則表達式的部分或全部,並使用這些部分來構造替換字符串。作為示例,假設您正在回復一條消息。下例將在每一行前面加上短語 "ralph said: ":

 $ sed -e 's/.*/ralph said: &/' origmsg.txt 

輸出如下:

 ralph said: Hiya Jim, ralph said: ralph said:  I sure like this sed stuff! ralph said:  

該例的替換字符串中使用了 '&' 字符,該字符告訴 sed 插入整個匹配的規則表達式。因此,可以將與 '.*' 匹配的任何內容(行中的零或多個字符的最大組或整行)插入到替換字符串中的任何位置,甚至多次插入。這非常好,但 sed 甚至更強大。

那些極好的帶反斜槓的圓括號
's///' 命令甚至比 '&' 更好,它允許我們在規則表達式中定義 區域,然後可以在替換字符串中引用這些特定區域。作為示例,假設有一個包含以下文本的文件:

 foo bar oni eeny meeny miny larry curly moe jimmy the weasel  

現在假設要編寫一個 sed 腳本,該腳本將把 "eeny meeny miny" 替換成 "Victor eeny-meeny Von miny" 等等。要這樣做,首先要編寫一個由空格分隔並與三個字符串匹配的規則表達式。

 '.* .* .*'  

現在,將在其中每個感興趣的區域兩邊插入帶反斜槓的圓括號來定義區域:

 '\(.*\) \(.*\) \(.*\)'  

除了要定義三個可在替換字符串中引用的邏輯區域以外,該規則表達式的工作原理將與第一個規則表達式相同。下面是最終腳本:

 $ sed -e 's/\(.*\) \(.*\) \(.*\)/Victor - Von /' myfile.txt  

如您所見,通過輸入 '\x'(其中,x 是從 1 開始的區域號)來引用每個由圓括號定界的區域。輸入如下:

 Victor foo-bar Von oni Victor eeny-meeny Von miny Victor larry-curly Von moe Victor jimmy-the Von weasel  

隨著對 sed 越來越熟悉,您可以花最小力氣來進行相當強大的文本處理。您可能想如何使用熟悉的腳本語言來處理這種問題 -- 能用一行代碼輕易實現這樣的解決方案嗎?

組合使用
在開始創建更復雜的 sed 腳本時,需要有輸入多個命令的能力。有幾種方法這樣做。首先,可以在命令之間使用分號。例如,以下命令系列使用 '=' 命令和 'p' 命令,'=' 命令告訴 sed 打印行號,'p' 命令明確告訴 sed 打印該行(因為處於 '-n' 模式)。

 $ sed -n -e '=;p' myfile.txt  

無論什麼時候指定了兩個或更多命令,都按順序將每個命令應用到文件的每一行。在上例中,首先將 '=' 命令應用到第 1 行,然後應用 'p' 命令。接著,sed 繼續處理第 2 行,並重復該過程。雖然分號很方便,但是在某些場合下,它不能正常工作。另一種替換方法是使用兩個 -e 選項來指定兩個不同的命令:

 $ sed -n -e '=' -e 'p' myfile.txt  

然而,在使用更為復雜的附加和插入命令時,甚至多個 '-e' 選項也不能幫我們的忙。對於復雜的多行腳本,最好的方法是將命令放入一個單獨的文件中。然後,用 -f 選項引用該腳本文件:

 $ sed -n -f mycommands.sed myfile.txt 

這種方法雖然可能不太方便,但總是管用。

一個地址的多個命令
有時,可能要指定應用到一個地址的多個命令。這在執行許多 's///' 以變換源文件中的字和語法時特別方便。要對一個地址執行多個命令,可在文件中輸入 sed 命令,然後使用 '{ }' 字符將這些命令分組,如下所示:

 1,20{ s/[Ll]inux/GNU\/Linux/g s/samba/Samba/g s/posix/POSIX/g }  

上例將把三個替換命令應用到第 1 行到第 20 行(包括這兩行)。還可以使用規則表達式地址或者二者的組合:

 1,/^END/{         s/[Ll]inux/GNU\/Linux/g         s/samba/Samba/g         s/posix/POSIX/g p } 

該例將把 '{ }' 之間的所有命令應用到從第 1 行開始,到以字母 "END" 開始的行結束(如果在源文件中沒發現 "END",則到文件結束)的所有行。

附加、插入和更改行
既然在單獨的文件中編寫 sed 腳本,我們可以利用附加、插入和更改行命令。這些命令將在當前行之後插入一行,在當前行之前插入一行,或者替換模式空間中的當前行。它們也可以用來將多行插入到輸出。插入行命令用法如下:

i\ This line will be inserted before each line  

如果不為該命令指定地址,那麼它將應用到每一行,並產生如下的輸出:

This line will be inserted before each line line 1 here  This line will be inserted before each line line 2 here  This line will be inserted before each line line 3 here  This line will be inserted before each line line 4 here  

如果要在當前行之前插入多行,可以通過在前一行之後附加一個反斜槓來添加附加行,如下所示:

 i\ insert this line\ and this one\ and this one\ and, uh, this one too.  

附加命令的用法與之類似,但是它將把一行或多行插入到模式空間中的當前行之後。其用法如下:

 a\ insert this line after each line.  Thanks! :)  

另一方面,“更改行”命令將實際 替換模式空間中的當前行,其用法如下:

 c\ You're history, original line! Muhahaha! 

因為附加、插入和更改行命令需要在多行輸入,所以將把它們輸入到一個文本 sed 腳本中,然後通過使用 '-f' 選項告訴 sed 執行它們。使用其它方法將命令傳遞給 sed 會出現問題。

下一篇
在下一篇、也是本 sed 系列的最後一篇文章中,我將為您演示許多使用 sed 來完成不同類型任務的極佳實例。我將不僅為您顯示腳本做些什麼,還顯示 為什麼那樣做。完成之後,您將掌握更多有關如何在不同項目中使用 sed 的極佳知識。到時候見!

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