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Linux文本三剑客之awk内置函数

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内置函数

AWK 为程序开发者提供了丰富的内置函数。这一章节会讲解 AWK 提供的算术函数、字符串操作函数、时间操作相关的函数、位操作函数以及其它各种各样的函数。

算术函数

算数函数

AWK 提供了如下的内置算术运算函数:

atan2(y,x)

该函数返回正切值 y/x 的角度值,角度以弧度为单位。示例如下:

执行上面的命令得到如下结果:

cos(expr)

该函数返回 expr 的余弦值, 输入参数以弧度为单位。示例如下:

执行上面的命令得到如下的结果:

exp(expr)

此函数返回自然数 e 的 expr 次幂。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

int(expr)

此函数返回数值 expr 的整数部分。示例如下:

执行上面的命令可以得到如下的结果:

log(expr)

此函数计算 expr 自然对数。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

rand

rand 函数返回一个大于等于 0 小于 1 的随机数 N(0<= N < 1)。示例如下:

执行上面的命令可以得到如下的结果:

sin(expr)

正弦函数返回角度 expr 的正弦值,角度以弧度为单位。示例如下:

执行上面的命令可以得到如下的结果:

sqrt(expr)

此函数计算 expr 的平方根。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

srand([expr])

此函数使用种子值生成随机数,数值 expr 作为随机数生成器的种子值。如果没有指定 expr 的值则函数默认使用当前系统时间作为种子值。

执行上面的命令得到如下的结果:

字符串函数

AWK 提供了下面所示的字符串操作函数:

asort(arr,[, d [,how] ])

asort 函数使用 GAWK 值比较的一般规则排序 arr 中的内容,然后用以 1 开始的有序整数替换排序内容的索引。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

asorti(arr,[, d [,how] ])

asorti 函数的行为与 asort 函数的行为很相似,二者的差别在于 aosrt 对数组的值排序,而 asorti 对数组的索引排序。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

gsub(regx,sub, string)

gsub 是全局替换( global substitution )的缩写。它将出现的子串(sub)替换为 regx。第三个参数 string 是可选的,默认值为 $0,表示在整个输入记录中搜索子串。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

index(str,sub)

index 函数用于检测字符串 sub 是否是 str 的子串。如果 sub 是 str 的子串,则返回子串 sub 在字符串 str 的开始位置;若不是其子串,则返回 0。str 的字符位置索引从 1 开始计数。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

length(str)

length 函数返回字符串的长度。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

match(str, regex)

match 返回正则表达式在字符串 str 中第一个最长匹配的位置。如果匹配失败则返回0。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

split(str, arr,regex)

split 函数使用正则表达式 regex 分割字符串 str。分割后的所有结果存储在数组 arr 中。如果没有指定 regex 则使用 FS 切分。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

sprintf(format,expr-list)

sprintf 函数按指定的格式( format )将参数列表 expr-list 构造成字符串然后返回。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

strtonum(str)

strtonum 将字符串 str 转换为数值。 如果字符串以 0 开始,则将其当作十进制数;如果字符串以 0x 或 0X 开始,则将其当作十六进制数;否则,将其当作浮点数。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

sub(regex,sub,string)

sub 函数执行一次子串替换。它将第一次出现的子串用 regex 替换。第三个参数是可选的,默认为 $0。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

substr(str, start, l)

substr 函数返回 str 字符串中从第 start 个字符开始长度为 l 的子串。如果没有指定 l 的值,返回 str 从第 start 个字符开始的后缀子串。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

tolower(str)

此函数将字符串 str 中所有大写字母转换为小写字母然后返回。注意,字符串 str 本身并不被改变。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

toupper(str)

此函数将字符串 str 中所有小写字母转换为大写字母然后返回。注意,字符串 str 本身不被改变。

执行上面命令可以得到如下的结果:

时间函数

AWK 提供了如下的内置时间函数:

systime

此函数返回从 Epoch 以来到当前时间的秒数(在 POSIX 系统上,Epoch 为1970-01-01 00:00:00 UTC)。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

mktime(dataspec)

此函数将字符串 dataspec 转换为与 systime 返回值相似的时间戳。 dataspec 字符串的格式为 YYYY MM DD HH MM SS。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

strftime([format [, timestamp[, utc-flag]]])

此函数根据 format 指定的格式将时间戳 timestamp 格式化。

执行上面的的命令可以得到如下的结果:

下面是 AWK 支持的不同的日期格式说明:

SN描述
%a星期缩写(Mon-Sun)。
%A星期全称(Monday-Sunday)。
%b月份缩写(Jan)。
%B月份全称(January)。
%c本地日期与时间。
%C年份中的世纪部分,其值为年份整除100。
%d十进制日期(01-31)
%D等价于 %m/%d/%y.
%e日期,如果只有一位数字则用空格补齐
%F等价于 %Y-%m-%d,这也是 ISO 8601 标准日期格式。
%gISO8610 标准周所在的年份模除 100(00-99)。比如,1993 年 1 月 1 日属于 1992 年的第 53 周。所以,虽然它是 1993 年第 1 天,但是其 ISO8601 标准周所在年份却是 1992。同样,尽管 1973 年 12 月 31 日属于 1973 年但是它却属于 1994 年的第一周。所以 1973 年 12 月 31 日的 ISO8610 标准周所在的年是 1974 而不是 1973。
%GISO 标准周所在年份的全称。
%h等价于 %b.
%H用十进制表示的 24 小时格式的小时(00-23)
%I用十进制表示的 12 小时格式的小时(00-12)
%j一年中的第几天(001-366)
%m月份(01-12)
%M分钟数(00-59)
%n换行符 (ASCII LF)
%p十二进制表示法(AM/PM)
%r十二进制表示法的时间(等价于 %I:%M:%S %p)。
%R等价于 %H:%M。
%S时间的秒数值(00-60)
%t制表符 (tab)
%T等价于 %H:%M:%S。
%u以数字表示的星期(1-7),1 表示星期一。
%U一年中的第几个星期(第一个星期天作为第一周的开始),00-53
%V一年中的第几个星期(第一个星期一作为第一周的开始),01-53。
%w以数字表示的星期(0-6),0表示星期日 。
%W十进制表示的一年中的第几个星期(第一个星期一作为第一周的开始),00-53。
%x本地日期表示
%X本地时间表示
%y年份模除 100。
%Y十进制表示的完整年份。
%z时区,表示格式为+HHMM(例如,格式要求生成的 RFC 822或者 RFC 1036 时间头)
%Z时区名称或缩写,如果时区待定则无输出。

位置函数

AWK 提供了如下的内置的位操作函数:

and

执行位与操作。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

compl

按位求补。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

lshift

左移位操作。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

rshift

向右移位操作。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

or

按位或操作。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

xor

按位异或操作。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

其他函数

其它函数中主要包括:

close(expr)

关闭管道的文件。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

脚本的内容看上去很神秘吗?让我们来揭开它神秘的面纱。

  • 第一条语句 cmd = "tr [a-z] [A-Z]" 在 AWK 中建立了一个双向的通信通道。
  • 第二条语句 print 为 tr 命令提供输入。&| 表示双向通信。
  • 第三条语句 close(cmd, "to") 完成执行后关闭 to 进程。
  • 第四条语句 cmd |& getline out 使用 getline 函数将输出存储到 out 变量中。
  • 接下来的输出语句打印输出的内容,最后 close 函数关闭 cmd。

delete

delete 被用于从数组中删除元素。下面的例子演示了如何使用 delete:

执行上面的命令可以得到如下的结果:

exit

该函数终止脚本执行。它可以接受可选的参数 expr 传递 AWK 返回状态。示例如下:

执行上面的命令可以得到如下的结果:

flush

flush 函数用于刷新打开文件或管道的缓冲区。 使用方法如下:

如果没有提供 output-expr,fflush 将刷新标准输出。若 output-epxr 是空字符串 (""),fflush 将刷新所有打开的文件和管道。

getline

getline 函数读入下一行。示例中使用 getline 从文件 marks.txt 中读入一行并输出:

执行上面的命令可以得到如下的结果:

脚本看似工作正常,但是第一行去哪儿了呢?让我们理一下整个过程。刚启动时,AWK 从文件 marks.txt 中读入一行存储到变量 $0 中。在下一条语句中,我们使用 getline 读入下一行。 因此 AWK 读入第二行并存储到 $0 中。最后,AWK 使用 print 输出第二行的内容。这个过程一直到文件结束。

next

next 停止处理当前记录,并且进入到下一条记录的处理过程。下面的例子中,当模式串匹配成功后程序并不执行任何操作:

执行上面的命令可以得到如下的结果:

nextfile

nextfile 停止处理当前文件,从下一个文件第一个记录开始处理。下面的的例子中,匹配成功时停止处理第一个文件转而处理第二个文件:
首先创建两个文件。 file1.txt 内容如下:

文件 file2.txt 内容如下:

现在我们来测试 nextfile 函数。

执行上面的命令可以得到如下的结果:

return

return 用于从用户自定义的函数中返回值。请注意,如果没有指定返回值,那么的返回值是未定义的。下面的例子演示了 return 的使用方法:
首先,创建文件 functions.awk,内容如下:

执行上面的命令可以得到如下的结果:

system

system 函数可以执行特定的命令然后返回其退出状态。返回值为 0 表示命令执行成功;非 0 表示命令执行失败。下面的示例中执行 Date 显示当前的系统时间,然后输出命令的返回状态:

执行上面的命令可以得到如下的结果:

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