精通awk系列(8):awk划分字段的3种方式

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详细分析awk字段分割

awk读取每一条记录之后,会将其赋值给$0,同时还会对这条记录按照预定义变量FS划分字段,将划分好的各个字段分别赋值给$1 $2 $3 $4...$N,同时将划分的字段数量赋值给预定义变量NF

引用字段的方式

$N引用字段:

  • N=0:即$0,引用记录本身
  • 0<N<=NF:引用对应字段
  • N>NF:表示引用不存在的字段,返回空字符串
  • N<0:报错

可使用变量或计算的方式指定要获取的字段序号。

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awk '{n = 5;print $n}' a.txt
awk '{print $(2+2)}' a.txt # 括号必不可少,用于改变优先级
awk '{print $(NF-3)}' a.txt

分割字段的方式

读取record之后,将使用预定义变量FS、FIELDWIDTHS或FPAT中的一种来分割字段。分割完成之后,再进入main代码段(所以,在main中设置FS对本次已经读取的record是没有影响的,但会影响下次读取)。

划分字段方式(一):FS或-F

FS或者-F:字段分隔符

  • FS为单个字符时,该字符即为字段分隔符
  • FS为多个字符时,则采用正则表达式模式作为字段分隔符
  • 特殊的,也是FS默认的情况,FS为单个空格时,将以连续的空白(空格、制表符、换行符)作为字段分隔符
  • 特殊的,FS为空字符串””时,将对每个字符都进行分隔,即每个字符都作为一个字段
  • 设置预定义变量IGNORECASE为非零值,正则匹配时表示忽略大小写(只影响正则,所以FS为单字时无影响)
  • 如果record中无法找到FS指定的分隔符(例如将FS设置为”\n”),则整个记录作为一个字段,即$1$0相等
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# 字段分隔符指定为单个字符
awk -F":" '{print $1}' /etc/passwd
awk 'BEGIN{FS=":"}{print $1}' /etc/passwd

# 字段分隔符指定为正则表达式
awk 'BEGIN{FS=" +|@"}{print $1,$2,$3,$4,$5,$6}' a.txt

划分字段方式(二):FIELDWIDTHS

指定预定义变量FIELDWIDTHS按字符宽度分割字段,这是gawk提供的高级功能。在处理某字段缺失时非常好用。

用法:

示例1:

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# 没取完的字符串DDD被丢弃,且NF=3
$ awk 'BEGIN{FIELDWIDTHS="2 3 2"}{print $1,$2,$3,$4}' <<<"AABBBCCDDDD"
AA BBB CC

# 字符串不够长度时无视
$ awk 'BEGIN{FIELDWIDTHS="2 3 2 100"}{print $1,$2,$3,$4"-"}' <<<"AABBBCCDDDD"
AA BBB CC DDDD-

# *号取剩余所有,NF=3
$ awk 'BEGIN{FIELDWIDTHS="2 3 *"}{print $1,$2,$3}' <<<"AABBBCCDDDD"
AA BBB CCDDDD

# 字段数多了,则取完字符串即可,NF=2
$ awk 'BEGIN{FIELDWIDTHS="2 30 *"}{print $1,$2,NF}' <<<"AABBBCCDDDD"
AA BBBCCDDDD 2

示例2:处理某些字段缺失的数据。

如果按照常规的FS进行字段分割,则对于缺失字段的行和没有缺失字段的行很难统一处理,但使用FIELDWIDTHS则非常方便。

假设a.txt文本内容如下:

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ID  name    gender  age  email          phone
1 Bob male 28 abc@qq.com 18023394012
2 Alice female 24 def@gmail.com 18084925203
3 Tony male 21 aaa@163.com 17048792503
4 Kevin male 21 bbb@189.com 17023929033
5 Alex male 18 18185904230
6 Andy female 22 ddd@139.com 18923902352
7 Jerry female 25 exdsa@189.com 18785234906
8 Peter male 20 bax@qq.com 17729348758
9 Steven female 23 bc@sohu.com 15947893212
10 Bruce female 27 bcbd@139.com 13942943905

因为email字段有的是空字段,所以直接用FS划分字段不便处理。可使用FIELDWIDTHS。

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# 字段1:4字符
# 字段2:8字符
# 字段3:8字符
# 字段4:2字符
# 字段5:先跳过3字符,再读13字符,该字段13字符
# 字段6:先跳过2字符,再读11字符,该字段11字符
awk '
BEGIN{FIELDWIDTHS="4 8 8 2 3:13 2:11"}
NR>1{
print "<"$1">","<"$2">","<"$3">","<"$4">","<"$5">","<"$6">"
}' a.txt

# 如果email为空,则输出它
awk '
BEGIN{FIELDWIDTHS="4 8 8 2 3:13 2:11"}
NR>1{
if($5 ~ /^ +$/){print $0}
}' a.txt

划分字段方式(三):FPAT

FS是指定字段分隔符,来取得除分隔符外的部分作为字段。

FPAT是取得匹配的字符部分作为字段。它是gawk提供的一个高级功能。

FPAT根据指定的正则来全局匹配record,然后将所有匹配成功的部分组成$1、$2...,不会修改$0

  • awk 'BEGIN{FPAT="[0-9]+"}{print $3"-"}' a.txt
  • 之后再设置FS或FPAT,该变量将失效

FPAT常用于字段中包含了字段分隔符的场景。例如,CSV文件中的一行数据如下:

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Robbins,Arnold,"1234 A Pretty Street, NE",MyTown,MyState,12345-6789,USA

其中逗号分隔每个字段,但双引号包围的是一个字段整体,即使其中有逗号。

这时使用FPAT来划分各字段比使用FS要方便的多。

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echo 'Robbins,Arnold,"1234 A Pretty Street, NE",MyTown,MyState,12345-6789,USA' |\
awk '
BEGIN{FPAT="[^,]*|(\"[^\"]*\")"}
{
for (i=1;i<NF;i++){
print "<"$i">"
}
}
'

最后,patsplit()函数和FPAT的功能一样。

检查字段划分的方式

有FS、FIELDWIDTHS、FPAT三种获取字段的方式,可使用PROCINFO数组来确定本次使用何种方式获得字段。

PROCINFO是一个数组,记录了awk进程工作时的状态信息。

如果:

  • PROCINFO["FS"]=="FS",表示使用FS分割获取字段
  • PROCINFO["FPAT"]=="FPAT",表示使用FPAT匹配获取字段
  • PROCINFO["FIELDWIDTHS"]=="FIELDWIDTHS",表示使用FIELDWIDTHS分割获取字段

例如:

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if(PROCINFO["FS"]=="FS"){
...FS spliting...
} else if(PROCINFO["FPAT"]=="FPAT"){
...FPAT spliting...
} else if(PROCINFO["FIELDWIDTHS"]=="FIELDWIDTHS"){
...FIELDWIDTHS spliting...
}
文章作者: 骏马金龙
文章链接: http://www.junmajinlong.com/shell/awk/awk_fields/
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