awk 是流式编辑器，针对文档中的行来操作，一行一行地执行。awk 可以非常方便、高效地操作文档以及字符，从而实现我们想要的格式。它的功能非常强大，我在 shell 脚本中经常使用它来处理字符串。下面介绍几个在工作中使用 awk 较频繁的用法。
1. 截取文档中的某个段
示例命令如下：
# head -n2 test.txt |awk -F ':' '{print $1}'
root
bin
本例中，-F 选项的作用是指定分隔符。如果不加 -F 选项，则以空格或者 tab 为分隔符。print 为打印的动作，用来打印某个字段。$1 为第 1 个字段，$2 为第 2 个字段，以此类推。但 $0 比较特殊，它表示整行：
# head -n2 test.txt |awk -F':' '{print $0}'
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
注意 awk 的格式，-F 后面紧跟单引号，单引号里面为分隔符。print 的动作要用 {} 括起来，否则会报错。print 还可以打印自定义的内容，但是自定义的内容要用双引号括起来，如下所示：
# head -n2 test.txt |awk -F ':' '{print $1"#"$2"#"$3"#"$4}'
root#x#0#0
bin#x#1#1
2. 匹配字符或者字符串
在文档中过滤出包含指定字符串的行，示例命令如下：
# awk '/oo/' test.txt
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
postfix:x:89:89::/var/spool/postfix:/sbin/nologin
setroubleshoot:x:992:990::/var/lib/setroubleshoot:/sbin/nologin
这跟 sed 的用法类似，能实现 grep 的功能，但没有颜色显示，肯定没有 grep 用起来方便。不过 awk 还有比 sed 更强大的匹配，如下所示：
# awk -F ':' '$1 ~/oo/' test.txt
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
setroubleshoot:x:992:990::/var/lib/setroubleshoot:/sbin/nologin
它可以让某个段去匹配，这里的~就是匹配的意思。
此外，awk 还可以多次匹配，如下所示：
# awk -F ':' '/root/ {print $1,$3} /test/ {print $1,$3}' test.txt
root 0
operator 11
test 1006
本例中，awk 匹配完 root，再匹配 test，并且只打印所匹配的段。
3. 条件操作符
有时候，在匹配字符的同时要给出限定条件，比如第 3 段为 0 。示例命令如下：
# awk -F ':' '$3=="0"' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
在 awk 中，我们可以用逻辑符号进行判断，比如 == 就是等于，也可以理解为精确匹配。另外，还有 >、>=、<、<=、!=等。值得注意的是，在和数字比较时，若把要比较的数字用双引号引起来，那么 awk 不会将其认为是数字，而会认为是字符，不加双引号就会认为是数字。示例命令如下：
# awk -F ':' '$3>="500"' /etc/passwd |head -n 5
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
nobody:x:65534:65534:Kernel Overflow User:/:/sbin/nologin
dbus:x:81:81:System message bus:/:/sbin/nologin
本例中，阿铭本想把 uid 大于等于 500 的行打印出来，但是结果并不理想。这是因为 awk 把所有的数字都当作字符了，就跟上一章中提到的 sort 排序原理一样。但是，如果不加双引号，就得到了想要的结果：
# awk -F ':' '$3>=500' /etc/passwd|head -n 5
nobody:x:65534:65534:Kernel Overflow User:/:/sbin/nologin
systemd-coredump:x:999:997:systemd Core Dumper:/:/sbin/nologin
polkitd:x:998:996:User for polkitd:/:/sbin/nologin
geoclue:x:997:995:User for geoclue:/var/lib/geoclue:/sbin/nologin
unbound:x:996:991:Unbound DNS resolver:/etc/unbound:/sbin/nologin
# awk -F ':' '$7!="/sbin/nologin"' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
aminglinux:x:1000:1000:aminglinux:/home/aminglinux:/bin/bash
上例中，!= 表示不匹配，它除了针对某一个段的字符进行逻辑比较外，还可以在两个段之间进行逻辑比较。如下所示：
# awk -F ':' '$3<$4' /etc/passwd
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
games:x:12:100:games:/usr/games:/sbin/nologin
ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin
另外，还可以使用 && 和 ||，它们分别表示“并且”和“或者”。&& 的用法如下：
# awk -F ':' '$3>"5" && $3<"7"' /etc/passwd
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
nobody:x:65534:65534:Kernel Overflow User:/:/sbin/nologin
tss:x:59:59:Account used by the trousers package to sandbox the tcsd daemon:/dev/null:/sbin/nologin
|| 的用法如下：
# awk -F ':' '$3>1000 || $7=="/bin/bash"' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
nobody:x:65534:65534:Kernel Overflow User:/:/sbin/nologin
aminglinux:x:1000:1000:aminglinux:/home/aminglinux:/bin/bash
4. awk 的内置变量
awk 常用的变量有 OFS、NF 和 NR。OFS 和 -F 选项有类似的功能，也是用来定义分隔符的，但是它是在输出的时候定义的。NF 表示用分隔符分隔后一共有多少段。NR 表示行号。
OFS 的用法示例如下：
# head -5 /etc/passwd |awk -F ':' '{OFS="#"} {print $1,$3,$4}'
root#0#0
bin#1#1
daemon#2#2
adm#3#4
lp#4#7
还有更高级一些的用法：
# awk -F ':' '{OFS="#"} {if ($3>=1000) {print $1,$2,$3,$4}}' /etc/passwd
nobody#x#65534#65534
aminglinux#x#1000#1000
变量 NF 的具体用法如下：
# head -n3 /etc/passwd | awk -F ':' '{print NF}'
7
7
7
# head -n3 /etc/passwd | awk -F ':' '{print $NF}'
/bin/bash
/sbin/nologin
/sbin/nologin
这里 NF 是多少段，$NF 是最后一段的值。变量 NR 的具体用法如下：
# head -n3 /etc/passwd | awk -F ':' '{print NR}'
1
2
3
我们还可以使用 NR 作为判断条件，如下所示：
# awk 'NR>40' /etc/passwd
insights:x:978:976:Red Hat Insights:/var/lib/insights:/sbin/nologin
sshd:x:74:74:Privilege-separated SSH:/var/empty/sshd:/sbin/nologin
avahi:x:70:70:Avahi mDNS/DNS-SD Stack:/var/run/avahi-daemon:/sbin/nologin
tcpdump:x:72:72::/:/sbin/nologin
aminglinux:x:1000:1000:aminglinux:/home/aminglinux:/bin/bash
NR 也可以配合段匹配一起使用，如下所示：
# awk -F ':' 'NR<20 && $1 ~ /roo/' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
5. awk 中的数学运算
awk 可以更改段值，示例命令如下：
# head -n 3 /etc/passwd |awk -F ':' '$1="root"'
root x 0 0 root /root /bin/bash
root x 1 1 bin /bin /sbin/nologin
root x 2 2 daemon /sbin /sbin/nologin
awk 也可以对各个段的值进行数学运算，示例命令如下：
# head -n2 /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
# head -n2 /etc/passwd |awk -F ':' '{$7=$3+$4}'
# head -n2 /etc/passwd |awk -F ':' '{$7=$3+$4; print $0}'
root x 0 0 root /root 0
bin x 1 1 bin /bin 2
awk 还可以计算某个段的总和，示例命令如下：
# awk -F ':' '{(tot=tot+$3)}; END {print tot}' /etc/passwd
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这里的 END 是 awk 特有的语法，表示所有的行都已经执行。如下所示：
# awk -F ':' '{if ($1=="root") {print $0}}' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
其实 awk 可以写成一个脚本文件，而且有它特有的语法。在 awk 中使用 if 判断、for 循环都可以，只是在日常管理工作中，使用那么复杂的语句并不常见。
最后，我们再附上常见正则字符的解释。
.表示任意一个字符，比如空格、特殊符号等。*表示*前面的字符有 0 个或多个，比如a*那就是 0 个a或者多个a。.*表示任意个任意字符，就是贪婪匹配了。+就是+前面的字符有 1 个或者多个，如a+就是a、aa、aaa……?就是?前面的字符有 1 个或者 0 个。{ }里面是一个范围，如{1,5}就是{ }前面的字符有 1~5 个。|表示或者，如a|b就是a或者b。[ ]表示这里面的任意一个字符，如[abc]就是a或者b或者c。此外，也可以用范围[0-9]表示任意一个数字，用[a-z]表示任意一个小写字母。^表示开头。$表示结尾。
本篇文章节选自《跟阿铭学 Linux（第4版）》一书。