Linux 中 awk 的内置函数和自定义函数的使用

2024-03-17 21:16:43

awk 的内置函数主要分以下3种类似：算数函数、字符串函数、其它一般函数、时间函数

一、算术函数:

以下算术函数执行与 C 语言中名称相同的子例程相同的操作：

atan2( y, x )：返回 y/x 的反正切。
cos( x )：返回 x 的余弦；x 是弧度。
sin( x )：返回 x 的正弦；x 是弧度。
exp( x )：返回 x 幂函数。
log( x )：返回 x 的自然对数。
sqrt( x )：返回 x 平方根。
int( x )：返回 x 的截断至整数的值。取整，过程没有舍入
rand( )：返回任意数字 n，其中 0 <= n < 1。
srand( [Expr] )：将 rand 函数的种子值设置为 Expr 参数的值，或如果省略 Expr 参数则使用某天的时间。返回先前的种子值。

举例说明：

$ awk 'BEGIN{OFMT="%.3f";fs=sin(1);fe=exp(10);fl=log(10);fi=int(3.1415);print fs,fe,fl,fi;}'
0.841 22026.466 2.303 3

OFMT 设置输出数据格式是保留3位小数

获得随机数：

$ awk 'BEGIN{srand();fr=int(100*rand());print fr;}'
78

$ awk 'BEGIN{srand();fr=int(100*rand());print fr;}'
31

$ awk 'BEGIN{srand();fr=int(100*rand());print fr;}'
41

二、字符串函数是：

gsub( Ere, Repl, [ In ] ) 除了正则表达式所有具体值被替代这点，它和 sub 函数完全一样地执行。
sub( Ere, Repl, [ In ] ) 用 Repl 参数指定的字符串替换 In 参数指定的字符串中的由 Ere 参数指定的扩展正则表达式的第一个具体值。sub 函数返回替换的数量。出现在 Repl 参数指定的字符串中的 &（和符号）由 In 参数指定的与 Ere 参数的指定的扩展正则表达式匹配的字符串替换。如果未指定 In 参数，缺省值是整个记录（$0 记录变量）。
index( String1, String2 ) 在由 String1 参数指定的字符串（其中有出现 String2 指定的参数）中，返回位置，从 1 开始编号。如果 String2 参数不在 String1 参数中出现，则返回 0（零）。
length [(String)] 返回 String 参数指定的字符串的长度（字符形式）。如果未给出 String 参数，则返回整个记录的长度（$0 记录变量）。
blength [(String)] 返回 String 参数指定的字符串的长度（以字节为单位）。如果未给出 String 参数，则返回整个记录的长度（$0 记录变量）。
substr( String, M, [ N ] ) 返回具有 N 参数指定的字符数量子串。子串从 String 参数指定的字符串取得，其字符以 M 参数指定的位置开始。M 参数指定为将 String 参数中的第一个字符作为编号 1。如果未指定 N 参数，则子串的长度将是 M 参数指定的位置到 String 参数的末尾的长度。
match( String, Ere ) 在 String 参数指定的字符串（Ere 参数指定的扩展正则表达式出现在其中）中返回位置（字符形式），从 1 开始编号，或如果 Ere 参数不出现，则返回 0（零）。RSTART 特殊变量设置为返回值。RLENGTH 特殊变量设置为匹配的字符串的长度，或如果未找到任何匹配，则设置为 -1（负一）。
split( String, A, [Ere] ) 将 String 参数指定的参数分割为数组元素 A[1], A[2], . . ., A[n]，并返回 n 变量的值。此分隔可以通过 Ere 参数指定的扩展正则表达式进行，或用当前字段分隔符（FS 特殊变量）来进行（如果没有给出 Ere 参数）。除非上下文指明特定的元素还应具有一个数字值，否则 A 数组中的元素用字符串值来创建。
tolower( String ) 返回 String 参数指定的字符串，字符串中每个大写字符将更改为小写。大写和小写的映射由当前语言环境的 LC_CTYPE 范畴定义。
toupper( String ) 返回 String 参数指定的字符串，字符串中每个小写字符将更改为大写。大写和小写的映射由当前语言环境的 LC_CTYPE 范畴定义。
sprintf(Format, Expr, Expr, . . . ) 根据 Format 参数指定的 printf 子例程格式字符串来格式化 Expr 参数指定的表达式并返回最后生成的字符串。
Ere都可以是正则表达式

gsub,sub使用

$ awk 'BEGIN{info="this is a test2010test!";gsub(/[0-9]+/,"!",info);print info}'  
this is a test!test!

在 info中查找满足正则表达式，/[0-9]+/ 用””替换，并且替换后的值，赋值给info 未给info值，默认是$0

查找字符串（index使用）

$ awk 'BEGIN{info="this is a test2010test!";print index(info,"test")?"ok":"no found";}'   
ok

未找到，返回0

正则表达式匹配查找(match使用）

$ awk 'BEGIN{info="this is a test2010test!";print match(info,/[0-9]+/)?"ok":"no found";}'          
ok

截取字符串(substr使用）

$ awk 'BEGIN{info="this is a test2010test!";print substr(info,4,10);}'                        
s is a tes

从第 4个字符开始，截取10个长度字符串

字符串分割（split使用）

$ awk 'BEGIN{info="this is a test";split(info,tA," ");print length(tA);for(k in tA){print k,tA[k];}}'
4
4 test
1 this
2 is
3 a

分割info,动态创建数组tA,这里比较有意思，awk for …in 循环，是一个无序的循环。并不是从数组下标1…n ，因此使用时候需要注意。

格式化字符串输出（sprintf使用）

格式化字符串格式：

其中格式化字符串包括两部分内容: 一部分是正常字符, 这些字符将按原样输出; 另一部分是格式化规定字符, 以"%"开始, 后跟一个或几个规定字符,用来确定输出内容格式。

%d 十进制有符号整数
%u 十进制无符号整数
%f 浮点数
%s 字符串
%c 单个字符
%p 指针的值
%e 指数形式的浮点数
%x %X 无符号以十六进制表示的整数
%o 无符号以八进制表示的整数
%g 自动选择合适的表示法

$ awk 'BEGIN{n1=124.113;n2=-1.224;n3=1.2345; printf("%.2f,%.2u,%.2g,%X,%o\n",n1,n2,n3,n1,n1);}'
124.11,18446744073709551615,1.2,7C,174

三、一般函数是：

close( Expression ) 用同一个带字符串值的 Expression 参数来关闭由 print 或 printf 语句打开的或调用 getline 函数打开的文件或管道。如果文件或管道成功关闭，则返回 0；其它情况下返回非零值。如果打算写一个文件，并稍后在同一个程序中读取文件，则 close 语句是必需的。
system(Command ) 执行 Command 参数指定的命令，并返回退出状态。等同于 system 子例程。
Expression | getline [ Variable ] 从来自 Expression 参数指定的命令的输出中通过管道传送的流中读取一个输入记录，并将该记录的值指定给 Variable 参数指定的变量。如果当前未打开将 Expression 参数的值作为其命令名称的流，则创建流。创建的流等同于调用 popen 子例程，此时 Command 参数取 Expression 参数的值且 Mode 参数设置为一个是 r 的值。只要流保留打开且 Expression 参数求得同一个字符串，则对 getline 函数的每次后续调用读取另一个记录。如果未指定 Variable 参数，则 $0 记录变量和 NF 特殊变量设置为从流读取的记录。
getline [ Variable ] < Expression 从 Expression 参数指定的文件读取输入的下一个记录，并将 Variable 参数指定的变量设置为该记录的值。只要流保留打开且 Expression 参数对同一个字符串求值，则对 getline 函数的每次后续调用读取另一个记录。如果未指定 Variable 参数，则 $0 记录变量和 NF 特殊变量设置为从流读取的记录。
getline [ Variable ] 将 Variable 参数指定的变量设置为从当前输入文件读取的下一个输入记录。如果未指定 Variable 参数，则 $0 记录变量设置为该记录的值，还将设置 NF、NR 和 FNR 特殊变量。

打开外部文件（close用法）

$ awk 'BEGIN{while("cat /etc/passwd"|getline){print $0;};close("/etc/passwd");}'
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin

逐行读取外部文件(getline使用方法）

$ awk 'BEGIN{while(getline < "/etc/passwd"){print $0;};close("/etc/passwd");}'
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin

$ awk 'BEGIN{print "Enter your name:";getline name;print name;}'
Enter your name:
chengmo
chengmo

调用外部应用程序(system使用方法）

$ awk 'BEGIN{b=system("ls -al");print b;}'
total 42092
drwxr-xr-x 14 chengmo chengmo     4096 09-30 17:47 .
drwxr-xr-x 95 root   root       4096 10-08 14:01 ..

b返回值，是执行结果。

四、时间函数

mktime( YYYY MM DD HH MM SS[ DST])：生成时间格式
strftime([format [, timestamp]])：格式化时间输出，将时间戳转为时间字符串(具体格式，见下面）
systime()：得到时间戳,返回从1970年1月1日开始到当前时间(不计闰年)的整秒数

创建指定时间(mktime使用）

$ awk 'BEGIN{tstamp=mktime("2001 01 01 12 12 12");print strftime("%c",tstamp);}'
2001年01月01日 星期一 12时12分12秒

$ awk 'BEGIN{tstamp1=mktime("2001 01 01 12 12 12");tstamp2=mktime("2001 02 01 0 0 0");print tstamp2-tstamp1;}'
2634468

求2个时间段中间时间差,介绍了strftime使用方法

$ awk 'BEGIN{tstamp1=mktime("2001 01 01 12 12 12");tstamp2=systime();print tstamp2-tstamp1;}'
308201392

日期和时间格式说明符

%a 星期几的缩写(Sun)
%A 星期几的完整写法(Sunday)
%b 月名的缩写(Oct)
%B 月名的完整写法(October)
%c 本地日期和时间
%d 十进制日期
%D 日期 08/20/99
%e 日期，如果只有一位会补上一个空格
%H 用十进制表示24小时格式的小时
%I 用十进制表示12小时格式的小时
%j 从1月1日起一年中的第几天
%m 十进制表示的月份
%M 十进制表示的分钟
%p 12小时表示法(AM/PM)
%S 十进制表示的秒
%U 十进制表示的一年中的第几个星期(星期天作为一个星期的开始)
%w 十进制表示的星期几(星期天是0)
%W 十进制表示的一年中的第几个星期(星期一作为一个星期的开始)
%x 重新设置本地日期(08/20/99)
%X 重新设置本地时间(12：00：00)
%y 两位数字表示的年(99)
%Y 当前月份
%Z 时区(PDT)
%% 百分号(%)

五、自定义函数

在awk中还可自定义函数，格式如下：

function name ( parameter, parameter, parameter, ... ) {
                statements
                return expression # the return statement and expression are optional
}