Изучаем команды Linux: sed

1. Введение

Добро пожаловать во вторую часть нашей серии, которая посвящена sed, версии GNU.



Существует несколько версий sed, которые доступны на разных платформах, но мы сфокусируемся на GNU sed версии 4.x. Многие из вас слышали о sed, или уже использовали его, скорее всего в качестве инструмента замены. Но это только одно из предназначений sed, и мы постараемся показать вам все аспекты использования этой утилиты. Его название расшифровывается как "Stream EDitor" и слово "stream" (поток) в данном случае может означать файл, канал, или просто stdin. Мы надеемся, что у вас уже есть базовые знания о Linux, а если вы уже работали с регулярными выражениями, или по крайней мере знаете, что это такое, то все для вас будет намного проще. Объем статьи не позволяет включить в нее полное руководство по регулярным выражениям, вместо этого мы озвучим базовые концепции и дадим большое количество примеров использования sed.

2. Установка

Здесь не нужно много рассказывать. Скорее все sed у вас уже установлен, так как он используется различными системными скриптами, а также пользователями Linux, которые хотят повысить эффективность своей работы. Вы можете узнать, какая версия sed у вас установлена, с помощью команды:

$ sed --version

В моей системе эта команда показывает, что у меня установлен GNU sed 4.2.1 плюс дает ссылку на домашнюю страницу программы и другие полезные сведения. Пакет называется "sed" независимо от дистрибутива, кроме Gentoo, где он присутствует неявно.

3. Концепции

Перед тем, как идти дальше, мы считаем важным акцентировать внимание на том, что делает "sed", так как словосочетание "потоковый редактор" мало что говорит о его назначении. sed принимает на входе текст, выполняет заданные операции над каждой строкой (если не задано другое) и выводит модифицированный текст. Указанными операциями могут быть добавление, вставка, удаление или замена. Это не так просто, как выглядит: предупреждаю, что имеется большое количество опций и их комбинаций, которые могут сделать команду sed очень трудной для понимания. Поэтому мы рекомендуем вам изучить основы регулярных выражений, чтобы понимать, как это работает. Перед тем, как приступить к руководству, мы хотели бы поблагодарить Eric Pement и других за вдохновление и за то, что он сделал для всех, кто хочет изучать и использовать sed.

4. Регулярные выражения

Так как команды (скрипты) sed для многих остаются загадкой, мы чувствуем, что наши читатели должны понимать базовые концепции, а не слепо копировать и вставлять команды, значения которых они не понимают. Когда человек хочет понять, что представляют собой регулярные выражения, ключевым словом является "соответствие", или, точнее, "шаблон соответствия". Например, в отчете для своего департамента вы написали имя Nick, обращаясь к сетевому архитектору. Но Nick ушел, а на его место пришел John, поэтому теперь вы должны заменить слово Nick на John. Если файл с отчетом называется report.txt, вы должны выполнить следующую команду:

$ cat report.txt | sed 's/Nick/John/g' > report_new.txt

По умолчанию sed использует stdout, вы можете использовать оператор перенаправления вывода, как показано в примере выше. Это очень простой пример, но мы проиллюстрировали несколько моментов: мы ищем все соответствия шаблону "Nick" и заменяем во всех случаях на "John". Отметим, что sed призводит поиск с учетом регистра, поэтому будьте внимательны и проверьте выходной файл, чтобы убедиться, что все замены были выполнены. Приведенный выше пример можно было записать и так:

$ sed 's/Nick/John/g' report.txt > report_new.txt

Хорошо, скажете вы, но где же здесь регулярные выражения? Да, мы хотели сначала показать пример, а теперь начинается самая интересная часть.
Если вы не уверены, написали ли вы "nick" или "Nick", и хотите предусмотреть оба случая, необходимо использовать команду sed 's/Nick|nick/John/g'. Вертикальная черта имеет значение, которое вы должны знать, если изучали C, то есть ваше выражение будет соответствовать "nick" или "Nick". Как вы увидите ниже, канал может использоваться и другими способами, но смысл остается тот же самый. Другие операторы, широко использующиеся в регулярных выражениях - это "?", который соответствует повторению предшествующего символа ноль или один раз (то есть flavou?r будет соответствовать flavor и flavour), "*" - ноль или более раз, "+" - один или более раз. "^" соответствует началу строки, а "$" - наоборот. Если вы - пользователь vi или vim, многие вещи покажутся вам знакомыми. В конце концов, эти утилиты, вместе с awk и С уходят корнями в ранние дни UNIX. Мы не будем больше говорить на эту тему, так как проще понять значение этих символов на примерах, но вы должны знать, что существуют различные реализации регулярных выражений: POSIX, POSIX Extended, Perl, а также различные реализации нечетких регулярных выражений, гарантирующие вам головную боль.

5. Примеры использования sed

Синтаксис команды	Описание
sed 's/Nick/John/g' report.txt	Заменяет каждое вхождение Nick на John в файле report.txt
sed 's/Nick|nick/John/g' report.txt	Заменяет каждое вхождение Nick или nick на John.
sed 's/^/ /' file.txt >file_new.txt	Добавляет 8 пробелов слева от текста для улучшения качества печати.
sed -n '/Of course/,/attention you \ pay/p' myfile	Выводит один абзац, начинающийся с "Of course" и заканчивающийся на "attention you pay"
sed -n 12,18p file.txt	Выводит только строки 12-18 файла file.txt
sed 12,18d file.txt	Выводит весь файл file.txt за исключением строк с 12 по 18
sed G file.txt	Удваивает пробелы в file.txt
sed -f script.sed file.txt	Записывает все команды в script.sed и выполняет их.
sed '5!s/ham/cheese/' file.txt	Заменяет ham на cheese в file.txt за исключением 5-й строки
sed '$d' file.txt	Удаляет последнюю строку
sed '/[0-9]\{3\}/p' file.txt	Печатает только строки с тремя последовательными цифрами
sed '/boom/!s/aaa/bb/' file.txt	Если найден "boom", заменить aaa на bb
sed '17,/disk/d' file.txt	Удаляет все строки, начиная с 17-й, до "disk"
echo ONE TWO | sed "s/one/unos/I"	Заменяет one на unos независимо от регистра, поэтому будет напечатано "unos TWO"
sed 'G;G' file.txt	Утраивает пробелы в файле
sed 's/.$//' file.txt	Способ замены dos2unix :)
sed 's/^[ ^t]*//' file.txt	Удаляет все пробелы перед каждой строкой в file.txt
sed 's/[ ^t]*$//' file.txt	Удаляет все пробелы в конце каждой строки в file.txt
sed 's/^[ ^t]*//;s/[ ^]*$//' file.txt	Удаляет все пробелы в начале и в конце каждой строки в file.txt
sed 's/foo/bar/' file.txt	Заменяет foo на bar только в первом вхождении в строке.
sed 's/foo/bar/4' file.txt	Заменяет foo на bar только в четвертом вхождении в строке.
sed 's/foo/bar/g' file.txt	Заменяет foo на bar для всех вхождений в строке.
sed '/baz/s/foo/bar/g' file.txt	Заменить foo на bar только если строка содержит baz.
sed '/./,/^$/!d' file.txt	Удалить все последовательные пустые строки за исключением EOF
sed '/^$/N;/\n$/D' file.txt	Удалить все последовательные пустые строки, но оставить верхнюю пустую строку.
sed '/./,$!d' file.txt	Удалить все начальные пустые строки
sed -e :a -e '/^\n*$/{$d;N;};/\n$/ba' \ file.txt	Удалить все замыкающие пустые строки
sed -e :a -e '/\\$/N; s/\\\n//; ta' \ file.txt	Если файл заканчивается обратным сплешем, соединить его со следующим (полезно для скриптов оболочки)
sed '/regex/,+5/expr/'	Соответствует regex плюс 5 следующих строк
sed '1~3d' file.txt	Удалить каждую третью строку, начиная с первой.
sed -n '2~5p' file.txt	Печатать каждую пятую строку, начиная со второй.
sed 's/[Nn]ick/John/g' report.txt	Другой способ записи некоторых приведенных выше примеров. Вы можете предложить свой?
sed -n '/RE/{p;q;}' file.txt	Печатает только первое соответствие RE (регулярного выражения)
sed '0,/RE/{//d;}' file.txt	Удаляет только первое соответствие
sed '0,/RE/s//to_that/' file.txt	Изменяет только первое соответствие
sed 's/^[^,]*,/9999,/' file.csv	Заменяет первое поле на 9999 в CSV-файле
s/^ *\(.*[^ ]\) *$/|\1|/; s/" *, */"|/g; : loop s/| *\([^",|][^,|]*\) *, */|\1|/g; s/| *, */|\1|/g; t loop s/ *|/|/g; s/| */|/g; s/^|\(.*\)|$/\1/;	Скрипт sed для конвертирования CSV-файла в файл с вертикальной чертой в качестве разделителя (работает только с некоторыми типами CSV, со встроенными кавычками и запятыми).
sed ':a;s/\(^\|[^0-9.]\)\([0-9]\+\)\\ ([0-9]\{3\}\)/\1\2,\3/g;ta' file.txt	Меняет формат чисел в file.txt с 1234.56 на 1.234.56
sed -r "s/\<(reg|exp)[a-z]+/\U&/g"	Переводит любое слово, начинающееся с reg или exp в верхний регистр.
sed '1,20 s/Johnson/White/g' file.txt	Производит замену Johnson на White только в строках 1 - 20.
sed '1,20 !s/Johnson/White/g' file.txt	Предыдущий пример наоборот (заменяет везде, кроме строк 1-20)
sed '/from/,/until/ { s/\/magenta/g; \ s/\/cyan/g; }' file.txt	Заменяет только между "from" и "until"
sed '/ENDNOTES:/,$ { s/Schaff/Herzog/g; \ s/Kraft/Ebbing/g; }' file.txt	Заменяет только со слова "ENDNOTES:" и до EOF
sed '/./{H;$!d;};x;/regex/!d' file.txt	Печатает абзац только если он содержит regex
sed -e '/./{H;$!d;}' -e 'x;/RE1/!d;\ /RE2/!d;/RE3/!d' file.txt	Печатает абзацы только если они содержат RE1, RE2 и RE3
sed 's/14"/fourteen inches/g' file.txt	Так вы сможете использовать двойные кавычки
sed 's/\/some\/UNIX\/path/\/a\/new\\ /path/g' file.txt	Работа с путями Unix
sed 's/[a-g]//g' file.txt	Удаляет все символы, начиная с a и заканчивая g из файла file.txt
sed 's/\(.*\)foo/\1bar/' file.txt	Заменяет только последнее соответствие foo на bar
sed '1!G;h;$!d'	Замена команды tac
sed '/\n/!G;s/\(.\)\(.*\n\)/&\2\1\ /;//D;s/.//'	Замена команды rev
sed 10q file.txt	Замена команды head
sed -e :a -e '$q;N;11,$D;ba' \ file.txt	Замена команды tail
sed '$!N; /^\(.*\)\n\1$/!P; D' \ file.txt	Замена команды uniq
sed '$!N; s/^\(.*\)\n\1$/\1/;\ t; D' file.txt	Обратная команда (что эквивалентно uniq -d)
sed '$!N;$!D' file.txt	Эквивалент tail -n 2
sed -n '$p' file.txt	... tail -n 1 (или tail -1)
sed '/regexp/!d' file.txt	Эквивалент grep
sed -n '/regexp/{g;1!p;};h' file.txt	Печатает строку, находящуюся перед первым соответствием регулярному выражению, но не включающую само соответствие
sed -n '/regexp/{n;p;}' file.txt	Печатает строку, находящуюся после первого соответствия регулярному выражению, но не включающую само соответствие
sed '/pattern/d' file.txt	Удаляет строки, соответствующие шаблону pattern
sed '/./!d' file.txt	Удаляет все пустые строки из файла
sed '/^$/N;/\n$/N;//D' file.txt	Удаляет все следующие друг за другом пустые строки, за исключением первых двух
sed -n '/^$/{p;h;};/./{x;/./p;}'\ file.txt	Удаляет последнюю строку каждого абзаца
sed '/^$/q'	Получает заголовок письма
sed '1,/^$/d'	Получает тело письма
sed '/^Subject: */!d; s///;q'	Получает тему письма
sed 's/^/> /'	Цитирует сообщение, вставляя "> " перед каждой строкой
sed 's/^> //'	Обратная команда (убирает цитирование из сообщения)
sed -e :a -e 's/<[^>]*>//g;/	Удаляет HTML-теги
sed '/./{H;d;};x;s/\n/={NL}=/g'\ file.txt | sort \ | sed '1s/={NL}=//;s/={NL}=/\n/g'	Сортирует абзацы в file.txt в алфавитном порядке
sed 's@/usr/bin@&/local@g' path.txt	Заменяет /usr/bin на /usr/bin/local в path.txt
sed 's@^.*$@<<<&>>>@g' path.txt	Попробуйте и увидите :)
sed 's/\(\/[^:]*\).*/\1/g' path.txt	При условии, что path.txt содержит $PATH, выводит только первый путь в каждой строке
sed 's/\([^:]*\).*/\1/' /etc/passwd	Замена awk - показывает только пользователей из файла passwd
echo "Welcome To The Geek Stuff" | sed \ 's/\(\b[A-Z]\)/\(\1\)/g' (W)elcome (T)o (T)he (G)eek (S)tuff	Понятно без объяснений
sed -e '/^$/,/^END/s/hills/\ mountains/g' file.txt	Заменяет "hills" на "mountains", но только в блоках текста, начинающихся с пустой строки и заканчивающихся строкой с тремя символами "END", включительно.
sed -e '/^#/d' /etc/services | more	Показывает файл services без закомментированных строк
sed '$s@\([^:]*\):\([^:]*\):\([^:]*\ \)@\3:\2:\1@g' path.txt	Меняет порядок элементов в последней строке файла path.txt на обратный
sed '/regex/{x;p;x;}' file.txt	Вставляет новую строку выше каждой строки, соответствующей регулярному выражению
sed '/AAA/!d; /BBB/!d; /CCC/!d' file.txt	Ищет соответствие AAA, BBB и CCC в любом порядке
sed '/AAA.*BBB.*CCC/!d' file.txt	Ищет соответствие AAA, BBB и CCC в заданном порядке
sed -n '/^.\{65\}/p' file.txt	Печатает строки длиной 65 символов и более
sed -n '/^.\{65\}/!p' file.txt	Печатает строки длиной 65 символов и менее
sed '/regex/G' file.txt	Вставляет пустую строку под каждой строкой
sed '/regex/{x;p;x;G;}' file.txt	Вставляет пустую строку над и под каждой строкой
sed = file.txt | sed 'N;s/\n/\t/'	Нумерует строки в file.txt
sed -e :a -e 's/^.\{1,78\}$/\ &/;ta' file.txt	Выровнять текст по правому краю
sed -e :a -e 's/^.\{1,77\}$/ &/;ta' -e \ 's/\( *\)\1/\1/' file.txt	Выровнять текст по центру

6. Заключение

Это только часть того, что можно бы было рассказать о sed, но данная серия статей представляет собой скорее практическое руководство, которое, как мы надеемся, поможет вам оценить всю мощь утилит Unix и сделает вашу работу более эффективной.