从入门到实战：Linux sed命令全攻略，文本处理效率翻倍

从入门到实战：Linux sed命令全攻略，文本处理效率翻倍

在Linux系统中，文本处理是日常工作中绕不开的环节。无论是分析日志、修改配置文件，还是批量处理数据，都需要高效的文本编辑工具。sed命令作为一款流编辑器，凭借其强大的批量处理能力和灵活的脚本支持，成为了Linux运维、开发人员的必备工具。本文将从sed的基本概念出发，循序渐进讲解其原理、用法，并通过实战案例展示其在生产环境中的应用，助你轻松掌握这一高效文本处理利器。

一、认识sed：什么是流编辑器？

sed全称为“Stream Editor”（流编辑器），它与传统的交互式编辑器（如vi）不同，不直接打开文件进行交互式编辑，而是通过脚本指令对输入的文本流（文件、管道、标准输入等）进行逐行处理。

其核心价值在于：

• 自动化处理：可通过脚本实现重复、繁琐的文本编辑操作自动化，避免人工逐行修改的低效与失误。
• 批量处理：支持同时处理单个或多个文件，轻松实现大规模文本的统一修改。
• 管道集成：可与Linux其他命令（如grep、cat、ifconfig等）通过管道结合，构建强大的文本处理流水线。

二、吃透sed工作原理：为什么它能高效处理文本？

想要灵活运用sed，必须先理解其底层工作流程。sed的核心是“模式空间”（Pattern Space）——一个临时缓冲区，所有编辑操作都在其中进行，默认不会修改原文件（除非主动指定）。其完整工作流程可分为读取、执行、显示三个循环步骤：

1. 读取（Read）：从输入流中读取一行文本，存储到模式空间中，清空模式空间原有内容。
2. 执行（Execute）：按照指定的脚本指令，对模式空间中的文本进行匹配和编辑。若未指定行地址，指令将作用于所有行；若指定了行地址，仅匹配的行会被处理。
3. 显示（Print）：将模式空间中处理后的文本输出到输出流（默认是屏幕），随后清空模式空间。

重复以上三步，直到输入流中的所有行都处理完毕。

关键注意点：默认情况下，sed仅修改模式空间中的内容，原文件保持不变。若需修改原文件，需使用-i选项（建议先备份，如-i.bak会保留原文件为.bak备份）。

三、sed基础用法：命令格式与核心选项

sed的命令格式主要有两种，分别适用于简单指令和复杂脚本场景：

# 1. 直接指定指令处理文本
sed [选项] '操作' 文件名/输入流
# 2. 通过脚本文件处理文本（适用于多指令场景）
sed [选项] -f 脚本文件 文件名/输入流

3.1 核心选项解析

sed的选项用于控制处理方式，常用选项如下表所示：

选项	英文全称	功能说明
-e	–expression	允许在同一命令中指定多个编辑指令（多指令处理）
-n	–quiet/silent	取消默认输出（仅输出经过编辑指令处理后的内容）
-f	–file	从指定的脚本文件中读取编辑指令
-i	–in-place	直接修改原文件（危险！建议搭配备份，如-i.bak）
-r/-E	–regexp-extended	使用扩展正则表达式（无需对`()、{}、
-s	–separate	将多个文件视为独立文件处理，而非连续的文本流
-h	–help	显示帮助信息

3.2 核心操作指令

sed的“操作”由“行地址”和“动作指令”组成，格式为[n1[,n2]]动作，其中n1,n2指定作用的行范围（可选），动作指定具体编辑操作。常用动作指令如下：

动作	功能说明
p	打印模式空间中的内容，常与-n搭配（避免重复输出）
d	删除模式空间中的匹配行
s	字符串替换，格式为s/被替换内容/替换内容/[选项]（选项：g-全局替换；n-第n次匹配替换）
a	在匹配行下方插入指定内容
i	在匹配行上方插入指定内容
c	用指定内容替换匹配的整行
y	字符转换，格式为y/原字符集/目标字符集/（按位置一一对应转换）
H	将匹配行复制到“保留空间”（临时缓存，用于多行处理）
G	将保留空间的内容追加到模式空间
w	将匹配行写入指定文件
r	读取指定文件的内容，追加到匹配行之后

四、sed实战演练：从基础到进阶案例

以下案例均以demo文件为测试对象（内容如下），带你逐步掌握sed的核心用法：

1. Hello, the world!
2. This is a test file.
3. He was short and fat.
4. A wood cross!
5. PI=3.141592653589793238462643383249901429
6. Misfortunes never come alone/single.
7. 
8. linux is great!

4.1 文本查看：精准输出指定内容（p指令）

p指令用于打印文本，需配合-n选项（否则会重复输出默认内容），常用于筛选特定行或匹配内容。

案例	命令	说明
输出所有行	sed -n 'p' demo	等同于cat demo
输出第3行	sed -n '3p' demo	仅打印第3行
输出3-5行	sed -n '3,5p' demo	打印连续行（3到5行）
输出奇数行	sed -n 'p;n' demo	n表示“读取下一行”，先打印当前行再读下一行，实现奇数行输出
输出偶数行	sed -n 'n;p' demo	先读下一行，再打印，实现偶数行输出
输出含“the”的行	sed -n '/the/p' demo	按内容匹配（正则），打印含“the”的行
输出以“PI”开头的行	sed -n '/^PI/p' demo	正则匹配行首，^表示行首
输出以数字结尾的行	sed -n '/[0-9]$/p' demo	正则匹配行尾，$表示行尾
输出含“wood”单词的行	sed -n '/\<wood\>/p' demo	\<\>表示单词边界，避免匹配“woood”等

4.2 文本删除：批量清理无用内容（d指令）

d指令用于删除匹配的行，注意：默认不修改原文件，仅输出删除后的结果；若需修改原文件，加-i选项。

案例	命令	说明
删除第3行	sed '3d' demo	输出删除第3行后的所有内容
删除3-5行	sed '3,5d' demo	删除连续行
删除含“cross”的行	sed '/cross/d' demo	删除匹配内容的行
删除以小写字母开头的行	sed '/^[a-z]/d' demo	正则匹配行首小写字母
删除以“.”结尾的行	sed '/\.$/d' demo	.是特殊字符，需转义\
删除空行	sed '/^$/d' demo	^$匹配空行

4.3 文本替换：批量修改内容（s/c/y指令）

替换是sed最常用的功能，核心是s指令（字符串替换），c（整行替换）和y（字符转换）为辅助。

4.3.1 s指令：字符串替换（最常用）

格式：s/被替换内容/替换内容/[选项]，选项包括g（全局替换）、n（第n次匹配替换）。

• 替换每行第一个“the”为“THE”：sed 's/the/THE/' demo
• 替换每行第二个“l”为“L”：sed 's/l/L/2' demo
• 全局替换所有“the”为“THE”：sed 's/the/THE/g' demo
• 删除所有“o”（替换为空）：sed 's/o//g' demo
• 3-5行全局替换“the”为“THE”：sed '3,5s/the/THE/g' demo
• 给含“the”的行首加#（注释）：sed '/the/s/^/#/' demo
• 给每行行尾加“EOF”：sed 's/$/EOF/' demo

4.3.2 c指令：整行替换

• 将第3行替换为“Third line is replaced!”：sed '3c Third line is replaced!' demo
• 将含“PI”的行替换为“圆周率：3.1415”：sed '/PI/c 圆周率：3.1415' demo

4.3.3 y指令：字符转换（按位置一一对应）

• 将“abc”转换为“ABC”：echo "abc123" | sed 'y/abc/ABC/'（输出“ABC123”）

4.4 文本迁移：插入、追加与保存（a/i/w/r指令）

4.4.1 插入/追加（i/a指令）

• 在第3行前插入“Insert before line 3”：sed '3i Insert before line 3' demo
• 在第3行后插入“Insert after line 3”：sed '3a Insert after line 3' demo
• 在含“the”的行后插入多行内容：sed '/the/a New1\nNew2' demo（\n表示换行）

4.4.2 保存/读取（w/r指令）

• 将含“the”的行保存到out.txt：sed '/the/w out.txt' demo
• 将/etc/hostname内容追加到含“the”的行后：sed '/the/r /etc/hostname' demo

4.5 多行处理：保留空间的应用（H/G指令）

sed的“保留空间”（Hold Space）是另一个临时缓冲区，用于暂存多行内容，配合H（复制到保留空间）和G（追加到模式空间）实现多行迁移。

• 将含“the”的行迁移到文件末尾：sed '/the/{H;d};$G' demo（{H;d}表示“复制到保留空间后删除当前行”，$G表示“在最后一行后追加保留空间内容”）
• 将1-5行迁移到第7行后：sed '1,5{H;d};7G' demo

4.6 脚本批量处理：多指令集成（-f选项）

当需要执行多个指令时，可将指令写入脚本文件，通过-f调用，更易维护。

1. 创建脚本文件opt.sed：

   # 指令1：删除空行
   /^$/d
   # 指令2：全局替换“the”为“THE”
   s/the/THE/g
   # 指令3：给第3行前插入注释
   3i # This is line 3
   

2. 执行脚本：sed -f opt.sed demo

五、生产环境实战：sed的高频应用场景

sed在生产环境中常用于配置文件修改、日志分析、批量处理等场景，以下为典型案例。

5.1 修改网络配置：设置IP地址

需求：将ens33网卡的IP地址修改为192.168.10.100，配置文件为/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33。

# 使用-i.bak备份原文件，避免失误无法恢复
sed -i.bak 's/^IPADDR=.*/IPADDR=192.168.10.100/' /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

• 解析：^IPADDR=.*匹配“IPADDR=”开头的行，.*表示任意字符，替换为指定IP。

5.2 调整Apache配置：修改监听地址与端口

需求：将Apache的监听地址改为192.168.10.100，端口改为8080，配置文件为/etc/httpd/conf/httpd.conf。

# 修改监听地址和端口
sudo sed -i 's/^Listen .*/Listen 192.168.10.100:8080/' /etc/httpd/conf/httpd.conf
# 修改ServerName
sudo sed -i 's/^ServerName .*/ServerName 192.168.10.100:8080/' /etc/httpd/conf/httpd.conf

5.3 配置vsftpd服务：禁止匿名登录

需求：编写脚本，禁止vsftpd匿名登录，允许本地用户登录并写入。

#!/bin/bash
# 脚本名：config_vsftpd.sh
# 1. 定义路径
SAMPLE="/usr/share/doc/vsftpd-3.0.2/EXAMPLE/INTERNET_SITE/vsftpd.conf"
CONFIG="/etc/vsftpd/vsftpd.conf"# 2. 备份原配置（若未备份）
[ ! -e "$CONFIG.bak" ] && cp $CONFIG $CONFIG.bak# 3. 基于样本配置修改：禁止匿名登录，允许本地用户及写入
sed -e '/^anonymous_enable/s/YES/NO/g' $SAMPLE > $CONFIG
sed -i -e '/^local_enable/s/NO/YES/g' -e '/^write_enable/s/NO/YES/g' $CONFIG# 4. 若没有listen配置，添加到文件末尾
grep "listen" $CONFIG || sed -i '$alisten=YES' $CONFIG# 5. 重启服务并设置开机自启
systemctl restart vsftpd
systemctl enable vsftpd

执行脚本：chmod +x config_vsftpd.sh && ./config_vsftpd.sh

5.4 提取网卡IP地址：结合管道与正则

需求：从ifconfig ens33的输出中提取IP地址。

ifconfig ens33 | sed -rn '2s/.*inet ([0-9.]+) .*/\1/p'

• 解析：
  • 2s：作用于第2行（ifconfig输出中IP通常在第2行）；
  • .*inet ([0-9.]+) .*：正则匹配“inet ”后的IP地址（[0-9.]+匹配IP，()分组提取）；
  • \1：引用分组1的内容（即IP地址）；
  • -r：使用扩展正则，无需转义()；-n：取消默认输出，仅打印匹配结果。

六、sed使用注意事项

1. 原文件保护：使用-i修改原文件前，务必先备份（如-i.bak），避免误操作导致数据丢失。
2. 正则转义：默认情况下sed使用基础正则，()、{}、|等特殊字符需转义（如\(）；若使用-r/-E选项，可直接使用扩展正则，无需转义。
3. 行地址范围：n1,n2表示“从n1到n2行”，n1~n2表示“从n1行开始，每隔n2行”（如1~2表示奇数行）。
4. 多指令分组：对同一行执行多个指令时，可使用{指令1;指令2;...}分组（如sed '/root/{s/root/ROOT/;s/x/X/g}' /etc/passwd）。

总结

sed作为Linux下的流编辑器，凭借“逐行处理+脚本驱动”的特性，在文本批量处理场景中效率远超交互式编辑器。本文从原理到实战，覆盖了sed的核心用法与生产场景，掌握这些内容后，你可以轻松应对日志分析、配置修改、数据清洗等常见任务。

sed的功能远不止于此，结合正则表达式和脚本编程，还能实现更复杂的文本处理逻辑。建议多动手练习，根据实际需求灵活组合指令，逐步提升文本处理效率！