sed——Stream Editor流编辑器

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前言

想象一下，你正在整理一堆杂乱的文件，手忙脚乱地复制、粘贴、删除某些内容，甚至还要批量替换某些词。如果手动操作，不仅容易出错，还特别浪费时间。这时候，sed就像一位低调但高效的文本编辑助手，帮你自动完成这些繁琐的任务。

它不会像图形化工具那样花哨，但只要你告诉它规则，比如“把所有的‘苹果’换成‘橙子’”或者“删除空行”，它就能眨眼间搞定。它的风格简洁直接，擅长处理一行一行的文本，就像流水线上的工人，精准又高效。

不过，如果你觉得sed只能做简单的“查找替换”，那就太小看它了——它还能匹配模式、条件编辑，甚至结合正则表达式玩出更复杂的操作。而当你熟悉了sed之后，可能会发现，有时候你需要的不只是编辑文本，还要分析、计算、提取数据……这时候，另一位更强大的搭档awk就该登场了。

但别急，先让我们把sed的基本功练扎实，毕竟再厉害的编程技巧，也得从最顺手的小工具开始。

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一、什么是sed

sed（Stream EDitor，流编辑器）是一个强大而轻量的流式文本编辑器。它诞生于 Unix 早期，由 Lee E. McMahon 于 1973 年到 1974 年间开发，是 Linux/Unix 系统中最基础和最重要的工具之一。

它的核心特点如下：

• 非交互式：与 vim 或 nano 这类交互式编辑器不同，sed 通过接收命令或脚本文件来批量处理文本，无需用户介入。这使得它非常适合在脚本和自动化任务中使用。
• 面向数据流：sed 逐行处理输入（可以是文件或标准输入），将结果输出到标准输出。它不会直接修改原始文件（除非明确指定），这保证了操作的安全性。
• 功能强大：主要功能包括文本替换、删除、打印、插入、追加、模式匹配等，尤其擅长查找和替换。
• 基于正则表达式：其强大的模式匹配能力建立在正则表达式之上，可以非常灵活地定位文本。

简单来说，sed 就像一个预设了规则的过滤器和加工器，文本流经过它，会被自动地按照指令进行修改和整理。

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二、sed的原理

2.1 sed工作流程的三个步骤

理解 sed 的原理是掌握它的关键。其工作流程可以概括为以下三个步骤：

1. 读取（Read）：

   • sed 从输入流（文件或管道）中一次读取一行内容。
   • 将这行内容存储在其内部的临时缓冲区中，这个缓冲区称为模式空间（Pattern Space）。

2. 执行（Execute）：

   • 将用户提供的所有 sed 命令（或脚本中的命令）按顺序应用到模式空间中的内容上。
   • 这是核心步骤，所有的替换、删除、打印等操作都在这里发生。

3. 输出（Print）：

   • 执行完所有命令后，除非有特殊指令（如 d 删除命令），否则模式空间中当前的内容会被自动输出到标准输出（屏幕）。
   • 然后清空模式空间，接着读取下一行，重复上述过程，直到处理完所有输入行。

这种 “读取-执行-输出” 的流水线模式，使得 sed 在处理超大文件时效率极高，因为它永远不会将整个文件加载到内存中。

2.2 sed的两个重要空间：

• 模式空间（Pattern Space）：如上所述，这是当前处理行的“工作台”，大部分操作都在这里进行。
• 保持空间（Hold Space）：一个辅助的缓冲区，用作临时存储。模式空间的内容可以和保持空间进行交换(g、h)、追加(G)等操作，用于实现更复杂的多行处理功能。

2.3 sed的具体运作流程

1. 将一行的内容读入模式空间。
2. 从指定的操作指令中取出第一条指令，判断是否匹配pattern。
3. 如果不匹配，直接不执行匹配条件后的编辑命令，转而读取下一条指令；如果匹配则执行编辑命令，对模式空间内的内容进行编辑，然后读取下一条指令。
4. 当所有指令执行完毕，默认会输出模式空间内的内容，然后清空模式空间，读取下一行的内容。
5. 当完成对所有行的读取时，结束。

注意：默认情况下所有的 sed 命令都是在模式空间内执行的，因此输入的文件并不会发生任何变化，除非是用重定向存储输出(-i)。

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三、sed的常见用法

3.1 sed的基本格式

调用sed命令有两种基本格式：

# 一、直接输入操作
sed [选项] '操作' 参数
# 二、通过调用脚本进行操作
sed [选项] -f scriptfile 参数

其中，“参数”指操作的目标文件，多个文件时用逗号分隔；“scriptfile”为脚本文件，需用 -f 指定。

3.2 常用选项

以下是 sed 常用选项的表格整理：

短选项	长选项	功能描述
-e	--expression=	用指定命令或脚本处理输入文件，可多次使用以叠加修改
-f	--file=	用指定脚本文件中的命令处理输入文件
-h	--help	显示帮助信息并退出
-n	--quiet/silent	仅显示被脚本处理后的行（默认输出所有行）
-i.bak	-	直接修改原文件（.bak为备份扩展名，可省略则仅修改不备份）
-r/-E	-	使用扩展正则表达式（-r为GNU扩展，-E符合POSIX）
-s	-	将多个输入文件视为独立文件，而非连续流（默认合并处理）

注：

1. -i 和 -i.bak 实际行为相同，差异在于是否保留备份文件（如 -i 直接覆盖，-i.bak 保留原文件备份）。
2. 部分选项（如 -r/-E）在不同系统实现中可能存在别名差异。

3.3 常用操作

3.3.1 基本语法规则

[n1[,n2]] 格式用于指定行范围，其中 n1 和 n2 均为行号。

• 单行操作：n1 表示仅对第 n1 行生效。
• 范围操作：n1,n2 表示对第 n1 行至第 n2 行生效。
• 省略 n1：如 ,n2 表示从第1行至第 n2 行。
• 省略 n2：如 n1, 表示从第 n1 行至文件末尾。

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3.3.2 常用操作命令

• a：追加内容
  在指定行下方追加新行。
  示例：5a 在第5行下方追加，输入内容后以 . 结束。

• c：替换行
  将选定行替换为新内容。
  示例：5,10c 替换第5-10行，输入新内容后以 . 结束。

• d：删除行
  删除选定行。
  示例：5,20d 删除第5-20行。

• i：插入行
  在选定行上方插入新内容。
  示例：5i 在第5行上方插入，输入内容后以 . 结束。

• p：打印内容
  显示选定行内容，常与 -n 参数联用显示行号。
  示例：5,20p 打印第5-20行。

• s：替换文本
  对选定行执行文本替换，语法为 s/原内容/新内容/[g]。

  • g 为全局替换标志（可选）。
    示例：5,10s/foo/bar/g 将第5-10行的 foo 替换为 bar。

• y：字符转换
  按字符一一映射转换，语法为 y/原字符集/新字符集/。
  示例：5,20y/abc/ABC/ 将第5-20行的 a→A、b→B、c→C。

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3.4 操作用法示例

3.4.1 输出符合条件的文本（p 正常输出）

sed -n 'p' test.txt           # 输出所有内容，等同于 cat
sed -n '3p' test.txt          # 输出第3行
sed -n '3,5p' test.txt        # 输出3~5行

sed -n 'p;n' test.txt         # 输出所有奇数行
sed -n 'n;p' test.txt         # 输出所有偶数行
sed -n '1,5{p;n}' test.txt    # 输出1~5行之间的奇数行
sed -n '10,${n;p}' test.txt   # 输出第10行至文件尾的偶数行

sed -n 'h;n;p;g;p' test.txt  #输出所有内容，但两行间的内容互换，h，复制到保存空间，g，从保存空间获取到模式空间

3.4.2 结合正则表达式进行输出

sed -n '/the/p' test.txt        # 输出包含 the 的行
sed -n '4,/the/p' test.txt      # 输出从第4行至第一个包含 the 的行
sed -n '/the/=' test.txt        # 输出包含 the 的行号
sed -n '/^PI/p' test.txt        # 输出以 PI 开头的行
sed -n '/[0-9]$/p' test.txt     # 输出以数字结尾的行
sed -n '/\<woood\>/p' test.txt   # 输出包含单词 wood 的行,'\< \>'是边界，被包含的内容会被精确匹配

3.4.3 删除符合条件的文本d

nl test.txt | sed '3d'                  # 删除第3行

nl test.txt | sed '3,5d'                # 删除3~5行

nl test.txt | sed '/cross/d'            # 删除包含 cross 的行

sed '/^[a-z]/d' test.txt                # 删除以小写字母开头的行

sed '/\.$/d' test.txt                   # 删除以“.”结尾的行

sed '/^$/d' test.txt                    # 删除所有空行# 删除连续空行（只保留一个）可使用：cat -s test.txt

3.4.4 替换符合条件的文本tr

sed 's/the/THE/' test.txt               # 每行第一个 the 替换为 THE

sed 's/l/L/2' test.txt                  # 每行第二个 l 替换为 L

sed 's/the/THE/g' test.txt              # 所有 the 替换为 THE

sed 's/o//g' test.txt                   # 删除所有字母 o

sed 's/^/#/' test.txt                   # 每行行首插入 #

sed '/the/s/^/#/' test.txt              # 在包含 the 的行首插入 #

sed 's/$/EOF/' test.txt                 # 每行行尾插入 EOF

sed '3,5s/the/THE/g' test.txt           # 将第3~5行中所有 the 替换为 THE

sed '/the/s/o/O/g' test.txt             # 在包含 the 的行中所有 o 替换为 O

# 直接修改配置文件示例：
sed -i.bak 's/SELINUX=disabled/SELINUX=enable/' /etc/selinux/config

3.4.5 迁移符合条件的文本

• H:复制到剪贴板；

• g、G:将剪贴板中的数据覆盖/追加至指定行；

• w：保存为文件；

• r：读取指定文件；

• a：追加指定内容。具体操作方法如下所示。

• I,i 忽略大小写

sed '/the/{H;d};$G' test.txt             # 将包含 the 的行移至文件末尾

sed '1,5{H;d};17G' test.txt              # 将第1~5行内容转移至第17行后

sed '/the/w out.file' test.txt           # 将包含 the 的行另存为文件

sed '/the/r /etc/hostname' test.txt      # 在包含 the 的每行后添加文件内容

sed '3aNew' test.txt                     # 在第3行后插入新行，内容为 New

sed '/the/aNew' test.txt                 # 在包含 the 的每行后插入新行

sed '3aNew1\nNew2' test.txt              # 在第3行后插入多行内容

sed '/the/IaNew' test.txt # I,i 可用于忽略大小写

3.4.6 使用脚本编辑文件

sed '1,5{H;d};16G'

以上命令可以转换成脚本文件，将多个编辑指令存入脚本文件（每行一条），通过 -f 调用：

# 编辑脚本文件：
vi opt.list
内容如下：
1,5H
1,5d
16G# 使用脚本：
sed -f opt.list test.txt

|| 表示上一条命令执行失败后才执行下一条。

四、生产环境的sed使用

4.1 修改ip/监听地址

需求： 需要将ens33网络接口的IP地址修改为 192.168.10.100

sed -i 's/^IPADDR=.*/IPADDR=192.168.10.100/' /etc/sysconfig/network_scripts/ifcfg-ens33

需求： 需要将 Apache 的监听地址修改为 192.168.10.100，端口修改为 8080

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

4.2 编写vsftpd服务的自动配置

需求： 编写一个脚本，用来调整 vsftpd 服务配置，要求禁止匿名用户，但允许本地用户（也允许写入）。

#!/bin/bash
SAMPLE="/usr/share/doc/vsftpd-3.0.2/EXAMPLE/INTERNET_SITE/vsftpd.conf"
#系统自带的变量路径
CONFIG="/etc/vsftpd/vsftpd.conf"# 备份原配置文件
[ ! -e "$CONFIG.bak" ] && cp $CONFIG $CONFIG.bak# 调整配置
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
grep "listen" $CONFIG || sed -i '$alisten=YES' $CONFIG# 重启并设置开机自启
systemctl restart vsftpd
systemctl enable vsftpd

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总结

别停下，你已手握文本处理的利刃！

sed 看似简单，却是自动化脚本的灵魂。每一次精准的替换、每一次高效的删除，都在为你节省宝贵的时间。
记住：高手不是一天练成的，而是在一次次“查找-替换”中磨出来的。

你已经掌握了原理，接下来就是大胆实践：

• 去清理日志、去修改配置、去批量重命名……
• 让 sed 成为你的得力助手，把重复劳动交给机器！

未来的你，会感谢现在努力学习的自己。继续征服命令行，下一站：awk！ 🚀