sed 命令使用手册

sed 命令使用手册

一、sed 工具定位与背景

1. sed 核心定义

sed（全称stream editor，流编辑器）是 Linux/Unix 系统中非交互式文本处理工具，核心能力是按规则批量处理文本流（文件、管道输出等），无需手动编辑文件，擅长 “替换、删除、插入” 等操作。

2. 文本处理工具对比

sed与grep、awk并称为 “Linux 文本三剑客”，三者定位互补，覆盖不同文本处理场景：

工具	核心优势	典型用途
grep	擅长过滤文本	按关键词 / 正则筛选行、统计匹配次数
sed	擅长修改文本	批量替换字符、删除指定行、插入内容
awk	擅长格式化输出	按列提取数据、计算统计值、生成结构化报告

此外，sed与awk也被称为 “两大王牌文字处理器”，区别在于：

• sed：侧重点是替换与行级修改（以行为单位处理）。
• awk：侧重点是分割与字段级处理（以列 / 字段为单位处理）。

3. sed 历史背景

• 诞生时间：1973-1974 年（“70 后” 工具）。
• 诞生地：贝尔实验室。
• 开发者：麦克马洪（McMahon），初衷是改进更早的行编辑器ed，最终发展为sed。

二、sed 工作流程与核心概念

sed的工作流程遵循 “逐行处理、循环执行” 的逻辑，依赖两个核心内存空间，理解这一流程是掌握sed的关键。

1. 核心工作流程

sed的处理流程可概括为 “读取→执行→显示” 的循环，直到输入流（文件 / 管道）处理完毕：

1. 读取行：从输入流中读取一行文本，存入内存中的pattern space（模式空间），同时更新行计数器（记录当前行号）。
2. 执行命令：按用户指定的sed命令，对pattern space中的行进行处理（如替换、删除、插入）。默认处理所有行，可通过 “行号 / 模式” 指定目标行。
3. 显示结果：将pattern space中处理后的内容输出到输出流（屏幕、文件等），然后清空pattern space，准备处理下一行。
4. 循环：重复 “读取→执行→显示”，直到输入流所有行处理完成。

2. 两个核心内存空间

sed依赖两个内存空间实现数据暂存与交互，二者特性差异如下：

空间名称	作用	生命周期	核心特点
pattern space（模式空间）	临时存储当前处理的行，所有sed命令均作用于此空间	每处理一行后清空	相当于 “流水线”，实时处理当前行
hold space（保持空间）	长期存储处理后的数据，用于后续行的调用	全程不自动清空，需手动操作	相当于 “仓库”，暂存数据供跨行使用

3. 关键注意事项

• 默认不修改源文件：sed仅处理pattern space中的数据，输出结果默认打印到屏幕，源文件内容不变（需用-i选项实现 “原地修改”）。
• 无输入文件时读标准输入：若未指定[input-file]，sed默认从标准输入（如键盘输入、管道输出）读取数据。
• 支持行范围筛选：默认处理所有行，可通过 “行号” 或 “模式匹配” 指定仅处理部分行。

三、sed 基础语法与常用选项

sed的语法结构清晰，核心由 “选项、命令、输入文件” 三部分构成，以下是基础语法与高频选项解析。

1. 基础语法格式

[root@server ~ 23:34:35]# cp -a /etc/nginx/nginx.conf test.txt# 示例：用-n选项关闭自动打印，1p命令打印test.txt的第1行
[root@server ~ 23:35:20]# sed -n '1p' test.txt
For more information on configuration, see:

2. 核心选项详解（附代码案例与注释）

sed的选项用于改变工作流程（如原地修改、关闭自动打印、使用扩展正则等），以下是高频选项及实操案例：

选项	英文全称 / 含义	作用说明	实操案例（带注释）
-n	--quiet/--silent	关闭pattern space的 “自动打印”，仅显示sed命令指定的输出（如p命令）	bash # 案例1：不使用-n，默认自动打印所有行（与cat test.txt效果一致） sed '' test.txt # 案例2：使用-n+1p，仅打印第1行（无多余输出） sed -n '1p' test.txt
-e	--expression=script	指定多个sed命令（用分号分隔或多次用-e）	bash # 案例：删除第1行并替换“root”为“tank” sed -e '1d' -e 's/root/tank/g' test.txt # 等价于：sed '1d;s/root/tank/g' test.txt（分号分隔多命令）
-f	--file=script-file	从指定文件中读取sed命令（适合命令较多的场景，每命令占一行）	bash # 步骤1：创建命令文件scripts（每行一个命令） echo -e "1d\n2d\n5d" > scripts # 步骤2：用-f读取scripts，处理data.txt sed -f scripts data.txt
-i	--in-place[=SUFFIX]	原地修改输入文件（源文件直接变更），可选SUFFIX备份源文件（如-i.bak）	bash # 案例1：直接原地修改（无备份） sed -i 's/root/tank/g' test.txt # 案例2：修改并备份源文件（备份为test.txt.bak） sed -i.bak 's/root/tank/g' test.txt
-r	--regexp-extended	使用扩展正则表达式（无需对{n}、`	` 等符号转义，简化复杂匹配）	bash # 案例1：不用-r，需对()转义（匹配“zhangy”并替换） sed -ne '2,8s/\(zhangy\)/zhangying/gp' test.txt # 案例2：用-r，无需转义（效果同上） sed -nre '2,8s/(zhangy)/zhangying/gp' test.txt
-b	--binary	以二进制模式处理文件（兼容 Windows/DOS 文件，不特殊处理 CR+LF 换行）	bash # 案例：处理Windows格式的文件（避免换行符问题） sed -b 's/\r//g' windows.txt # 删除\r，将CR+LF转为LF

四、sed 核心命令详解（附代码案例）

sed的命令是文本处理的核心，按功能可分为 “打印、替换、删除、插入、更改” 等类别，以下是高频命令及实操案例（所有案例基于示例文件test，内容见下文）。

先定义示例文件test

为统一案例环境，先创建test文件，后续案例均基于此文件：

# 创建test文件，包含5行内容
[root@server ~ 23:35:24]# cat <<'EOF' > ~/test
> This is 1
> This is 2
> This is 3
> This is 4
> This is 5
> EOF

1. 打印命令（p/P）：输出指定行

p命令用于打印pattern space中的内容，P命令仅打印pattern space的第一行（常用于多行模式），需结合-n选项避免重复输出。

实操案例

# 案例1：打印所有行（等价于sed '' test或cat test）
[root@server ~ 23:36:48]# sed -n 'p' test
This is 1
This is 2
This is 3
This is 4
This is 5# 案例2：打印第3行（单个行号address）
[root@server ~ 23:37:50]# sed -n '3p' test
This is 3# 案例3：打印第2~4行（行号范围address1,address2）
[root@server ~ 23:37:58]# sed -n '2,4p' test
This is 2
This is 3
This is 4# 案例4：打印第3行到最后一行（$表示最后一行）
[root@server ~ 23:38:05]# sed -n '3,$p' test
This is 3
This is 4
This is 5# 案例5：打印第2行及后续2行（+N表示“从address1开始，共N+1行”）
[root@server ~ 23:38:11]# sed -n '2,+2p' test
This is 2
This is 3
This is 4# 案例6：隔行打印（1~2p表示“从第1行开始，每2行打印一次”）
[root@server ~ 23:38:19]# sed -n '1~2p' test
This is 1
This is 3
This is 5# 案例7：模式匹配打印（打印含“is 3”的行）
[root@server ~ 23:38:26]# sed -n '/is 3/p' test
This is 3

2. 替换命令（s）：批量替换字符

s命令是sed最常用的命令，用于 “查找并替换” 文本，支持正则表达式，核心语法为[address]s/源字符串/目标字符串/选项。

实操案例

# 先准备替换用的示例文件test1.txt（3行重复的“my”）
[root@server ~ 23:38:32]# cat <<'EOF' > ~/test1.txt
> my my my my my
> my my my my my
> my my my my my
> EOF#全局替换（将所有“my”改为“your”，g表示global全局）
[root@server ~ 23:40:29]# sed 's/my/your/g' test1.txt
your your your your your
your your your your your
your your your your your# 模式匹配替换（仅替换含“root”的行中的“bash”为“sh”）
[root@server ~ 23:40:36]# sed -n '/root/s/bash/sh/gp' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/sh

3. 删除命令（d/D）：删除指定行

d命令删除pattern space中的所有行，D命令仅删除pattern space的第一行（常用于多行模式），删除后的数据不输出，源文件默认不变（需-i原地删除）。

实操案例

#删除第1~2行
[root@server ~ 23:41:22]# sed '1,2d' test
This is 3
This is 4
This is 5#删除第4行及以后的行
[root@server ~ 23:43:27]# sed '4,$d' test
This is 1
This is 2
This is 3#删除含“false”或“bash”的行（正则匹配，\转义|表示“或”）
[root@server ~ 23:43:35]# sed '/\(false\|bash\)/d' /etc/passwd#模式范围删除（删除“root”行到“test”行之间的所有行）
sed '/root/,/test/d' /etc/passwd#D命令删除偶数行（利用N读取下一行，D删除第一行）
[root@server ~ 23:46:44]# echo -e "This is 1\nThis is 2\nThis is 3\nThis is 4\nThis is 5" | sed 'n;D'
This is 1
This is 3
This is 5

4. 插入命令（a/i）：在指定行前后插入内容

a（append）命令在匹配行下方插入新内容，i（insert）命令在匹配行上方插入新内容，插入的内容需用单引号包裹，支持换行（用\n）。

实操案例

#案例1：a命令（在root行下方插入“=====分隔符=====”）
[root@server ~ 23:48:20]# sed '/root/a =====分隔符=====' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
=====分隔符=====
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin#案例2：i命令（在root行上方插入“=====头部=====”）
[root@server ~ 23:49:47]# sed '/root/i =====头部=====' /etc/passwd
=====头部=====
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin# 案例3：插入多行内容（用\n换行，插入2行文本）
[root@server ~ 23:50:33]# sed '/root/a 第一行插入\n第二行 插入' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
第一行插入
第二行插入
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin

5. 更改命令（c）：整行替换

c（change）命令将匹配行的全部内容替换为指定字符串，区别于s命令（仅替换部分字符），c命令是 “整行覆盖”。

实操案例

# 案例1：将root行整行替换为“hello, this is new line”
[root@server ~ 23:51:23]# sed '/root/c hello, this is new line' /etc/passwd
hello, this is new line
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin# 案例2：将第3行整行替换为“Third line is replaced”
[root@server ~ 23:52:24]# sed '3c Third line is replaced' test
This is 1
This is 2
Third line is replaced
This is 4
This is 5

6. 读写命令（r/w）：文件交互

• r（read）：从外部文件读取内容，插入到匹配行下方。
• w（write）：将pattern space中匹配的行，写入到外部文件（覆盖原有内容）。

实操案例

# 步骤1：创建用于读取的文件test2.txt（含分隔符）
[root@server ~ 23:53:12]# echo -e "++++++++++\n分隔符内容\n++++++++++" > ~/test2.txt
[root@server ~ 23:53:53]# cat ~/test2.txt
++++++++++
分隔符内容
++++++++++# 案例1：r命令（在root行下方插入test2.txt的内容）
[root@server ~ 23:54:08]# sed '/root/r test2.txt' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
++++++++++
分隔符内容
++++++++++
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin# 案例2：w命令（将含“root”的行写入test3.txt）
[root@server ~ 23:54:28]# sed -n '/root/w test3.txt' /etc/passwd
[root@server ~ 23:55:17]# cat test3.txt
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin

五、sed 模式寻址（行号与模式匹配）

sed支持通过 “行号” 或 “模式匹配” 指定处理的行（即 “寻址”），是精准处理文本的核心，以下是常见寻址方式及案例。

1. 行号寻址

通过具体行号或行号范围，指定处理目标，支持以下格式：

寻址格式	含义	案例（打印命令）
n	第 n 行	sed -n '3p' test（打印第 3 行）
n,m	第 n~m 行（含边界）	sed -n '2,4p' test（打印第 2~4 行）
n,$	第 n 行到最后一行	sed -n '3,$p' test（打印第 3~5 行）
n,+m	第 n 行及后续 m 行（共 m+1 行）	sed -n '2,+2p' test（打印第 2~4 行）
n~m	从第 n 行开始，每 m 行处理一次	sed -n '1~2p' test（打印奇数行）

2. 模式寻址

通过 “字符串匹配” 或 “正则表达式” 指定处理目标，格式为/pattern/（pattern为匹配规则），支持以下场景：

寻址格式	含义	案例（打印命令）
/pattern/	匹配含 pattern 的行	sed -n '/is 3/p' test（打印含 “is 3” 的行）
/pattern1/,/pattern2/	从匹配 pattern1 的行，到匹配 pattern2 的行	sed -n '/root/,/bin/p' /etc/passwd（打印 root 行到 bin 行）
/pattern/,n	从匹配 pattern 的行，到第 n 行	sed -n '/root/,3p' /etc/passwd（打印 root 行到第 3 行）
n,/pattern/	从第 n 行，到匹配 pattern 的行	sed -n '2,/bash/p' /etc/passwd（打印第 2 行到含 bash 的行）

模式寻址案例

# 案例1：打印“root”开头的行到“mail”开头的行（正则^匹配行首）
[root@server ~ 23:55:29]# sed -n '/^root/,/^mail/p' /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
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
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# 案例2：删除“false”结尾的行（$匹配行尾）
[root@server ~ 23:56:35]# sed '/false$/d' /etc/passwd

六、sed 高级用法（hold space 操作与正则）

1. hold space 操作（g/G/h/H）

hold space用于跨行数据交互，需通过g/G/h/H命令操作，四个命令的核心区别如下：

命令	作用	案例（带注释）
h	清空hold space，将pattern space内容覆盖到hold space	bash # 将root行存入hold space，最后一行插入root行 sed -e '/root/h' -e '$G' /etc/passwd # 原理：h存root行到hold space，$G在最后一行后追加hold space内容
H	不清空hold space，将pattern space内容追加到hold space（加 \n）	bash # 将前2行追加到hold space，最后一行插入 sed -e '1,2H' -e '$G' test # 输出：最后一行后追加第1~2行内容
g	清空pattern space，将hold space内容覆盖到pattern space	bash # 用root行替换含“zhangy”的行 sed -e '/root/h' -e '/zhangy/g' /etc/passwd # 原理：h存root行，g用hold space内容覆盖zhangy行
G	不清空pattern space，将hold space内容追加到pattern space（加 \n）	bash # 每一行后新增空行（利用G追加空的hold space） sed 'G' test # 输出：每行后多一行空行

2. 正则表达式在 sed 中的应用

sed支持基础正则（默认）和扩展正则（-r选项），常用正则符号及案例如下：

正则符号	含义	案例（替换命令）
^	匹配行首	sed 's/^root/admin/' /etc/passwd（行首 root 改为 admin）
$	匹配行尾	sed 's/bash$/sh/' /etc/passwd（行尾 bash 改为 sh）
.	匹配任意单个非换行字符	sed 's/is .$/is new/' test（“is” 后接任意字符的行尾改为 “is new”）
*	匹配前一个字符 0 次或多次	sed 's/my*/your/' test1.txt（将 “my”“myy” 等改为 “your”）
[]	匹配括号内任意一个字符	sed 's/[sS]ed/SED/' test（将 sed 或 Sed 改为 SED）
\(\)	捕获子串（基础正则需转义，扩展正则无需）	bash # 基础正则：捕获“ba”和“zhangy”，替换为“ba,haha” sed -nre 's/(ba).*(zhangy)/\1,haha/p' /etc/passwd # \1表示第一个捕获的子串（ba）
&	引用匹配到的全部内容	sed 's/root/&_new/' /etc/passwd（在 root 后加_new，如 root→root_new）

七、sed 退出状态码与总结

1. 退出状态码

sed执行后的退出状态码（通过$?查看）用于判断执行结果：

• 0：执行成功（无论是否匹配到内容）。
• 1：执行失败（如命令语法错误、文件不存在）。
• 2： GNU sed 扩展状态码，通常不常用。

2. 核心总结

sed作为 “流编辑器”，核心优势在于非交互式批量处理文本，关键要点如下：

1. 工作流程：逐行读取→pattern space处理→输出→循环，默认不修改源文件。

2. 核心命令

   ：

   • 查：p（打印）、/pattern/（模式匹配）。
   • 改：s（替换）、c（整行替换）、y（大小写转换）。
   • 删：d（删除行）、D（删除首行）。
   • 增：a（下方插入）、i（上方插入）、r（读文件插入）。

3. 常用选项：-n（关闭自动打印）、-i（原地修改）、-r（扩展正则）、-f（读命令文件）。

4. 高级技巧：利用hold space实现跨行数据交互，通过模式寻址精准定位目标行。

掌握sed后，可结合grep（筛选）和awk（格式化），高效处理 Linux 系统中的各类文本任务（如日志分析、配置修改、数据提取）。