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基础概念

grep、awk和sed是Linux中用于文本处理的三大工具，各自有不同的设计目标：

• grep：专注于文本搜索，支持正则表达式匹配。
• awk：完整的文本处理语言，支持字段分割、计算和格式化输出。
• sed：流编辑器，擅长对文本进行替换、删除、插入等操作。

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grep常用操作

搜索包含关键词的行

grep "pattern" filename

忽略大小写

grep -i "pattern" filename

显示匹配行的行号

grep -n "pattern" filename

递归搜索目录

grep -r "pattern" /path/to/dir

反向匹配（不包含关键词的行）

grep -v "pattern" filename

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awk常用操作

打印文件的第1列和第3列

awk '{print $1, $3}' filename

按条件过滤行（如第2列大于10的行）

awk '$2 > 10 {print $0}' filename

自定义分隔符（如以逗号分隔）

awk -F',' '{print $2}' filename

计算列的总和

awk '{sum += $1} END {print sum}' filename

内置变量示例（NR：行号，NF：字段数）

awk '{print NR, NF}' filename

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sed常用操作

替换文本（首次匹配）

sed 's/old/new/' filename

替换所有匹配

sed 's/old/new/g' filename

删除匹配行

sed '/pattern/d' filename

在指定行后插入文本

sed '2a\inserted text' filename

直接修改文件（原地编辑）

sed -i 's/old/new/g' filename

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组合使用示例

统计日志中404错误的数量

grep "404" access.log | awk '{print $7}' | sort | uniq -c

提取CSV文件的第2列并替换逗号

awk -F',' '{print $2}' data.csv | sed 's/,/ /g'

过滤包含关键词的行并显示行号

grep -n "error" syslog | awk -F: '{print "Line", $1, ":", $2}'

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正则表达式支持

三工具均支持基础正则表达式（BRE），部分支持扩展正则表达式（ERE）：

• grep -E：启用ERE（如+, ?, |）。
• awk：默认支持ERE。
• sed -r：部分版本支持ERE（如GNU sed）。

示例：匹配IP地址

grep -Eo '[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}' logfile

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性能对比

• grep：搜索速度最快，适合简单匹配。
• awk：处理结构化数据（如CSV）更高效。
• sed：批量编辑文件时性能优于手动操作。

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常见问题

如何匹配多行模式？

• grep需搭配-z选项（处理NUL分隔的数据）。
• sed可用N命令读取下一行。
• awk通过设置RS（记录分隔符）实现。

如何输出彩色结果？

grep --color=auto "pattern" filename

如何处理特殊字符（如制表符）？

• awk：-F'\t'指定分隔符。
• sed：用$'\t'表示制表符（bash环境）。