该系列是基于牛客Shell题库，针对具体题目进行查漏补缺，学习相应的命令。
刷题链接：牛客题霸-Shell篇。
该系列文章都放到专栏下，专栏链接为：《专栏：Linux》。欢迎关注专栏~
本文知识预告：
- 首先学习用于统计文件的字节数、单词数、行数等信息的wc命令
- 然后学习被誉为Linux系统中的文本三剑客的三个命令：
awk、grep和sed命令，这三个命令是非常热门的命令，后续很多题目都会用到这三个命令；
- 最后给出五种方案解决统计文件行数的问题。
编写一个shell脚本以输出一个文本文件nowcoder.txt中的行数
示例：假设 nowcoder.txt 内容如下：
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int a = 10;
int b = 100;
cout << "a + b:" << a + b << endl;
return 0;
}
你的脚本应当输出：
9
相关命令学习
wc：统计文件的字节数、单词数、行数
wc命令来自于英文词组“Word count”的缩写，其功能是用于统计文件的字节数、单词数、行数等信息，并将统计结果输出到终端界面。利用wc命令可以很快的计算出准确的单词数及行数，评估出文本的内容长度。
语法格式：wc [参数] 文件
常用参数：
| 参数 |
功能 |
-w |
统计单词数 |
-c |
统计字节数 |
-l |
统计行数 |
-m |
统计字符数 |
-L |
显示最长行的长度 |
--help |
显示帮助信息 |
--version |
显示版本信息 |
统计指定文件的单词数量：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ wc -w nowcoder.txt
30 nowcoder.txt
统计指定文件的字节数量：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ wc -c nowcoder.txt
142 nowcoder.txt
统计指定文件的字符数量：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ wc -m nowcoder.txt
142 nowcoder.txt
统计指定文件的总行数：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ wc -l nowcoder.txt
9 nowcoder.txt
awk：文本和数据进行处理的编程语言
awk命令来自于三位创始人”Alfred Aho，Peter Weinberger, Brian Kernighan “的姓氏缩写，其功能是用于对文本和数据进行处理的编程语言。使用awk命令可以让用户自定义函数或正则表达式对文本内容进行高效管理，与sed、grep并称为Linux系统中的文本三剑客。
语法格式：awk 参数 文件
常用参数：
| 参数 |
功能 |
-F |
指定输入时用到的字段分隔符 |
-v |
自定义变量 |
-f |
从脚本中读取awk命令 |
-m |
对val值设置内在限制 |
常用的awk内置变量：
awk语法由一系列条件和动作组成，在花括号内可以有多个动作，多个动作之间用分号分隔，在多个条件和动作之间可以有若干空格，也可以没有。
| 变量名称 |
说明 |
FILENAME |
当前输入文档的文件名 |
FNR |
当前输入文档的当前行号，尤其当多个输入文档时有用 |
FS |
设置字段分隔符，默认为空格或制表符 |
NF |
当前记录（行）的字段（列）个数 |
NR |
输入数据流的当前记录数（行号） |
OFS |
输出字段分隔符，默认为空格 |
ORS |
输出记录分隔符，默认为换行符 |
RS |
输入记录分隔符，默认为换行符 |
awk是一种处理文本文件的编程语言，文件的每行数据都被称为记录，默认以空格或制表符为分隔符，每条记录被分成若干字段（列），awk每次从文件中读取一条记录。
例子：
- 仅显示指定文件中第1、2列的内容（默认以空格为间隔符）：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ awk '{print $1,$2}' nowcoder.txt
#include <iostream>
using namespace
int main()
{
int a
int b
cout <<
return 0;
}
- 以冒号为间隔符，仅显示指定文件中第1列的内容：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ awk -F : '{print $1,$2}' /etc/passwd
root x
daemon x
bin x
...
tcpdump x
sshd x
landscape x
pollinate x
lucky x
/etc/passwd文件中的内容由:分隔开。
- 以冒号为间隔符，显示系统中所有UID号码大于500的用户信息（第3列）：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ awk -F : '$3>=500' /etc/passwd
nobody:x:65534:65534:nobody:/nonexistent:/usr/sbin/nologin
lucky:x:1000:1000:,,,:/home/lucky:/bin/bash
- 仅显示指定文件中含有指定关键词
main的内容：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ awk '/main/{print}' nowcoder.txt
int main()
- 以冒号为间隔符，仅显示指定文件中最后一个字段的内容：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ awk -F : '{print $NF}' /etc/passwd
/bin/bash
/usr/sbin/nologin
/usr/sbin/nologin
...
/usr/sbin/nologin
/bin/false
/bin/bash
- 输出行号，
NR将所有文件的数据视为一个数据流，而FNR则是将多个文件的数据视为独立的若干个数据流，遇到新文件时行号从1开始重新递增。
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ awk '{print NR}' first.txt three.sh
1
2
3
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~$ awk '{print FNR}' first.txt three.sh
1
1
2
grep：强大的文本搜索工具
grep来自于英文词组“global search regular expression and print out the line”的缩写，意思是用于全面搜索的正则表达式，并将结果输出。人们通常会将grep命令与正则表达式搭配使用，参数作为搜索过程中的补充或对输出结果的筛选，命令模式十分灵活。
与之容易混淆的是egrep命令和fgrep命令。如果把grep命令当作是标准搜索命令，那么egrep则是扩展搜索命令，等价于“grep -E”命令，支持扩展的正则表达式。而fgrep则是快速搜索命令，等价于“grep -F”命令，不支持正则表达式，直接按照字符串内容进行匹配。
语法格式： grep [参数] 文件
常用参数：
| 参数 |
功能 |
-i |
忽略大小写 |
-c |
只输出匹配行的数量 |
-l |
只列出符合匹配的文件名，不列出具体的匹配行 |
-n |
列出所有的匹配行，显示行号 |
-h |
查询多文件时不显示文件名 |
-s |
不显示不存在、没有匹配文本的错误信息 |
-v |
显示不包含匹配文本的所有行 |
-w |
匹配整词 |
-x |
匹配整行 |
-r |
递归搜索 |
-q |
禁止输出任何结果，已退出状态表示搜索是否成功 |
-b |
打印匹配行距文件头部的偏移量，以字节为单位 |
-o |
与-b结合使用，打印匹配的词据文件头部的偏移量，以字节为单位 |
-F |
匹配固定字符串的内容 |
-E |
支持扩展的正则表达式 |
- 搜索某个文件中，包含某个关键词的内容：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ grep root /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
- 搜索某个文件中，以某个关键词开头的内容：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ grep ^root /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
- 搜索多个文件中，包含某个关键词的内容：
root@DESKTOP-VQ8KID4:~# grep lucky /etc/passwd /etc/shadow
/etc/passwd:lucky:x:1000:1000:,,,:/home/lucky:/bin/bash
/etc/shadow:lucky:$6$SBxuPYFLSnBcfbHN$OkFFnnJCpf2P4OLOnnaWXMq.xbmgL3H5aRy4nkEkk/.8VHABaKDS6MdYm3UR3TpHZplAl5HVyffI8nbLlAAoh1:19256:0:99999:7:::
- 搜索多个文件中，包含某个关键词的内容，不显示文件名称：
root@DESKTOP-VQ8KID4:~# grep -h lucky /etc/passwd /etc/shadow
lucky:x:1000:1000:,,,:/home/lucky:/bin/bash
lucky:$6$SBxuPYFLSnBcfbHN$OkFFnnJCpf2P4OLOnnaWXMq.xbmgL3H5aRy4nkEkk/.8VHABaKDS6MdYm3UR3TpHZplAl5HVyffI8nbLlAAoh1:19256:0:99999:7:::
- 输出在某个文件中，包含某个关键词行的数量：
root@DESKTOP-VQ8KID4:~# grep -c root /etc/passwd /etc/shadow
/etc/passwd:1
/etc/shadow:1
- 搜索某个文件中，包含某个关键词位置的行号及内容：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ grep -n int nowcoder.txt
3:int main()
5: int a = 10;
6: int b = 100;
- 搜索某个文件中，不包含某个关键词的内容：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ grep -v int nowcoder.txt
#include <iostream>
using namespace std;
{
cout << "a + b:" << a + b << endl;
return 0;
}
- 搜索当前工作目录中，包含某个关键词内容的文件，未找到则提示：
root@DESKTOP-VQ8KID4:/# grep -l root *
grep: bin: Is a directory
grep: boot: Is a directory
grep: dev: Is a directory
grep: etc: Is a directory
grep: home: Is a directory
init
grep: lib: Is a directory
grep: lib32: Is a directory
...
grep: tmp: Is a directory
grep: usr: Is a directory
grep: var: Is a directory
- 搜索当前工作目录中，包含某个关键词内容的文件，未找到不提示：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ grep -sl main *
nowcoder.txt
- 递归搜索，不仅搜索指定目录，还搜索其内子目录内是否有关键词文件：
root@DESKTOP-VQ8KID4:/# grep -srl root /etc
/etc/services
/etc/ltrace.conf
/etc/systemd/logind.conf
/etc/crontab
/etc/newt/palette.ubuntu
/etc/xattr.conf
/etc/apparmor.d/tunables/home
...
- 搜索某个文件中，精准匹配到某个关键词的内容（搜索词应与整行内容完全一样才会显示，有别于一般搜索）：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ grep -x "return 0;" nowcoder.txt
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ grep -x " return 0;" nowcoder.txt
return 0;
- 判断某个文件中，是否包含某个关键词，通过返回状态值输出结果（0为包含，1为不包含），方便在Shell脚本中判断和调用：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ grep -q return nowcoder.txt
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ echo $? # 包含
0
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ grep -q returns nowcoder.txt
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ echo $? # 不包含
1
- 搜索某个文件中，空行的数量：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ grep -c ^$ nowcoder.txt
0
sed：批量编辑文本文件
sed命令来自于英文词组“stream editor”的缩写，其功能是用于利用语法/脚本对文本文件进行批量的编辑操作。sed命令最初由贝尔实验室开发，后被众多Linux系统接纳集成，能够通过正则表达式对文件进行批量编辑，让需要重复的工作不再浪费时间。
sed是非交互式的编辑器。它不会修改文件，除非使用shell重定向来保存结果。默认情况下，所有的输出行都被打印到屏幕上。sed编辑器逐行处理文件（或输入），并将结果发送到屏幕。
sed命令行格式为：
sed [-nefri] ‘command’ 输入文本
常用选项：
-
-n：使用安静(silent)模式。在一般 sed 的用法中，所有来自 STDIN的资料一般都会被列出到萤幕上。但如果加上 -n 参数后，则只有经过sed 特殊处理的那一行(或者动作)才会被列出来。
-
-e：直接在指令列模式上进行 sed 的动作编辑；
-
-f：直接将 sed 的动作写在一个档案内， -f filename 则可以执行 filename 内的sed 动作；
-
-r：sed 的动作支援的是延伸型正规表示法的语法。(预设是基础正规表示法语法)
-
-i：直接修改读取的档案内容，而不是由萤幕输出。
常用命令：
-
a：新增， a 的后面可以接字串，而这些字串会在新的一行出现；
-
c：取代， c 的后面可以接字串，这些字串可以取代 n1,n2 之间的行；
-
d：删除，因为是删除，所以 d 后面通常不接任何字符；
-
i：插入， i 的后面可以接字串，而这些字串会在新的一行出现(目前的上一行)；
-
p：列印，亦即将某个选择的资料印出。通常 p 会与参数 sed -n 一起运作；
-
s：取代，可以直接进行取代的工作！通常这个 s 的动作可以搭配正规表示法！例如 1,20s/old/new/g！
-
g：是行内进行全局替换
常用参数：
| 参数 |
功能 |
-e |
以指定的脚本来处理输入的文本文件 |
-f<script文件> |
以指定的脚本文件来处理输入的文本文件 |
-h |
显示帮助 |
-n |
仅显示script处理后的结果 |
-V |
显示版本信息 |
参考实例
- 查找指定文件中带有某个关键词的行：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ sed -n '/main/p' nowcoder.txt
int main()
- 替换指定文件中某个关键词成大写形式：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ sed 's/int/INT/g' nowcoder.txt
#include <iostream>
using namespace std;
INT main()
{
INT a = 10;
INT b = 100;
cout << "a + b:" << a + b << endl;
return 0;
}
有点巧，这和前面学的Vim里面的替换基本一样。
- 读取指定文件，删除所有带有某个关键词的行：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ sed '/int/d' nowcoder.txt
#include <iostream>
using namespace std;
{
cout << "a + b:" << a + b << endl;
return 0;
}
- 读取指定文件，在第4行后插入一行新内容：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ sed -e '4a\ cout << "hello world" << end;' nowcoder.
txt
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
cout << "hello world" << end;
int a = 10;
int b = 100;
cout << "a + b:" << a + b << endl;
return 0;
}
- 读取指定文件，在第4行后插入多行新内容：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ cat nowcoder.txt | sed -e '4a\ cout << "hello world"
<< endl; \n cout << "hello aha" << endl;'
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
cout << "hello world" << endl;
cout << "hello aha" << endl;
int a = 10;
int b = 100;
cout << "a + b:" << a + b << endl;
return 0;
}
- 读取指定文件，删除第2-5行的内容：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ cat -n nowcoder.txt | sed '2,5d'
1 #include <iostream>
6 int b = 100;
7 cout << "a + b:" << a + b << endl;
8 return 0;
9 }
- 读取指定文件，替换第2-5行的内容：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ sed '2,5c cout << "gaga" << endl;' nowcoder.txt
#include <iostream>
cout << "gaga" << endl;
int b = 100;
cout << "a + b:" << a + b << endl;
return 0;
}
- 指定读取某个文件的第3-7行：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ sed -n '3,7p' nowcoder.txt
int main()
{
int a = 10;
int b = 100;
cout << "a + b:" << a + b << endl;
题目解决方法
方法一：wc -l
wc -l 是用来查看文件的newline的数量的。在Linux系统中，newline字符就是 \n 字符。
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ wc -l nowcoder.txt
9 nowcoder.txt
输出中包含了文件名，因此只需要对这个结果再做一下处理即可：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ wc -l nowcoder.txt | awk '{print $1}'
9
awk显示第一列的内容。
当然，如下代码也可以：
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ cat nowcoder.txt | wc -l
9
方法二：awk打印行号
由于awk 可以打印所有行的行号
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ awk '{print NR}' nowcoder.txt
1
2
3
4
5
6
7
8
9
该输出的最后一行就是文件的行数，结合 tail命令就可以获取到文件的行数。
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ awk '{print NR}' nowcoder.txt | tail -n1
9
方法三：awk只打印最后一行
awk本身就可以只打印最后一行，因此一个awk脚本也可以搞定
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ awk 'END{print NR}' nowcoder.txt
9
方法四：grep统计行数
使用 grep搜索""，然后利用 grep自带的功能统计行
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ grep -c "" nowcoder.txt
9
或者
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ grep -n "" nowcoder.txt | awk -F ":" '{print $1}' | tail -n 1
9
方法五：sed统计行数
sed 统计行数
lucky@DESKTOP-VQ8KID4:~/shell$ sed -n '$=' nowcoder.txt
9
