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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。

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题目：SHELL1 统计文件的行数

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：

1. 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;
}

2. 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。

3. 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

4. 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()

5. 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

6. 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

1. 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

2. 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

3. 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:::

4. 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:::

5. 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

6. 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;

7. 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;
}

8. 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

9. 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

10. 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
...

11. 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;

12. 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

13. 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

1. 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()

2. 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。

3. 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;
}

4. 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;
}

5. 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;
}

6. 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  }

7. 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;
}

8. 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