GNU sed 一个流编辑器（一）

—— 版本 4.5，2018年3月30日
作者：Ken Pizzini, Paolo Bonzini 译者：浙江省杭州市 Samuel        

标签： Linux sed 4.5版本 参考文档 帮助文档 全文翻译 随带20个示例 详细解析

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文档记录了一个版本4.5的流编辑器——GNU sed。
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译者说明：

        通过翻译该文档，让自己理解sed更深，但这也花费了我近2个月的时间，这主要是自己英语不够好、原来对sed掌握的仅仅是皮毛且以及中文组织能力弱等有关。该文档对sed描述的比较全面，当然有一部分命令也只有说明，没有相应的示例。

        为了能更好地理解，译者在翻译过程中添加了不少注释；在理解原文含义后，有些地方语言组织采用了我以为更好的表达方式。也发现了一些错误。有些术语的表述不一定标准。有些知识点我从网上查询并翻译后加入。特别指出的是，第7章节的20个示例中的注释，原文不多，我基本上对脚本执行的命令和流程进行了详细的描述，对于理解每个命令应该会帮助的。

        从理解和掌握sed命令角度来看，一定要使用sed的调试程序，例如sedsed，只有这样才能看到程序是如何一步步执行的。提醒一下，sedsed-1.0好像不支持扩展正则表达式；学习sed最好有一定的正则表达式基础；我的测试环境是CentOS 7.5。

        其实自己是Linux新手，翻译会有不少错误，也有不少笔误，请指正，谢谢！

1、 介绍

        sed是一个流编辑器，用于处理来自文件或管道的输入流，进行基本文本的匹配及处理。虽然在某些方面类似于允许进行脚本编辑（例如ed）的编辑器，但是sed仅仅对其输入内容从头到尾逐行读入、匹配和处理，因此效率更高。sed能够对来自于管道的文本进行过滤，与其他类型编辑器相比，这是它的独特之处。

2、 运行sed

        本章将介绍如何运行sed。下一章将详细讨论sed脚本和各个sed命令。

2.1 概述

        通常调用sed命令是这样的：

 sed  SCRIPT  INPUTFILE . . .

        （SCRIPT脚本，INPUTFILE输入文件）例如，如果输入文件input.txt中有包含 ‘hello’ 的行，s命令就会把这些行中出现的第一个‘hello’替换成‘world’：

sed  ‘s/hello/world/’  input.txt  >  output.txt   #  > 是输出重定向

        如果您没有指定输入文件，或者输入文件位置是‘-’，sed就会过滤从标准输入（键盘）输入的的内容。下列命令是等价的：

sed ‘s/hello/world/’  input.txt  >  output.txt
sed ‘s/hello/world/’  <  input.txt  >  output.txt
cat input.txt | sed  ‘s/hello/world/’ -  >  output.txt

        sed默认把输出内容打印到标准输出（译者：屏幕）中。使用‘-i’（in-place）选项就会对原始输入文件进行就地编辑（译者：如果没有使用这个选项，sed命令处理不会影响原始输入文件），而不是输出到标准输出中。还请参阅‘W’和‘s///w’（译者：W或w是write缩写）命令，用以把输出写入到其他文件中。下面的命令修改file.txt文件本身，不会有任何屏幕输出：

sed -i ‘s/hello/world/’ file.txt

        sed默认输出所有的输入，除了使用命令修改或删除输入内容外（例如使用d代表delete删除命令等）。使用‘–n’选项可以关闭默认自动输出，而此时只能使用‘p’（print打印）命令打印匹配的特殊行。下面的命令只打印输入文件的第45行内容：

sed -n ‘45p’ file.txt

        sed将多个输入文件视为一个长的数据流。下面的示例打印第一个文件（one.txt）的第一行和最后一个文件（three.txt）的最后一行。可以使用‘-s’（译者：separate的缩写，即各个输入的文件相互独立）选项来反转此行为。

sed -n  ‘1p;  $p’  one.txt  two.txt  three.txt

        如果没有使用‘–e’（译者：后面跟脚本）或‘–f’（译者：后面跟脚本文件）选项，sed就把第一个非选项参数作为脚本，并把后续的非选项参数都当成要处理的输入文件。如果使用‘–e’选项指定脚本，则把所有非选项参数作为输入文件。选项‘–e’和‘–f’可以组合使用，并且可以出现多次，最终有效的脚本将由所有单独脚本的连接而成。

        下面的例子功能是等价的：

sed  ‘s/hello/world/’  input.txt  >  output.txt
sed -e ‘s/hello/world/’ input.txt  >  output.txt
sed -- expression=‘s/hello/world/’ input.txt  >  output.txt

echo ‘s/hello/world/’  >  myscript.sed
sed -f myscript.sed input.txt  >  output.txt
sed -- file=myscript.sed input.txt  > output.txt

2.2 命令行选项

        调用sed的完整格式是：

sed OPTIONS . . . [SCRIPT] [INPUTFILE . . .] 

        （sed 选项 . . . [脚本] [输入文件 . . .]）
        sed可以使用以下命令行选项调用：

--version	打印正在运行的sed版本和版权通知，然后退出。

--help		打印一条如何使用sed的帮助，简要说明这些命令行选项和出现bug时的报告地址，然后退出。
-n
--quiet
--silent	默认情况下，sed会在每次脚本循环结束前打印模式空间内容 (参见第6.1节[sed如何工作])。
			而这些选项禁用了自动打印，这种情况下，sed仅在使用‘p’命令显式告知打印时才输出。
			
-e script
--expression=script
			在处理输入时，将脚本中的命令都添加到准备运行的命令集中。
			
-f script-file
--file=script-file
			在处理输入时，把包含在脚本文件中的命令都添加到准备运行的命令集中。
			
-i[SUFFIX]
--in-place[=SUFFIX]
			此选项指定对原文件进行就地编辑。GNU sed通过创建一个临时文件并把输出发送到此临时文件，而不发送到标准输出来
			实现这一点。（备注：这也适用于‘=、a、c、i、l、p’等命令。您仍然可以使用‘w’或‘W’命令和‘/dev/stdout’特殊文件
			写入到标准输出。）
			该选项隐含指定选项‘-s’或‘--separate’。
			到达输入文件结尾时，该临时文件将被重命名为输入文件的原始文件名。如果提供了扩展名后缀（SUFFIX），
			在重命名临时文件之前，该扩展名用于修改原文件名，从而生成备份副本（译者：也就是说，原始的输入文件名修改成备份副本，
			临时文件名重命名为原始的输入文件名）。（备注：请注意，GNU sed无论是否实际更改了任何输出，都会创建备份文件。）
			遵循以下规则：如果扩展名不包含‘*’，则将其作为后缀（SUFFIX）附加到当前文件名的末尾；如果扩展名包含一个或
			多个‘*’字符，则将每个‘*’都替换为当前文件名。这允许您向备份文件添加前缀，而不是（或添加）后缀，甚至可以将
			原始文件的备份副本放入另一个目录（前提是该目录已经存在）。
			如果没有提供扩展名（SUFFIX），则会覆盖原始文件而不进行备份（译者：这就是就地编辑内部机制！）。
			由于‘-i’有一个可选的参数，所以在其后不能跟随其他短选项：
				sed -Ei  ‘ . . . ‘ FILE
			这与没有备份后缀参数的选项‘-E -i’一样。文件（FILE）会被就地编辑，不会创建备份文件。
				sed  -iE ‘ . . . ‘ FILE
			这与‘--in-place=E’长选项一样，创建一个文件名为FILE的备份文件 FILEE。
			小心同时使用‘-n -i’：前者禁止了自动打印功能，后者在没有备份的情况下就地编辑了原文件。如果不小心使用了该混合
			选项组合（且没有显式使用‘p’命令），输出文件（译者：即原文件）将为空：
			# 错误用法：‘FILE’会清空。
				sed -ni  ‘s/foo/bar/’  FILE
				
-l N
--line-length=N
			为‘l’选项指定默认的换行长度。如果这个N指定为0（零），则意味着不换行。如果没有指定，N取值为70。
			
--posix		GNU sed有一些POSIX sed的扩展。为了简化编写可移植的脚本，此选项将禁用此手册文档中的所有扩展，
			包括其他扩展的命令。大多数扩展的sed接受超出POSIX规定语法的sed规范，但其中一些实际上违反了标准
			（如第10章[报告错误]中描述的 N命令的行为）。如果只想禁用后一种扩展，可以将POSIXLY_CORRECT变量设置为非空。
			
-b
-binary   	此选项在每个平台上都可用，但仅在操作系统区分文本文件和二进制文件时有效。像MS-DOS、Windows、Cygwin操作系统
			有这样的区别，这些系统的文本文件由回车符和换行符分隔的行组成，而sed不能识别结尾的CR（译者：即回车换行符）。
			当指定此选项时，sed将以二进制模式打开输入文件，因此不要求进行这种特殊处理，并把行视为在换行处结束。
			
--follow-symlinks
			此选项仅在支持符号链接的平台上可用，并且仅在指定了选项‘-i’时有效。在这种情况下，如果在命令行上指定的文件
			是符号链接，那么sed将跟踪链接并编辑链接的最终目标文件。默认行为是断开符号链接，这样就不会修改链接目标文件。
			
-E
-r
--regexp-extended
			（regexp是regular express的缩写）使用扩展正则表达式，而不是基础正则表达式。扩展的正则表达式就是shell中
			egrep命令可接受的表达式；由于它们通常使用更少的‘\’，所以更简洁。历史上这是一个GNU的扩展，但是这个‘-E’扩展是
			最近才加到POSIX标准中（http://austingroupbugs.net/view.php ?id=528），所以使用‘-E’是为了可移植性。
			GNU sed已经接受‘-E’这个未记录的选项多年，而且*BSD sed们也已经接受‘-E’多年，但是脚本中使用‘-E’可能导致不能
			移植到其他较老的系统。参见5.4节[扩展正则表达式]。
			
-s
--separate
			默认情况下，sed会把命令行上指定的多个文件视为一个单独的连续的长流（译者：也就是合并所有文件成一个大文件）。
			GNU sed扩展通过使用该选项，允许用户把它们视为各自单独的文件。因此，像 ‘/abc/, /def/’ 这样的地址范围匹配
			不会跨越多个文件；行号与每个文件的开始相联系；‘$’引用每个文件的最后一行，并且，被R命令调用的文件会倒回到
			每个文件的开始。
			
--sandbox
			在沙盒模式下，‘e、w、r’（译者：分别代表执行shell命令、写到文件、从文件读取）命令会被拒绝，包含这些命令的
			程序在没有运行前就会中止。沙盒模式确保sed操作的仅仅是命令行上指定的输入文件，也不能运行外部程序。
			
-u
--unbuffered
			尽可能少地缓冲输入和输出。如果输入来自于像 ‘tail -f’，并且您希望尽早看到转换后的输出结果，特别有用。
			
-z
--null-data
-zero-terminated
			把输入内容当成文本行的集合，每一行由零字节（ASCII ‘NUL’字符）结尾，而不是换行符结束。该选项与 ‘sort -z’
			和‘find -print0’等命令一起使用，可以处理任意文件名。
			

        如果在命令行上没有使用‘-e’、‘-f’、‘–expression’或者‘–file’选项，那么，命令行上第一个非选项参数被当成要执行的脚本。

        如果在处理完上述内容后仍有任何命令行参数，这些参数都将被解释为要处理的输入文件名。文件名“-”表示标准输入流。如果未指定文件名，则将处理标准输入。

2.3 退出状态码

        退出状态码为零，表示成功，非零值表示失败。GNU sed返回以下退出状态码：

0	成功完成。

1	无效的命令、无效的语法、无效的正则表达式或者在‘--posix’下执行了GNU sed扩展的命令。

2	命令行上指定的一个或者多个输入文件不能打开（例如，文件找不到，或者无权限读取，被拒绝）。程序会继续处理其他文件。

4   出现一个I/O错误，或运行时发生严重的操作错误，GNU sed立即中止程序。

        另外，q 和 Q 命令可自定义的退出状态码，用于中止sed（这是GNU sed扩展）：

$ echo | sed  ‘Q42’ ; echo $?
42

GNU sed 4.5 版帮助文档全文翻译 各命令和随带20个示例详细解析（二）