Linux文本处理三剑客：awk（用户自定义函数）

作者：2023面试高手 | 2024-03-07 06:45:34

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Linux操作系统的操作和文本处理的用法，我们在前几期的笔记中多多少少都涉及了一些，有需要的朋友们，欢迎到我主页查看Linux详细的笔记。

现在我们开始分享Linux能够作为一门编程语言的高级用法，用户自定义函数。关于函数作用，函数不仅提高了代码的复用度也提高代码的鲁棒性。

1.简介

先看语法：


function function_name(argument1, argument2, ...)
{
    function body
}

如果有学过C语言，这里就十分相似。没有的话，也不用担心，我也尽量讲明白：

其中：

function：awk保留字，声明，就是告诉系统，如果看到了function，后面紧接着要定义一个函数。
function_name：是用户定义的函数名。函数名应以字母开头，可包含数字、字母或下划线。不可使用 AWK 的保留关键字。
参数：自定义函数可接受多个参数，用逗号分隔。参数非必需。
function body ：函数体，包含函数的AWK代码部分，主要的代码就在这里。

awk用户自定义函数可以在awk脚本的任何位置定义，也可以放在单独的文件中。

那么现在我们再此回忆一下，awk的工作流程，如下图：

我们以及提过很多次了，这里AWK的工作流程：BEGIN块开始，循环执行BODY块，最后执行END块。

如果需要看看：CSDN

下面的示例代码都是在这个逻辑上写的。

2.示例代码

示例1：计算平均值

假设我们有一个文件`file.txt`，内容如下：


张三    男      20
李四    女      21
王五    男      22
赵老六  女      21
钱老七  男      25

现在我们想要计算这些学生的平均年龄。我们可以使用一个自定义函数来完成这个任务。

创建一个calculate_avg.awk文件，内容如下：


# 定义计算平均年龄的函数
function calculate_average(total, count) {
    return total / count
}
 
# 主程序
{
    total += $3  # 将第二列成绩累加到total变量中
    count++      # 计数器加一
}
 
# 结束后输出平均年龄
END {
    avg = calculate_average(total, count)
    print "平均年龄:", avg
}

要运行这个`awk`脚本，可以使用以下命令：


# 使用-f 指定awk脚本
awk -f calculate_avg.awk file.txt
 
 
# 输出结果如下：
平均年龄: 21.8

示例2：查找特定行

还是上面的文件`file.txt`，内容如下：


张三    男      20
李四    女      21
王五    男      22
赵老六  女      21
钱老七  男      25

现在我们想要查找年龄大于21的学生。我们可以定义一个自定义函数来完成这个任务。


# 定义查找大于指定分数的函数
function find_students(age) {
    if ($3 > age) {
        print $0
    }
}
 
# 主程序，查找大于21岁的学生
{
    find_students(21)
}

同样，要运行这个`awk`脚本，可以使用以下命令：


# 使用函数脚本
awk -f find_students.awk file.txt
 
# 输出结果如下：
王五    男      22
钱老七  男      25

示例3：格式化输出

还是上面的文件`file.txt`，内容如下：


张三    男      20
李四    女      21
王五    男      22
赵老六  女      21
钱老七  男      25

现在我们想要将每个年龄标记出来。我们可以定义一个自定义函数来完成这个任务。


# 定义格式化函数
function format_age(amount) {
    return "年龄：" amount
}
 
# 主程序，格式化输出
{
    printf "%s\t%s\n", $1, format_age($3)
}

运行这个`awk`脚本：


# 使用脚本函数
awk -f format_age.awk file.txt
 
 
# 输出如下：
张三    年龄：20
李四    年龄：21
王五    年龄：22
赵老六  年龄：21
钱老七  年龄：25

3.经典示例：九九乘法表

当然，学习代码，最经典的当时要打印九九乘法表了，下面我们来试试。创建一个multiplication_table.awk文件：


# 九九乘法表
function multiply(a, b) {
    return a * b
}
 
BEGIN {
    for (i = 1; i <= 9; i++) {
        for (j = i; j <= 9; j++) {
            printf "%dx%d=%-2d ", i, j, multiply(i, j)
        }
        printf "\n"
    }
}

在这个脚本中：

multiply 函数接受两个参数 a 和 b，返回它们的乘积。
在 BEGIN 块中，使用两个嵌套的 for 循环来遍历乘法表的每一行和列。
在内部循环中，使用 printf 打印乘法表的每个元素，调用 multiply 函数来计算乘积，并使用 %d 来格式化输出。
内部循环的起始值 j 被设置为 i，这样就会打印出上三角形式的乘法表。
当 i 为1时，内部循环从1到9，打印第一行的全部结果；当 i 为2时，内部循环从2到9，打印第二行的结果，以此类推。

运行这个脚本：


# 运行九九乘法表脚本
awk -f multiplication_table.awk
 
 
 
# 输出如下：
1x1=1  1x2=2  1x3=3  1x4=4  1x5=5  1x6=6  1x7=7  1x8=8  1x9=9  
2x2=4  2x3=6  2x4=8  2x5=10 2x6=12 2x7=14 2x8=16 2x9=18 
3x3=9  3x4=12 3x5=15 3x6=18 3x7=21 3x8=24 3x9=27 
4x4=16 4x5=20 4x6=24 4x7=28 4x8=32 4x9=36 
5x5=25 5x6=30 5x7=35 5x8=40 5x9=45 
6x6=36 6x7=42 6x8=48 6x9=54 
7x7=49 7x8=56 7x9=63 
8x8=64 8x9=72 
9x9=81