linux - sed 中“保持空间”和“模式空间”的概念

Question

我对 sed 中的两个概念感到困惑：保持空间和模式空间。有人可以帮忙解释一下吗？

这是手册的一个片段：

h H    Copy/append pattern space to hold space.
g G    Copy/append hold space to pattern space.

n N    Read/append the next line of input into the pattern space.

这六个命令真的让我很困惑。

Answer 1

当 sed 逐行读取文件时，当前已读取的行被插入到模式缓冲区（模式空间）中。模式缓冲区就像临时缓冲区，即存储当前信息的暂存器。当您告诉 sed 打印时，它会打印模式缓冲区。

保持缓冲区/保持空间就像一个长期存储，这样您就可以捕获一些东西，存储它并在 sed 处理另一行时重新使用它。您不直接处理保持空间，而是需要将其复制或附加到模式空间，如果您想对其进行操作。例如， print 命令p仅打印模式空间。同样，s对模式空间进行操作。

这是一个例子：

sed -n '1!G;h;$p'

（-n 选项禁止自动打印行）

这里有三个命令1!G：h和$p。1!G有一个地址，1（第一行），但这意味着!该命令将在除第一行之外的任何地方执行。另一方面，只会在最后一行执行。所以会发生这样的事情：$p

1. 第一行被读取并自动插入到模式空间中
2. 在第一行，不执行第一个命令；h将第一行复制到保留空间中。
3. 现在第二行替换了模式空间中的任何内容
4. 在第二行，首先我们执行G，将保持缓冲区的内容附加到模式缓冲区，并用换行符分隔。模式空间现在包含第二行、换行符和第一行。
5. 然后，hcommand 将模式缓冲区的连接内容插入到保存空间中，该空间现在保存反转的第 2 行和第 1 行。
6. 我们继续进行第三行——转到上面的第 (3) 点。

最后，在读取最后一行并将保持空间（包含所有前面的行以相反的顺序）附加到模式空间后，模式空间打印为p. 正如您已经猜到的那样，上面的内容完全符合tac命令的作用——反向打印文件。

Answer 2

@Ed Morton：我不同意你的观点。我发现sed非常有用和简单（一旦你理解了模式的概念并持有缓冲区）想出一种优雅的方式来进行多行 grepping。

例如，让我们看一个包含主机名和一些关于每个主机的信息的文本文件，中间有很多我不关心的垃圾。

Host: foo1
some junk, doesnt matter
some junk, doesnt matter
Info: about foo1 that I really care about!!
some junk, doesnt matter
some junk, doesnt matter
Info: a second line about foo1 that I really care about!!
some junk, doesnt matter
some junk, doesnt matter
Host: foo2
some junk, doesnt matter
Info: about foo2 that I really care about!!
some junk, doesnt matter
some junk, doesnt matter

对我来说，一个 awk 脚本来获取带有主机名的行和相应的info行会比我用 sed 能做的要多一点：

sed -n '/Host:/{h}; /Info/{x;p;x;p;}' myfile.txt

输出看起来像：

Host: foo1
Info: about foo1 that I really care about!!
Host: foo1
Info: a second line about foo1 that I really care about!!
Host: foo2
Info: about foo2 that I really care about!!

（请注意，Host: foo1在输出中出现两次。）

解释：

1. -n除非明确打印，否则禁用输出
2. 第一次匹配，找到该行并将其Host:放入保持缓冲区（h）
3. 第二次匹配，找到下一个 Info: 行，但首先用保持缓冲区交换 (x) 模式缓冲区中的当前行，并打印 (p) 该Host:行，然后重新交换 (x) 并打印 (p) Info: 行。

是的，这是一个简单的示例，但我怀疑这是一个常见问题，可以通过简单的 sed 单线快速处理。对于更复杂的任务，例如不能依赖给定的、可预测的序列的任务，awk 可能更适合。

Answer 3

尽管@January 的回答和示例很好，但解释对我来说还不够。我必须搜索和学习很多东西，直到我设法了解它的sed -n '1!G;h;$p'工作原理。所以我想为像我这样的人详细说明命令。

首先，让我们看看该命令的作用。

$ echo {a..d} | tr ' ' '\n' # Prints from 'a' to 'd' in each line
a
b
c
d
$ echo {a..d} | tr ' ' '\n' | sed -n '1!G;h;$p'
d
c
b
a

tac它像命令一样反转输入。

sed逐行读取，所以让我们看看模式空间和每一行的保持空间发生了什么。当h命令将模式空间的内容复制到保持空间时，两个空间具有相同的文本。

Read line    Pattern Space / Hold Space    Command executed
-----------------------------------------------------------
a            a$                            h
b            b\na$                         1!G;h
c            c\nb\na$                      1!G;h
d            d\nc\nb\na$                   1!G;h;$p

在最后一行，$p打印d\nc\nb\na$格式化为

d
c
b
a

如果要查看每一行的模式空间，可以添加一个l命令。

$ echo {a..d} | tr ' ' '\n' | sed -n '1!G;h;l;$p'
a$
b\na$
c\nb\na$
d\nc\nb\na$
d
c
b
a

我发现观看此视频教程了解 sed 的工作原理非常有帮助，因为该人显示了如何逐步使用每个空间。第 4 个教程中提到了保持间隔，但如果您不熟悉sed.

GNU sed 文档和Bruce Barnett 的 Sed 教程也是很好的参考。