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awk介紹

awk變量

printf命令：實現格式化輸出

操作符

awk pattern

awk action

awk數組

awk函數

awk腳本

一、awk介紹

功能：
報告生成器，模式化文本輸出
同時也是一門語言：模式掃描和處理語言

（一）awk的基本語法概念

基本格式：

awk [options] 'program' file…
awk [options] -f program_file file…

program通常由：BEGIN語句塊、能夠使用模式匹配的通用語句塊、END語句塊，共3部分組成，通常放置于單引號或雙引號中
- program格式：BEGIN{ action;… } pattern{ action;… } END{ action;… }
- pattern：決定動作語句何時觸發及觸發事件
- action statements：對數據進行處理，放在{}內指明
選項：
-F：指明輸入時用到的字段分隔符，默認以空格作為分隔符
-v var=value：自定義變量
分割符、域和記錄
- 文件的每一行稱為記錄，每一列稱為字段（域）
- awk執行時，由分隔符分隔的字段（域）稱為域標識，標記為$1,$2..$n，$0為所有域。
- 注意：此處的$與shell中變量$符號含義不同
- 省略action，則默認執行print $0 的操作

（二）awk的工作原理

第一步：執行BEGIN{action;… }語句塊中的語句
- BEGIN語句塊在awk開始從輸入流中讀取行之前被執行，這是一個可選的語句塊，比如變量初始化、打印輸出表格的表頭等語句通常可以寫在BEGIN語句塊中
第二步：從文件或標準輸入(stdin)讀取一行，然后執行pattern{ action;… }語句塊，它逐行掃描文件，從第一行到最后一行重復這個過程，直到文件全部被讀取完畢。
- pattern語句塊中的通用命令是最重要的部分，也是可選的。如果沒有提供pattern語句塊，則默認執行{ print }，即打印每一個讀取到的行，awk讀取的每一行都會執行該語句塊
第三步：當讀至輸入流末尾時，執行END{action;…}語句塊
- END語句塊在awk從輸入流中讀取完所有的行之后即被執行，比如打印所有行的分析結果這類信息匯總都是在END語句塊中完成，它也是一個可選語句塊

（三）print語句

語法：print item1, item2, ...
- 逗號分隔符
- 輸出的各item可以字符串，也可以是數值；當前記錄的字段、變量或awk的表達式
- 省略item，相當于print $0
示例1-1：

awk '{print "hello, awk"}'           //等待輸入，每輸入一條打印一次"hello, awk"
awk '{print}' /etc/passwd            //逐條打印/etc/passwd文件
awk '{print "wang"}' /etc/passwd     //每讀入/etc/passwd文件一行，打印一次"wang"
awk -F: '{print $1}' /etc/passwd     //打印/etc/passwd文件以":"作為分隔符的第1列
awk -F: '{print $0}' /etc/passwd     //逐條打印/etc/passwd文件
awk -F: '{print $1,$3}' /etc/passwd  //打印以":"作為分隔符的第1列和第3列，以空格作為分隔符輸出
awk -F: '{print $1"\t"$3}' /etc/passwd    //打印以":"作為分隔符的第1列和第3列，以制表符作為分隔符輸出
tail -3 /etc/fstab | awk '{print $2,$4}'  //打印/etc/fstab文件最后3行以空格作為分隔符的第2列和第4列

二、awk變量

（一）內置變量

FS：輸入字段分隔符，默認為空白字符，可以在program中引用
awk -v FS=':' '{print $1,FS,$3}' /etc/passwd，注意print中的逗號表示1個空格
- awk變量也可以引用Shell變量，便于腳本編寫
  fs=":" ; awk -v FS=$fs '{print $1,FS,$3}' /etc/passwd

OFS：輸出字段分隔符，默認為空白字符
awk -v FS=':' -v OFS=':' '{print $1,$3,$7}' /etc/passwd

RS：輸入記錄分隔符，指定輸入時的換行符，原換行符仍有效
awk -v RS=':' '{print $1}' /etc/passwd
- 注意到當指定以":"作為記錄分隔符時，輸出每條記錄的第1個字段時，除了第1條記錄外，其他記錄的用戶名信息都丟失了。
- 原因在于文件每一行行尾的換行符，當指定其他符號為記錄分隔符后，其自身的換行功能得到保留，所以每一行行尾的shell信息和下一行的用戶名信息被視作為一條記錄，而記錄的第一個字段為bash信息，用戶名信息沒有打印。

ORS：輸出記錄分隔符，輸出時用指定符號代替換行符
awk -v RS=':' -v ORS='###' '{print }' /etc/passwd
- 下圖紅框的兩端內容之間沒有"###"分隔，證明屬于一條記錄，出現的換行證明原文件行尾的換行符功能仍舊保留，再次印證上文所述
NF：字段數量
- awk '{print NF,$0}' /etc/fstab，打印每一行并在行首標明所在行字段數量（以空格為字段分隔符）
- awk -F: '{print $(NF-1)}' /etc/passwd，打印每行倒數第2個字段（以冒號為字段分隔符）
NR：行號
- awk '{print NR,$0}' /etc/fstab，打印每行的行號
- awk '{print NR,$0}' /etc/fstab /etc/inittab可以同時打印多個文件，但是行號連續編寫
FNR：各文件分別計數,行號
awk '{print FNR,$0}' /etc/fstab /etc/inittab

FILENAME：當前文件名
awk '{print FILENAME}' /etc/fstab

ARGC：命令行參數的個數
awk 'BEGIN {print ARGC}' /etc/fstab /etc/inittab
每個紅框內容被視作一個參數
ARGV：數組，保存的是命令行所給定的各參數
awk 'BEGIN {print ARGV[0]}' /etc/fstab /etc/inittab
awk 'BEGIN {print ARGV[1]}' /etc/fstab /etc/inittab
awk 'BEGIN {print ARGV[2]}' /etc/fstab /etc/inittab

（二）自定義變量

自定義變量區分大小寫，有兩種定義方式
- -v 選項定義
- 在program中定義
實驗：自定義變量的使用
- awk -v test='hello, gawk' 'BEGIN{print test}'，直接使用v選項定義
- awk 'BEGIN{test="hello, gawk";print test}'，在program中定義
- awk -F: '{sex="male";print $1,sex,age;age=18}' /etc/passwd
  首行沒有第3個字段，因為打印首行第3個字段后才對其變量進行了賦值，之后每一行打印時變量已經賦值，可以正常顯示
- 也可以將program部分寫入文件中，使用awk的-f選項導入

echo '{print script,$1,$2}' > awkscript
awk -F: -f awkscript -v script="awk" /etc/passwd

三、printf命令：實現格式化輸出

語法：printf "FORMAT", item1, item2, ...
- 必須指定FORMAT
- 不會自動換行，需要顯式給出換行控制符：\n
- FORMAT中需要分別為后面每個item指定格式符
格式符：與item對應
- %c：顯示字符的ASCII碼
- %d, %i：顯示十進制整數
- %e, %E：顯示科學計數法數值
- %f：顯示為浮點數
- %g, %G：以科學計數法或浮點形式顯示數值
- %s：顯示字符串
- %u：無符號整數
- %%：顯示%自身
修飾符：
- #[.#]：第一個#控制顯示的寬度，第二個#表示小數點后精度，%3.1f
- -：左對齊（默認右對齊）%-15s
- +：顯示數值的正負符號%+d
實驗：printf的使用
- 顯示/etc/passwd文件以冒號為分隔符的第1,3列，并且第1列寬20左對齊，第3列寬10右對齊
  awk -F: '{printf "%-20s %10d\n",$1,$3}' /etc/passwd
- 顯示/etc/passwd文件以冒號為分隔符的第1,3列，格式："Username: 第1列內容 , ID: 第3列內容"，其中第1列內容寬15左對齊
  awk -F: '{printf "Username: %-15s,ID: %d\n",$1,$3}' /etc/passwd

四、操作符

算術操作符：
x+y, x-y, x*y, x/y, x^y, x%y
-x: 轉換為負數
+x: 轉換為數值
賦值操作符：
=, +=, -=, *=, /=, %=, ^=
++, --
比較操作符：
==, !=,>, >=, <, <=
模式匹配符：
~：左邊是否匹配右邊
!~：左邊是否不匹配右邊
示例：
awk -F: '$0 ~ /root/{print $1}' /etc/passwd
打印/etc/passwd文件包含"root"內容行的第一個字段（以":"分隔）
awk '$0 ~ "^root" ' /etc/passwd
打印/etc/passwd文件行首為"root"的行
awk '$0 !~ /root/' /etc/passwd
打印/etc/passwd文件不包含"root"內容的所有行
awk -F: '$3==0' /etc/passwd
打印/etc/passwd文件以":"分隔的第三個字符等于0的所有行
邏輯操作符：與&&，或||，非!
示例：
awk -F: '$3>=0 && $3<1000 {print $1}' /etc/passwd
打印root用戶和系統用戶名稱（CentOS 7）
awk -F: '$3==0 || $3>=1000 {print $1}' /etc/passwd
打印root用戶和普通用戶的名稱（CentOS 7）
awk -F: '!($3==0){print $1}' /etc/passwd
打印除root用戶外的所有用戶名稱
awk -F: '!($3>=500) {print $3}' /etc/passwd
打印root用戶和系統用戶的UID（CentOS 6）
函數調用：function_name(argu1, argu2, ...)
條件表達式（三目表達式）：
selector?if-true-expression:if-false-expression
示例4-1：
awk -F: '{$3>=1000?usertype="Common User":usertype="Sysadmin or SysUser";printf "%15s: %-s\n",$1,usertype}' /etc/passwd
打印用戶名稱，若是普通用戶則其后輸出"Common User"，否則輸出"Sysadmin or SysUser"，中間以":"分割。用戶名稱寬20右對齊，其后的類型信息左對齊（CentOS 7）

五、awk pattern

PATTERN：根據pattern條件，過濾匹配的行，再做處理
- 如果未指定：空模式，匹配每一行

（一）正則表達式：/regular expression/

僅處理模式匹配到的行，需要用"/ /"括起來

（二）關系表達式：結果為“真”才會被處理

真：結果為非0值，非空字符串
假：結果為空字符串或0值

（三）行范圍

/pat1/,/pat2/：支持使用正則表達式描述，不支持直接給出數字格式

（四）BEGIN/END模式

BEGIN{}：僅在開始處理文件中的文本之前執行一次
END{}：僅在文本處理完成之后執行一次

示例5-1：pattern中正則表達式和關系表達式的用法

awk '/^UUID/{print $1}' /etc/fstab
打印/etc/fstab文件以UUID開頭的行的第1列

awk '!/^UUID/{print $1}' /etc/fstab
打印/etc/fastab文件不以UUID開頭的行的第1列
awk -F: 'i=1;j=1{print i,j}' /etc/passwd
本條命令是awk -F: 'i=1{print $0};j=1{print i,j}' /etc/passwd的簡化，program第1條語句關系判斷為真(i=1)，故打印本行；第2條語句關系判斷為真(j=1)，故打印i和j值

awk '!0' /etc/passwd; awk '!1' /etc/passwd
打印全部行；一行也不打印
awk -F: '$3>=1000{print $1,$3}' /etc/passwd
打印/etc/passwd文件以":"為分隔符的第3列數值大于等于1000的行的第1和第3列
awk -F: '$3<1000{print $1,$3}' /etc/passwd
打印/etc/passwd文件以":"為分隔符的第3列數值小于1000的行的第1和第3列
awk -F: '$NF=="/bin/bash"{print $1,$NF}' /etc/passwd
打印/etc/passwd文件以":"為分隔符的最后一列是"/bin/bash"的行的第1列和最后1列
awk -F: '$NF~ /bash$/{print $1,$NF}' /etc/passwd
打印/etc/passwd文件以":"為分隔符的最后一列是以"bash"作為行尾的行的第1列和最后1列
seq 10 | awk 'i=!i'
讀入第1行時，i值取反為1所以打印本行，讀入第2行時，i值為1取反后為0所以不打印本行，讀入第3行與讀入第1行相似，讀入第4行與讀入第2行相似，以此類推，所以結果為打印奇數行

seq 10 | awk '!(i=!i)' 或 seq 10 | awk -v i=1 'i=!i'
與上文類似，結果為打印偶數行

示例5-2：pattern中行范圍和BEGIN/END模式的用法

awk -F: '/^root\>/,/^nobody\>/{print $1}' /etc/passwd
打印/etc/passwd文件從行首是"root"單詞的行至行首是"nobody"單詞的行中以":"作為分隔符的第1列
awk -F: 'BEGIN{printf "%-8s%s\n---------\n","USER","UID"}/^root\>/,/^sync\>/{printf "%-8s%d\n",$1,$3}END{print "========="}' /etc/passwd
BEGIN和END模式適用于打印表頭和表尾

六、awk action

常用的action分類
(1) Expressions：算術，比較表達式等
(2) Control statements：if, while等
(3) Compound statements：組合語句
(4) input statements
(5) output statements：print等

（一）awk控制語句：if-else

功能：對awk取得的整行或某個字段做條件判斷
語法：
if(condition) {statement;…} [else statement]
if(condition1) {statement1} else if(condition2){statement2} else {statement3}
示例6-1：
awk -F: '{if($3>=1000)print $1,$3}' /etc/passwd
打印普通用戶名稱和UID（CentOS 7）
awk -F: '{if($NF=="/bin/bash") print $1}' /etc/passwd
打印/etc/passwd文件以":"為分隔符的最后一列是"/bin/bash"的行的第1列
awk '{if(NF>5) print $0}' /etc/fstab
打印/etc/fstab文件以空格為分隔符字段數大于5的行
awk -F: '{if($3>=1000) {printf "Common User: %s\n",$1} else {printf "Sysadmin or SysUser: %s\n",$1}}' /etc/passwd
普通用戶輸出"Common User"，其他用戶輸出"Sysadmin or SysUser"，中間以":"分割，然后打印用戶名稱（CentOS 7）
df| awk -F% '/^\/dev\/sd/{print $1}'| awk '$NF>=80{print $1,$NF}'
檢查磁盤分區占用率，發現占用率大于等于的分區將分區名稱和占用率打印出來
awk -F: '{if($3>=1000){printf "Common User: %s\n",$1} else if($3==0){printf "Sysadmin: %s\n",$1} else{printf "SysUser: %s\n",$1}}' /etc/passwd
普通用戶輸出"Common User"，系統用戶輸出SysUser"，root用戶輸出"Sysadmin"，中間以":"分割，然后打印用戶名稱（CentOS 7）

（二）awk控制語句：while循環

功能：條件“真”，進入循環；條件“假”，退出循環
語法：while(condition){statement;…}
示例6-2：
- awk '/^[[:space:]]*linux16/{i=1;while(i<=NF) {print $i,length($i); i++}}' /etc/grub2.cfg
  找出/etc/grub2.cfg文件以不定數量（包含0個）空格作為行首后接字符串"linux16"的行，以空格為分隔符打印這些行每個字段內容和字段長度
- awk '/^[[:space:]]*linux16/{i=1;while(i<=NF) {if(length($i)>=10) {print $i,length($i)}; i++}}' /etc/grub2.cfg
  找出/etc/grub2.cfg文件以不定數量（包含0個）空格作為行首后接字符串"linux16"的行，以空格為分隔符找出長度大于10的字段，把字段和字段長度打印出來

（三）awk控制語句：do-while循環

功能：無論真假，至少執行一次循環體
語法：do {statement;…}while(condition)
示例6-3：
awk 'BEGIN{ total=0;i=0;do{ total+=i;i++}while(i<=100);print total}
從1到100求和

（四）awk控制語句：for循環

語法：for(expr1;expr2;expr3) {statement;…}
常見用法：
for(variable assignment;condition;iterationprocess) {for-body}
特殊用法：能夠遍歷數組中的元素
語法：for(var in array) {for-body}
示例6-4：
awk '/^[[:space:]]*linux16/{for(i=1;i<=NF;i++) {print $i,length($i)}}' /etc/grub2.cfg
找出/etc/grub2.cfg文件以不定數量（包含0個）空格作為行首后接字符串"linux16"的行，以空格為分隔符打印這些行每個字段內容和字段長度

實驗：awk, shell腳本和bc的性能比較
time awk 'BEGIN{sum=0;for(i=1;i<=1000000;i++){sum+=i};print sum}'
time (sum=0;for i in {1..1000000};do let sum+=i;done;echo $sum)
time (sum=0;for ((i=1;i<=1000000;i++));do let sum+=i;done;echo $sum)
time seq -s "+" 1000000 | bc

可以看出awk執行效率最高，bc次之，shell腳本的效率最差

（五）awk控制語句：switch, break, continue, next語句

switch語句
語法：switch(expression) {case VALUE1 or /REGEXP/: statement1; case VALUE2 or /REGEXP2/: statement2; ...; default: statementn}
break和continue
awk 'BEGIN{sum=0;for(i=1;i<=100;i++) {if(i%2==0)continue;sum+=i}print sum}'
從1至100的奇數求和
awk 'BEGIN{sum=0;for(i=1;i<=100;i++) {if(i==66)break;sum+=i}print sum}'
從1至66求和
next
提前結束對本行處理而直接進入下一行處理（awk自身循環）
awk -F: '{if($3%2!=0) next; print $1,$3}' /etc/passwd
輸出UID為偶數的用戶名稱和UID

七、awk數組

（一）awk數組的基本用法

awk數組均為關聯數組：array[index-expression]
index-expression格式：
(1) 可使用任意字符串；字符串要使用雙引號括起來
(2) 如果某數組元素事先不存在，在引用時，awk會自動創建此元素，并將其值初始化為“空串”
若要判斷數組中是否存在某元素，要使用“index in array”格式進行遍歷
示例7-1：
- awk '{arr[$0]++;print $0,arr[$0]}' password
  輸出文件中的每一行，并且輸出這是第幾次重復本行信息
- awk '!arr[$0]++' password
  刪除重復行，可以對比上圖發現前8行中的重復行已經消失。
  解釋：當行信息第一次賦值給數組元素時，數組元素值為空，所以取反為真，輸出此行；而當相同信息第二、三......次賦值時，數組元素值大于等于1，取反為假，不輸出此行，從而實現不輸出重復行。

（二）awk數組的遍歷

若要遍歷數組中的每個元素，要使用for循環
for(var in array) {for-body}
var會遍歷array的每個索引
示例7-2：
awk 'BEGIN{weekdays["mon"]="Monday";weekdays["tue"]="Tuesday";for (inx in weekdays) {print weekdays[inx]}}'
遍歷輸出weekday數組的值
實驗：
（1）統計處于不同網絡狀態的tcp連接數

分析：首先用netstat -tan命令顯示tcp連接情況。統計連接數需要考慮問題：第一，如何過濾有效行，可以在awk中的pattern中設置；第二，怎樣存儲狀態名稱和累加計數，可以利用awk的關聯數組功能，將狀態名稱作為數組下標，并且數組自加1作為計數器；第三，如何輸出每個狀態和狀態的數量，可以利用for循環的遍歷數組功能實現。

代碼實現如下：
netstat -tan | awk '/^tcp\>/{ip[$NF]++}END{for (idx in ip) {print idx,ip[idx]}}'

（2）統計access_log文件每個ip地址的記錄行數，并且輸出行數最多的5個ip地址

分析：查看文件格式，發現ip地址位于行首，并且以空格為分隔符正是第1個字段

仿照實驗（1）的思路，將$1作為數組下標實現統計不同ip的記錄數，最后for循環遍歷輸出每個ip地址和記錄行數。之后用sort排序工具按數字倒敘排序，用head工具輸出前五行數據

代碼實現如下：
awk '{ip[$1]++}END{for(idx in ip){print idx,ip[idx]}}' access_log | sort -nr -k2 | head -5

八、awk函數

（一）數值處理：

rand()：返回0和1之間一個隨機數
awk 'BEGIN{srand();for(i=1;i<=10;i++)print int(rand()*100)}'
輸出10個100以內的隨機數，注意使用rand函數前先使用srand函數建立種子

（二）字符串處理：

length([s])：返回指定字符串的長度
sub(r,s,[t])：對t字符串進行搜索r表示的模式匹配的內容，并將第一個匹配的內容替換為s
echo "2008:08:08 08:08:08" | awk 'sub(/:/,"-",$1)'
將以空格為分隔符的第1個字段搜索到的第1個":"替換為"-"
輸出結果為"2008-08:08 08:08:08"
gsub(r,s,[t])：對t字符串進行搜索r表示的模式匹配的內容，并全部替換為s所表示的內容
echo "2008:08:08 08:08:08" | awk 'gsub(/:/,"-",$1)'
將以空格為分隔符的第1個字段搜索到的每個":"替換為"-"
輸出結果為"2008-08-08 08:08:08"
split(s,array,[r])：以r為分隔符，切割字符串s，并將切割后的結果保存至array所表示的數組中，第一個索引值為1,第二個索引值為2,…
netstat -tan | awk '/^tcp\>/{split($5,ip,":");count[ip[1]]++}END{for (idx in count){print idx,count[idx]}}'
將netstat -tan輸出結果中的Foreign Address列ip地址（不含端口號）和其出現次數統計出來，只能使用一次awk命令
分析：awk實現了以空格為分隔符取Foreign Address列字段$5的功能，再使用split函數再次將字段以":"為分隔符分割。split函數分割的結果存儲在數組ip中，而需要之后遍歷的信息在數組ip的第一個元素ip[1]中，故將ip[1]再賦值給新的數組count，此后就可以遍歷新數組count統計出現次數

（三）自定義函數：

格式：
function name ( parameter, parameter, ... ) {
statements
return expression
}
示例8-1：編寫一個函數，實現輸出兩個變量的較大值
將函數的實現寫在max.awx文件中，執行時導入文件
文件中代碼如下：

function max(var1,var2) {
        var1>var2?maxnum=var1:maxnum=var2
        return maxnum
}
BEGIN {printf " max num is %d\n",max(a,b)}

執行命令，awx -f max.awx -v a=5 -v b=3，結果如下

（四）awk調用shell命令：system()

注意：空格是awk中的字符串連接符，如果system中需要使用awk中的變量可以使用空格分隔，或者說除了awk的變量外其他一律用""引用起來。
示例8-2：
- awk 'BEGIN{system("hostname") }'
  相當于在shell中執行hostname命令
- awk 'BEGIN{score=100; system("echo your score is " score) }'
  調用shell命令echo your scre is，然后輸出awk的變量score的值

九、awk腳本

可以將awk程序寫成腳本，直接調用或執行
- 注意：當執行awk腳本時，注意需要行首添加#! /bin/awk -f
- 示例9-1：編寫腳本user.awk，實現分行輸出普通用戶的用戶名和UID（CentOS 7）
  代碼如下：
```
#! /bin/awk -f
{if($3>=1000)print $1,$3}
```
運行腳本前給腳本添加執行權限，執行命令./user.awk -F: /etc/passwd

向腳本傳遞參數
- 格式：
  awk_script_file var1=value1 var2=value2... Inputfile
- 注意：在BEGIN過程中不可用。直到首行輸入完成以后，變量才可用。可以通過-v 參數，讓awk在執行BEGIN之前得到變量的值。命令行中每一個指定的變量都需要一個-v參數
- 示例9-2：編寫腳本uid.awk，輸出指定范圍UID號的用戶名和其UID
  代碼如下：
```
#! /bin/awk -f
{if ($3>=min && $3<=max)print $1,$3}
```
運行腳本前給腳本添加執行權限，執行命令./uid.awk -F: min=10 max=50 /etc/passwd

三个男躁一个女,国精产品一区一手机的秘密,麦子交换系列最经典十句话,欧美国产综合欧美视频

20170904 awk

20170904 awk

一、awk介紹

（一）awk的基本語法概念

（二）awk的工作原理

（三）print語句

二、awk變量

（一）內置變量

（二）自定義變量

三、printf命令：實現格式化輸出

四、操作符

五、awk pattern

（一）正則表達式：/regular expression/

（二）關系表達式：結果為“真”才會被處理

（三）行范圍

（四）BEGIN/END模式

示例5-1：pattern中正則表達式和關系表達式的用法

示例5-2：pattern中行范圍和BEGIN/END模式的用法

六、awk action

（一）awk控制語句：if-else

（二）awk控制語句：while循環

（三）awk控制語句：do-while循環

（四）awk控制語句：for循環

（五）awk控制語句：switch, break, continue, next語句

七、awk數組

（一）awk數組的基本用法

（二）awk數組的遍歷

八、awk函數

（一）數值處理：

（二）字符串處理：

（三）自定義函數：

（四）awk調用shell命令：system()

九、awk腳本

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二、awk變量

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（二）關系表達式：結果為“真”才會被處理

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（四）BEGIN/END模式

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示例5-2：pattern中行范圍和BEGIN/END模式的用法

六、awk action

（一）awk控制語句：if-else

（二）awk控制語句：while循環

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