【Linux命令】sed（流式文本编辑器）

sed（Stream Editor）是 Linux/Unix 中一个强大且灵活的流式文本编辑器。它逐行处理输入（文件或管道输入），根据指定的规则修改文本，并将结果输出（默认到标准输出）。sed 的核心优势在于使用正则表达式进行模式匹配和文本转换，尤其擅长执行查找替换、删除行、插入/追加文本等批量操作。

核心概念：

1. 流式处理： 按行读取输入，应用命令，输出结果。
2. 模式空间： 当前正在处理的行会被读入这个缓冲区。
3. 命令： 告诉 sed 对模式空间中的内容做什么操作（如替换、删除、打印）。
4. 地址： 指定命令作用于哪些行（行号、行号范围、正则表达式匹配的行）。省略地址则命令应用于每一行。
5. 不直接修改原文件（默认）： sed 默认将处理结果输出到标准输出（屏幕）。使用 -i 选项才能直接修改源文件（谨慎使用！）。

基本语法：

sed [选项] '命令' 输入文件
sed [选项] -e '命令1' -e '命令2' ... 输入文件 # 多个命令
sed [选项] -f 脚本文件 输入文件 # 从文件读取命令

常用选项：

• -e 'script'：指定要执行的 sed 命令/脚本。可以多次使用。
• -f 'script-file'：指定包含 sed 命令的脚本文件。
• -i[SUFFIX]：原地编辑文件，直接修改源文件。
  • -i：直接修改，不备份（风险高！）。
  • -i.bak：修改前创建以 .bak 为后缀的备份文件（推荐！）。
• -n：抑制默认输出。通常与 p 命令（打印）结合使用，只输出处理过的行。
• -r 或 -E：使用扩展正则表达式（支持 +, ?, |, () 等，无需转义），语法更简洁（强烈推荐）。
• -l N：设置行长度为 N 字符后换行（较少用）。

常用命令：

• s/pattern/replacement/flags：替换命令（最常用）。
  • pattern：要查找的正则表达式。
  • replacement：替换成的文本。
  • flags：可选标志，控制替换行为：
    • g：全局替换（一行中所有匹配项），默认只替换每行第一个匹配项。
    • p：如果替换成功，则打印模式空间的内容（常与 -n 连用）。
    • i 或 I：忽略 pattern 的大小写（GNU sed 扩展）。
    • 数字：替换第 n 个匹配项。
    • w file：将成功替换的行写入指定文件。
• d：删除当前模式空间的内容（行），并开始处理下一行。
• p：打印当前模式空间的内容。
• a\text：在匹配行之后追加一行（或多行）text。
• i\text：在匹配行之前插入一行（或多行）text。
• c\text：将匹配行替换为指定的 text（整行替换）。
• y/src/dst/：字符转换，类似 tr。将 src 中的每个字符转换为 dst 中对应位置的字符。长度必须相等。
• q [exit-code]：立即退出 sed 处理流。
• r file：读取指定文件的内容并插入到匹配行之后。
• w file：将当前模式空间的内容写入到指定文件。
• =: 打印当前行号（在单独的一行输出）。

使用示例：

1. 简单替换（每行第一个匹配项）：

   sed 's/apple/orange/' fruits.txt  # 将每行第一个 "apple" 替换为 "orange" (输出到屏幕)
   

2. 全局替换（所有匹配项）：

   sed 's/apple/orange/g' fruits.txt  # 将每行所有 "apple" 替换为 "orange"
   

3. 删除行：

   sed '3d' data.txt          # 删除第 3 行
   sed '2,5d' data.txt        # 删除第 2 到第 5 行
   sed '/^#/d' config.conf    # 删除所有以 # 开头的行（注释行）
   sed '/^$/d' text.txt       # 删除所有空行
   

4. 打印特定行：

   sed -n '10p' largefile.log  # 仅打印第 10 行 (-n 抑制默认输出, p 命令打印)
   sed -n '5,10p' report.txt   # 打印第 5 到第 10 行
   sed -n '/error/p' logfile   # 打印所有包含 "error" 的行
   

5. 原地编辑文件（务必小心！推荐备份）：

   sed -i.bak 's/old_string/new_string/g' important.cfg  # 修改文件，并创建备份 important.cfg.bak
   sed -i '/^DEBUG/d' script.sh                         # 直接删除所有以 DEBUG 开头的行（无备份！风险高！）
   

6. 在指定行后追加文本：

   sed '3a\This line is added after line 3.' file.txt
   # 在第 3 行之后添加一行 "This line is added after line 3."
   

7. 在指定行前插入文本：

   sed '2i\This line is inserted before line 2.' file.txt
   

8. 替换整行：

   sed '/server_name/c\server_name newdomain.com;' nginx.conf
   # 将包含 "server_name" 的行替换为 "server_name newdomain.com;"
   

9. 使用扩展正则表达式（-r 或 -E）：

   sed -r 's/([0-9]{3})-([0-9]{3})-([0-9]{4})/\1.\2.\3/' phones.txt
   # 将 123-456-7890 格式的电话号码改为 123.456.7890
   # 不用 -r 需要写：sed 's/\([0-9]\{3\}\)-\([0-9]\{3\}\)-\([0-9]\{4\}\)/\1.\2.\3/'
   

10. 只对匹配模式的行进行替换：

    sed '/admin/s/active/inactive/' users.txt
    # 仅在包含 "admin" 的行中，将 "active" 替换为 "inactive"
    

11. 引用匹配内容（& 和 \1, \2, …）：

    sed 's/[0-9]\+/Number: &/' data.txt
    # 在所有数字串前加上 "Number: " (如 123 -> Number: 123)
    sed -r 's/(name): (.*)/\2: \1/' mapping.txt
    # 交换 "name: value" 格式为 "value: name" (如 name: Alice -> Alice: name)
    

12. 使用不同的分隔符： 当模式或替换字符串包含 / 时，可以换用其他分隔符（如 :, |, @）：

    sed 's:/usr/local/bin:/usr/bin:' pathlist.txt
    sed 's|http://old.site|https://new.site|g' links.html
    

重要提示：

• 备份！备份！备份！ 使用 -i 选项直接修改文件前，强烈建议使用 -i.bak 创建备份，或者在不带 -i 的情况下先测试命令。
• 测试命令： 在应用 -i 之前，先在不修改源文件的情况下运行 sed 命令，确认输出符合预期。
• 转义特殊字符： 在 pattern 和 replacement 中，正则表达式的特殊字符（如 ., *, ^, $, [, ], \, &）通常需要转义（使用 \）才能表示字面意义。在 replacement 中，& 代表整个匹配内容，\1, \2 等代表捕获组。
• 扩展正则表达式： 使用 -r (GNU sed) 或 -E (BSD/macOS sed) 可以让正则表达式更易读易写。

sed 功能非常丰富，这些示例涵盖了最常用的场景。掌握 s（替换）、d（删除）、p（打印）命令和地址定位是高效使用 sed 的关键。对于更复杂的文本处理任务，可以结合多个命令或使用 sed 脚本文件。