強健的 sed
在
第二篇 sed 文章中，我提供了一些示例來演示 sed 的工作原理，但是它們當(dāng)中很少有示例能實際做特別
有用的
事。在這篇 sed 系列的最后文章中，我要改變那種方式，并使用 sed 來做實際的事。我將為您顯示幾個示例，它們不僅演示 sed
的能力，而且還做一些真正巧妙（和方便）的事。例如，在本文的后半部，將為您演示如何設(shè)計一個 sed 腳本來將 .QIF 文件從 Intuit 的
Quicken 金融程序轉(zhuǎn)換成具有良好格式的文本文件。在那樣做之前，我們將看一下不怎么復(fù)雜但卻很有用的 sed 腳本。
文本轉(zhuǎn)換
第
一個實際腳本將 UNIX 風(fēng)格的文本轉(zhuǎn)換成 DOS/Windows 格式。您可能知道，基于 DOS/Windows
的文本文件在每一行末尾有一個 CR（回車）和 LF（換行），而 UNIX 文本只有一個換行。有時可能需要將某些 UNIX 文本移至
Windows 系統(tǒng)，該腳本將為您執(zhí)行必需的格式轉(zhuǎn)換。
$ sed -e 's/$/\r/' myunix.txt > mydos.txt
|
在
該腳本中，'$' 規(guī)則表達(dá)式將與行的末尾匹配，而 '\r' 告訴 sed 在其之前插入一個回車。在換行之前插入回車，立即，每一行就以
CR/LF 結(jié)束。請注意，僅當(dāng)使用 GNU sed 3.02.80 或以后的版本時，才會用 CR 替換 '\r'。如果還沒有安裝 GNU
sed 3.02.80，請在我的 第一篇 sed 文章中查看如何這樣做的說明。
我
已記不清有多少次在下載一些示例腳本或 C 代碼之后，卻發(fā)現(xiàn)它是 DOS/Windows 格式。雖然很多程序不在乎 DOS/Windows
格式的 CR/LF 文本文件，但是有幾個程序卻在乎 -- 最著名的是 bash，只要一遇到回車，它就會出問題。以下 sed 調(diào)用將把
DOS/Windows 格式的文本轉(zhuǎn)換成可信賴的 UNIX 格式：
$ sed -e 's/.$//' mydos.txt > myunix.txt
|
該腳本的工作原理很簡單：替代規(guī)則表達(dá)式與一行的最末字符匹配，而該字符恰好就是回車。我們用空字符替換它，從而將其從輸出中徹底刪除。如果使用該腳本并注意到已經(jīng)刪除了輸出中每行的最末字符，那么，您就指定了已經(jīng)是 UNIX 格式的文本文件。也就沒必要那樣做了！
反轉(zhuǎn)行
下
面是另一個方便的小腳本。與大多數(shù) Linux 發(fā)行版中包括的 "tac" 命令一樣，該腳本將反轉(zhuǎn)文件中行的次序。"tac"
這個名稱可能會給人以誤導(dǎo)，因為 "tac" 不反轉(zhuǎn)行中字符的位置（左和右），而是反轉(zhuǎn)文件中行的位置（上和下）。用 "tac" 處理以下文件：
....將產(chǎn)生以下輸出：
可以用以下 sed 腳本達(dá)到相同目的：
$ sed -e '1!G;h;$!d' forward.txt > backward.txt
|
如果登錄到恰巧沒有 "tac" 命令的 FreeBSD 系統(tǒng)，將發(fā)現(xiàn)該 sed 腳本很有用。雖然方便，但最好還是知道該腳本為什么那樣做。讓我們對它進行討論。
反轉(zhuǎn)解釋
首先，該腳本包含三個由分號隔開的單獨 sed 命令：'1!G'、'h' 和 '$!d'。現(xiàn)在，需要好好理解用于第一個和第三個命令的地址。如果第一個命令是 '1G'，則 'G' 命令將只應(yīng)用第一行。然而，還有一個 '!' 字符 -- 該 '!' 字符
忽略該地址，即，'G' 命令將應(yīng)用到除第一行之外的
所有行。'$!d' 命令與之類似。如果命令是 '$d'，則將只把 'd' 命令應(yīng)用到文件中的最后一行（'$' 地址是指定最后一行的簡單方式）。然而，有了 '!' 之后，'$!d' 將把 'd' 命令應(yīng)用到除最后一行之外的
所有行。現(xiàn)在，我們所要理解的是這些命令本身做什么。
當(dāng)
對上面的文本文件執(zhí)行反轉(zhuǎn)腳本時，首先執(zhí)行的命令是 'h'。該命令告訴 sed
將模式空間（保存正在處理的當(dāng)前行的緩沖區(qū)）的內(nèi)容復(fù)制到保留空間（臨時緩沖區(qū)）。然后，執(zhí)行 'd' 命令，該命令從模式空間中刪除
"foo"，以便在對這一行執(zhí)行完所有命令之后不打印它。
現(xiàn)在，第二行。在將 "bar"
讀入模式空間之后，執(zhí)行 'G' 命令，該命令將保留空間的內(nèi)容 ("foo\n") 附加到模式空間 ("bar\n")，使模式空間的內(nèi)容為
"bar\n\foo\n"。'h' 命令將該內(nèi)容放回保留空間保護起來，然后，'d' 從模式空間刪除該行，以便不打印它。
對于最后的 "oni" 行，除了不刪除模式空間的內(nèi)容（由于 'd' 之前的 '$!'）以及將模式空間的內(nèi)容（三行）打印到標(biāo)準(zhǔn)輸出之外，重復(fù)同樣的步驟。
現(xiàn)在，要用 sed 執(zhí)行一些強大的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
sed QIF 魔法
過去幾個星期，我一直想買一份
Quicken來結(jié)算我的銀行帳戶。Quicken 是一個非常好的金融程序，當(dāng)然會成功地完成這項工作。但是，經(jīng)過考慮之后，我覺得自己可以輕易編寫某個軟件來結(jié)算我的支票簿。我想，畢竟，我是個軟件開發(fā)人員！
我
開發(fā)了一個很好的小型支票簿結(jié)算程序（使用 awk），它通過分析包含我的所有交易的文本文件的語法來計算余額。略微調(diào)整之后，我將其改進，以便可以象
Quicken 那樣跟蹤不同的貸款和借款類別。但是，我還要添加一個特性。最近，我將帳戶轉(zhuǎn)移到一家有聯(lián)機 Web
帳戶界面的銀行。有一天，我注意到，這家銀行的 Web 站點允許以 Quicken 的 .QIF
格式下載我的帳戶信息。我馬上覺得，如果可以將該信息轉(zhuǎn)換成文本格式，那就太棒了。
兩種格式的故事
在查看 QIF 格式之前，先看一下我的 checkbook.txt 格式：
28 Aug 2000 food - - Y Supermarket 30.94 25 Aug 2000 watr - 103 Y Check 103 52.86
|
在
我的文件中，所有字段都由一個或多個制表符分開，每個交易占據(jù)一行。日期之后的下一個字段列出支出類型（如果是收入項，則為
"-"）。第三個字段列出收入類型（如果是支出項，則為 "-"）。然后，是一個支票號字段（如果為空，則還是 "-"），一個交易完成字段（"Y"
或 "N"），一個注釋和一個美元金額字段。現(xiàn)在，讓我們看一下 QIF 格式。當(dāng)用文本查看器查看下載的 QIF 文件時，它看起來如下：
!Type:Bank D08/28/2000 T-8.15 N PCHECKCARD SUPERMARKET ^ D08/28/2000 T-8.25 N PCHECKCARD PUNJAB RESTAURANT ^ D08/28/2000 T-17.17 N PCHECKCARD SUPERMARKET
|
瀏覽過文件之后，不難猜出其格式 -- 忽略第一行，其余的格式如下：
D<數(shù)據(jù)>
T<交易量>
N<支票號>
P<描述>
^ （這是字段分隔符）
|
開始處理
在處理象這樣重要的 sed 項目時，不要氣餒 -- sed 允許您將數(shù)據(jù)逐漸修改成最終形式。在進行當(dāng)中，可以繼續(xù)細(xì)化 sed 腳本，直到輸出與預(yù)期的完全一樣為止。無需在試第一次時就保證其完全正確。
要開始，首先創(chuàng)建一個名為 "qiftrans.sed" 的文件，然后開始修改數(shù)據(jù)：
1d /^^/d s/[[:cntrl:]]//g
|
第一個 '1d' 命令刪除第一行，第二個命令從輸出除去那些討厭的 '^' 字符。最后一行除去文件中可能存在的任何控制字符。既然在處理外來文件格式，我想消除在中途遇到任何控制字符的風(fēng)險。到目前為止，一切順利。現(xiàn)在，要向該基本腳本中添加一些處理功能：
1d /^^/d s/[[:cntrl:]]//g /^D/ {
s/^D\(.*\)/\1\tOUTY\tINNY\t/
s/^01/Jan/ s/^02/Feb/
s/^03/Mar/ s/^04/Apr/
s/^05/May/ s/^06/Jun/
s/^07/Jul/ s/^08/Aug/
s/^09/Sep/ s/^10/Oct/
s/^11/Nov/ s/^12/Dec/
s:^\(.*\)/\(.*\)/\(.*\):\2 \1 \3: }
|
首先，添加一個 '/^D/' 地址，以便 sed 只在遇到 QIF 數(shù)據(jù)字段的第一個字符 'D' 時才開始處理。當(dāng) sed 將這樣一行讀入其模式空間時，將按順序執(zhí)行花括號中的所有命令。
花括號中的第一個命令將把如下行：
變換成：
當(dāng)然，現(xiàn)在的格式還不完美，但沒關(guān)系。我們將在進行過程中逐漸細(xì)化模式空間的內(nèi)容。后面 12 行的最后效果是將數(shù)據(jù)變換成三個字母的格式，最后一行從數(shù)據(jù)中除去三個斜杠。最后得到這一行：
OUTY
和 INNY 字段是占位符，以后將被替換。現(xiàn)在還不能確定它們，因為如果美元金額為負(fù)，將把 OUTY 和 INNY 設(shè)置成 "misc" 和
"-"，但是，如果美元金額為正，將分別把它們更改成 "-" 和 "inco"。既然還沒有讀入美元金額，所以，需要暫時使用占位符。
細(xì)化
現(xiàn)在進一步細(xì)化：
1d /^^/d s/[[:cntrl:]]//g /^D/ {
s/^D\(.*\)/\1\tOUTY\tINNY\t/
s/^01/Jan/ s/^02/Feb/
s/^03/Mar/ s/^04/Apr/
s/^05/May/ s/^06/Jun/
s/^07/Jul/ s/^08/Aug/
s/^09/Sep/ s/^10/Oct/
s/^11/Nov/ s/^12/Dec/
s:^\(.*\)/\(.*\)/\(.*\):\2 \1 \3:
N N N
s/\nT\(.*\)\nN\(.*\)\nP\(.*\)/NUM\2NUM\t\tY\t\t\3\tAMT\1AMT/
s/NUMNUM/-/ s/NUM\([0-9]*\)NUM/\1/
s/\([0-9]\),/\1/ }
|
后七行有些復(fù)雜，所以將詳細(xì)討論它們。首先，連續(xù)使用三個 'N' 命令。'N' 命令告訴 sed 將
下一行讀入輸入中，然后將其附加到當(dāng)前模式空間。這三個 'N' 命令導(dǎo)致將下三行附加到當(dāng)前模式空間緩沖區(qū)，現(xiàn)在這一行看起來如下：
28 Aug 2000 OUTY INNY \nT-8.15\nN\nPCHECKCARD SUPERMARKET
|
sed 的模式空間變得很難看 -- 需要除去額外的新行，并執(zhí)行某些附加的格式化。要這樣做，將使用替代命令。要匹配的模式為：
這
將與后面依次跟有
'T'、零或多個字符、新行、'N'、任何數(shù)量的字符、新行、'P'、以及任何數(shù)量字符的新行匹配。呀！這個規(guī)則表達(dá)式將與剛剛附加到模式空間的三行的全
部內(nèi)容匹配。但我們要重新格式化該區(qū)域，而不是整個替換它。美元金額、支票號（如果有的話）和描述需要出現(xiàn)在替換字符串中。要這樣做，我們用帶有反斜杠的
圓括號括起那些“感興趣部分”，以便可以在替換字符串中引用它們（使用 '\1'、'\2\ 和 '\3' 來告訴 sed
將它們插入到何處）。以下是最后的命令：
s/\nT\(.*\)\nN\(.*\)\nP\(.*\)/NUM\2NUM\t\tY\t\t\3\tAMT\1AMT/
|
該命令將我們的行變換成：
28 Aug 2000 OUTY INNY NUMNUM Y CHECKCARD SUPERMARKET AMT-8.15AMT
|
雖
然該行正變得好一些，但是，有幾件事一看就有點...啊...有趣。首先是那個愚蠢的 "NUMNUM" 字符串 -- 其目的何在？如果查看 sed
腳本的后兩行，就會發(fā)現(xiàn)其目的，后兩行將把 "NUMNUM" 替換成 "-"，而把 "NUM"<number>"NUM" 替換成
<number>。如您所見，用愚蠢的標(biāo)記括起支票號允許我們在該字段為空時方便地插入一個 "-"。
結(jié)束嘗試
最后一行除去數(shù)字后的逗號。它把如 "3,231.00" 這樣的美元金額轉(zhuǎn)換成我使用的格式 "3231.00"。現(xiàn)在，讓我們看一下最終腳本：
最終的“QIF 到文本”腳本
1d /^^/d s/[[:cntrl:]]//g /^D/ { s/^D\(.*\)/\1\tOUTY\tINNY\t/
s/^01/Jan/ s/^02/Feb/ s/^03/Mar/ s/^04/Apr/ s/^05/May/
s/^06/Jun/ s/^07/Jul/ s/^08/Aug/ s/^09/Sep/ s/^10/Oct/
s/^11/Nov/ s/^12/Dec/ s:^\(.*\)/\(.*\)/\(.*\):\2 \1 \3:
N N N s/\nT\(.*\)\nN\(.*\)\nP\(.*\)/NUM\2NUM\t\tY\t\t\3\tAMT\1AMT/
s/NUMNUM/-/ s/NUM\([0-9]*\)NUM/\1/ s/\([0-9]\),/\1/
/AMT-[0-9]*.[0-9]*AMT/b fixnegs
s/AMT\(.*\)AMT/\1/ s/OUTY/-/ s/INNY/inco/
b done :fixnegs s/AMT-\(.*\)AMT/\1/ s/OUTY/misc/
s/INNY/-/ :done }
|
附加的十一行使用替代和一些分支功能來美化輸出。首先看一下這行：
/AMT-[0-9]*.[0-9]*AMT/b fixnegs
|
該行包含一個格式為 "/regexp/b label" 的分支命令。如果模式空間與規(guī)則表達(dá)式匹配，sed 將分支到 fixnegs 標(biāo)號。您應(yīng)該可以輕易找到該標(biāo)號，它在代碼中為 ":fixnegs"。如果規(guī)則表達(dá)式不匹配，則以常規(guī)方式繼續(xù)處理下一個命令。
既
然您理解該命令本身的工作原理，讓我們看一下分支。如果看一下分支規(guī)則表達(dá)式，將看到它與后面依次跟有 '-'、任意數(shù)量的數(shù)字、一個
'.'、任意數(shù)量的數(shù)字和 'AMT' 的字符串 'AMT' 匹配。就象我確信您已猜到一樣，該規(guī)則表達(dá)式專門處理負(fù)的美元金額。在這之前，用
'ATM' 括起美元金額，以便以后可以輕易找到它。因為規(guī)則表達(dá)式只與以 '-'
開始的美元金額匹配，所以，該分支只在恰巧處理借款時才發(fā)生。如果正處理貸款，應(yīng)該將 OUTY 設(shè)置成 'misc'，將 INNY 設(shè)置成
'-'，并且應(yīng)該除去貸款數(shù)量前面的負(fù)號。如果跟蹤代碼的流程，將看到實際情況正是這樣。如果不執(zhí)行分支，則用 '-' 替換 OUTY，用
'inco' 替換 INNY。完成了！現(xiàn)在輸出行是完美的：
28 Aug 2000 misc - - Y CHECKCARD SUPERMARKET -8.15
|
別犯糊涂
如
您所見，只要循序漸進地解決問題，使用 sed 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)就沒有那么難。不要試圖使用一個 sed
命令或一下子解決所有問題。相反，要朝著目標(biāo)逐步進行，并不斷改進 sed 腳本，直到其輸出正如您希望那樣為止。sed
有許多功能，希望您已非常熟悉其內(nèi)部工作原理并繼續(xù)努力以進一步掌握它！