在Linux系统中，"置换命令"通常指用于文件内容替换、文本处理或数据转换的命令，这些命令在系统管理、日志分析、自动化脚本等领域应用广泛，以下是Linux中常用的置换命令及其详细用法，包括基础语法、实际案例和注意事项。
sed命令——流编辑器
sed（Stream Editor）是Linux中最强大的文本替换工具之一，支持对文件进行逐行处理并输出结果，其基本语法为sed 's/原字符串/新字符串/选项' 文件名，其中s表示替换命令，选项包括g（全局替换）、i（忽略大小写）等。
基础用法示例：
- 全局替换：将文件中所有"old"替换为"new"
sed 's/old/new/g' example.txt
- 忽略大小写替换：
sed 's/old/new/gi' example.txt
- 直接修改文件（需谨慎使用）：
sed -i 's/old/new/g' example.txt
高级功能：
- 使用正则表达式：
sed 's/[0-9]/X/g'（将所有数字替换为X） - 多行替换：
sed '/^start/,/^end/s/old/new/'（在指定行范围内替换） - 备份并修改：
sed -i.bak 's/old/new/g' example.txt（生成.bak备份文件）
注意事项：sed默认使用单引号包裹命令，避免shell变量扩展；复杂替换建议使用脚本模式（sed -f script.sed）。
awk命令——文本处理工具
awk擅长按列处理文本，支持条件判断和循环，适合结构化数据（如CSV、日志文件），其替换语法为awk '{gsub(/原字符串/,"新字符串")}1' 文件名，其中gsub为全局替换函数。
基础用法示例：
- 按列替换：替换第2列中的"error"为"warning"
awk '{gsub(/error/,"warning",$2)}1' log.txt - 条件替换：仅替换包含"critical"的行
awk '/critical/{gsub(/failed/success/)}1' report.txt - 输出到新文件：
awk '{gsub(/old/new/)}1' input.txt > output.txt
高级功能：
- 结合变量：
awk '{gsub(/name/,"'$USER'/)}1' file - 使用内置函数：
awk '{sub(/./,"X",$1)}1'（仅替换每行第一个字符）
注意事项：awk的替换功能需结合模式匹配使用，性能优于sed处理大文件时。
tr命令——字符替换
tr用于转换或删除字符，支持单字符或字符集替换，语法为tr '原字符集' '新字符集' < 文件。
基础用法示例：
- 大小写转换：
tr 'A-Z' 'a-z' < input.txt
- 删除指定字符：
tr -d '0-9' < file.txt # 删除所有数字
- 字符压缩：
tr -s ' ' < file.txt # 合并多个空格为一个
注意事项：tr不支持正则表达式，仅适合简单字符操作；输入需通过管道或重定向提供。
expand与unexpand——制表符与空格转换
expand：将制表符（\t）转换为空格expand -t 4 file.txt # 每个制表符转换为4个空格
unexpand：将空格转换为制表符unexpand -t 4 file.txt
perl命令——高级文本处理
perl结合了sed和awk的功能，支持复杂正则表达式，语法为perl -pe 's/原字符串/新字符串/g' 文件。
示例：
perl -pe 's/\b(\d{3})-\d{4}\b/$1****/g' data.txt # 脱敏电话号码
命令对比与适用场景
| 命令 | 适用场景 | 支持正则 | 是否支持多行 |
|---|---|---|---|
sed |
简单文本替换、流处理 | 是 | 部分支持 |
awk |
按列处理、条件替换 | 是 | 支持 |
tr |
单字符转换、删除 | 否 | 不支持 |
perl |
复杂正则、编码转换 | 是 | 支持 |
实际应用案例
案例1：批量修改配置文件
将Nginx配置文件中的listen 80替换为listen 443：
sed -i 's/listen 80/listen 443/g' nginx.conf
案例2：日志数据清洗
从Apache日志中提取IP地址并替换为：
awk '{gsub(/[0-9]+\.[0-9]+\.[0-9]+\.[0-9]+/,"***")}1' access.log
注意事项
- 备份重要文件：使用
sed -i前建议先备份。 - 测试命令：复杂替换先用
sed或awk的-n选项测试输出。 - 性能优化：大文件优先使用
awk或perl，避免sed多次遍历。
相关问答FAQs
Q1: sed和awk在文本替换时有什么区别？
A1: sed更适合简单的行内替换，语法简洁，适合处理单行文本；而awk支持按列处理和复杂逻辑，适合结构化数据（如表格、日志）。sed无法直接处理多列条件替换，而awk可以通过$1、$2等列变量实现精准替换。
Q2: 如何安全地使用sed -i直接修改文件？
A2: 为避免误操作，建议先使用sed的-n选项预览替换结果（如sed -n 's/old/new/p' file），确认无误后再用sed -i修改，可通过添加扩展名备份文件（如sed -i.bak 's/old/new/g' file）,保留原始文件以便恢复。
