核心概念

awk 命令 -f 选项的主要作用是：从指定的文件中读取 awk 程序脚本，而不是在命令行中直接编写脚本。

这就像很多命令（如 tar -f）一样，-f 通常用来指定一个文件作为输入源，对于 awk 而言，这个文件里存放的是你想要执行的 awk 代码。

为什么需要 -f 选项？

虽然简单的 awk 脚本可以直接在命令行中书写，但一旦脚本变得复杂（包含多个 BEGIN 和 END 块、多个条件处理、函数定义等），在命令行中输入和维护就会变得非常困难和易错。

使用 -f 选项有以下主要优点：

1. 可读性强：将代码放在一个独立的 .awk 文件中，结构清晰，易于阅读和理解。
2. 可维护性高：当需要修改脚本时，只需编辑对应的 .awk 文件，而不需要重新输入一长串命令。
3. 可重用性：编写好的 .awk 脚本文件可以在不同的数据文件上重复使用。
4. 便于调试：可以在 .awk 文件中使用 print 语句等工具进行调试，而不用担心命令行引号转义等问题。

语法格式

使用 -f 选项的基本语法如下：

awk -f script_filename input_file1 input_file2 ...

• awk: 命令本身。
• -f: 告诉 awk 接下来要从一个文件读取脚本。
• script_filename: 包含 awk 脚本的文件路径，这个文件通常以 .awk 作为扩展名，但这并非强制要求。
• input_file1 ...: 你想要用该脚本处理的输入数据文件，如果省略输入文件，awk 会从标准输入（例如管道）读取数据。

实战示例

假设我们有一个名为 students.txt 的数据文件，内容如下：

students.txt

Alice 90 85 92
Bob   78 88 76
Charlie 95 91 89
David 82 79 85

示例 1：简单的脚本文件

我们想计算每个学生的平均分。

步骤 1：创建 awk 脚本文件

创建一个名为 calculate_average.awk 的文件，内容如下：

calculate_average.awk

{
    # $1 是名字, $2, $3, $4 是三科成绩
    total = $2 + $3 + $4
    average = total / 3
    # 使用 printf 进行格式化输出，保留两位小数
    printf "%s 的平均分是: %.2f\n", $1, average
}

步骤 2：执行命令

在终端中运行以下命令：

awk -f calculate_average.awk students.txt

输出结果：

Alice 的平均分是: 89.00
Bob 的平均分是: 80.67
Charlie 的平均分是: 91.67
David 的平均分是: 82.00

示例 2：包含 BEGIN 和 END 块的复杂脚本

我们不仅想计算每个学生的平均分,还想在所有数据处理完成后，输出一个班级总分的统计信息。

步骤 1：创建 awk 脚本文件

创建一个名为 class_stats.awk 的文件，内容如下：

class_stats.awk

BEGIN {
    # 在处理任何数据行之前执行
    printf "--- 班级成绩统计 ---\n"
    printf "%-10s %s\n", "姓名", "平均分"
    printf "---------------------\n"
    class_total = 0
    student_count = 0
}
{
    # 处理每一行数据
    total = $2 + $3 + $4
    average = total / 3
    # 使用 printf 进行格式化输出
    printf "%-10s %.2f\n", $1, average
    # 累加班级总分和学生人数
    class_total += total
    student_count++
}
END {
    # 在处理完所有数据行之后执行
    printf "---------------------\n"
    printf "班级总分: %d\n", class_total
    printf "班级平均分: %.2f\n", class_total / (student_count * 3) # 注意这里是总科目数
}

步骤 2：执行命令

awk -f class_stats.awk students.txt

输出结果：

--- 班级成绩统计 ---
姓名       平均分
---------------------
Alice      89.00
Bob        80.67
Charlie    91.67
David      82.00
---------------------
班级总分: 1014
班级平均分: 84.50

高级用法：多个 -f 选项

awk 允许你使用多个 -f 选项来加载多个脚本文件，这些脚本文件会按照指定的顺序被加载和执行，后面的脚本可以覆盖前面脚本中定义的同名变量或函数。

语法：

awk -f script1.awk -f script2.awk input_file

示例：

假设 script1.awk 定义了一个变量 x = 10，而 script2.awk 将 x 重新赋值为 20。

script1.awk

BEGIN {
    x = 10
    print "在 script1.awk 中，x =", x
}

script2.awk

BEGIN {
    x = 20
    print "在 script2.awk 中，x =", x
    print "x 的值是:", x
}

执行命令：

awk -f script1.awk -f script2.awk /dev/null

（使用 /dev/null 作为输入，因为我们只需要 BEGIN 块的执行）

输出结果：

在 script1.awk 中，x = 10
在 script2.awk 中，x = 20
x 的值是: 20

可以看到,script2.awk 中的 x = 20 覆盖了 script1.awk 中的定义。

掌握 -f 选项是编写高效、健壮 awk 脚本的关键一步，它标志着你从简单的命令行使用者向脚本开发者的转变。