Coding Man删除文件中从特定行开始的所有行
1. 概述
当我们在 Linux 命令行下工作时，我们经常需要对文本文件进行操作。
从文本文件中删除行是一种常见的操作——例如，删除文件的第一行 ，从另一个文件 B中删除文件 A 中出现的行 ，从文件中删除最后 N 行 ，等等。
在本教程中，我们将了解如何从给定的行号删除行，直到文件末尾。
2. 问题介绍
虽然这个问题并不难理解，但让我们看一个例子来让我们明白这一点。
假设我们有一个名为input.txt的输入文件：
$ nl input.txt
1 I am the 1st line.
2 I am the 2nd line.
3 I am the 3rd line.
4 I am the 4th line.
5 I am the 5th line.
6 I am the 6th line.
7 I am the 7th line.
8 I am the 8th line.
如上面的输出所示，我们使用 nl 命令打印带有行号的文件内容。
现在，假设我们的目标是删除从第 5 行到文件末尾的所有行。
该问题可能有两种变体：
- 删除所有行，从给定的行号开始，直到文件的末尾（给定的行不会出现在结果中）。
- 删除给定行号之后的所有行，直到文件末尾（给定行将在结果中）。
我们将在本教程中讨论这两种情况。
在 Linux 命令行中有多种方法可以做到这一点。在本教程中，我们将探讨四种方法：
接下来，让我们看看他们的行动。
3. 使用纯 Bash
Bash 是大多数现代 Linux 发行版的默认 shell。所以，如果我们用纯 Bash 解决一个问题，也就是说，我们的解决方案不依赖任何额外的依赖。
接下来，让我们看看如何使用简单的 Bash 脚本来解决问题。
3.1. 删除给定行之后的所有行
首先，让我们看一个 shell 脚本rmLines_v1.sh来删除不包括给定行的行。也就是说，给定的行将保留在我们的结果中：
$ cat rmLines_v1.sh
#!/bin/bash
FILE="$1"
LINE_NO=$2
i=1
while read line; do
echo "$line"
if [ "$i" -eq "$LINE_NO" ]; then
break
fi
i=$(( i + 1 ))
done <"$FILE"
shell 脚本看起来很简单。它接受两个参数：文件名和行号。
脚本的主要部分是一个 while 循环，它遍历并输出行，直到给定的行号。我们声明一个计数器变量*$i*并 在循环中递增计数器 ，以便我们知道何时应该停止打印。
让我们使用示例输入文件执行脚本：
$ ./rmLines_v1.sh input.txt 5
I am the 1st line.
I am the 2nd line.
I am the 3rd line.
I am the 4th line.
I am the 5th line.
在这个测试中，我们传递了一个“5”作为第二个参数，我们看到第五行在输出中。所以，它按我们的预期工作。 请注意，尽管脚本会打印所需的输出，但它不会更改原始input.txt文件。如果我们想将更改写回输入文件，shell 的重定向可以帮助我们：
$ ./rmLines_v1.sh input.txt 5 > tmp.result && mv tmp.result input.txt
$ cat input.txt
I am the 1st line.
I am the 2nd line.
I am the 3rd line.
I am the 4th line.
I am the 5th line.
接下来，让我们修改脚本 rmLines_v1.sh以删除行，包括给定的行。
3.2. 删除给定的行和它之后的所有行
要求很容易理解。例如，如果我们将第 5 行作为参数，则也应该删除第 5 行。
这对我们来说不是挑战。我们可以修改rmLines_v1.sh脚本来解决问题。有两种方法可以使它工作：
- 在if块之后移动*echo “$line”*行，以便我们可以在打印给定行之前中断循环
- 将if条件*[ “$i” -eq “$LINE_NO” ]更改为[ “$i” -eq $(( “LINE_NO” -1 ))]*
我们可以创建两个脚本来分别处理包含和排除场景。但是，如果有新的需求出现，我们必须维护两个脚本。
如果我们可以创建一个适用于这两种情况的脚本，那就太好了。
接下来，让我们看看如何实现目标。
3.3. 一个脚本覆盖两个场景
首先，让我们看一下脚本的第二个版本：
$ cat rmLines_v2.sh
#!/bin/bash
err_usage(){
echo "The Arguments are not accepted!"
echo "Usage: $0 <-i or -e> <FILENAME> <FROM_LINE_NUMBER>"
echo "-i : Remove lines including the given line."
echo "-e : Remove lines excluding the given line."
exit 1
}
if [ $# -ne 3 ]; then
err_usage
fi
FILE="$2"
LINE_NO=$3
case "$1" in
-i)
LINE_NO=$(( LINE_NO - 1 ))
;;
-e)
;;
*)
err_usage
;;
esac
i=1
while read line; do
echo "$line"
if [ "$i" -eq "$LINE_NO" ]; then
break
fi
i=$(( i + 1 ))
done <"$FILE"
如上面的输出所示，我们在脚本中引入了一个新参数：-i或*-e来指定行删除语义，分别包括或排除给定的行。 除此之外，我们还在脚本中添加了一个新的if检查和一个新的case块。新添加的if*块验证用户是否已将三个参数传递给脚本。
case语句检查第一个选项是“ -i ”还是“ -e ”。此外，如果用户通过-i选项，它将从*$LINE_NO*变量中减少一个。
我们在脚本中显示的参数解析只是一个示例。我们将在“如何在 Bash 脚本中使用命令行参数 ”中更详细地讨论更高级的参数解析。
最后，让我们使用*-i*和 -e选项测试脚本的第 2 版，看看它是否解决了我们的问题：
$ ./rmLines_v2.sh -i input.txt 5
I am the 1st line.
I am the 2nd line.
I am the 3rd line.
I am the 4th line.
$ ./rmLines_v2.sh -e input.txt 5
I am the 1st line.
I am the 2nd line.
I am the 3rd line.
I am the 4th line.
I am the 5th line.
伟大的！如输出所示，我们已经使用单个脚本实现了对这两种场景的覆盖。因此，我们使用纯 Bash 解决了这个问题。
4. 使用 head命令
尽管纯 Bash 解决方案不需要任何外部包，但我们必须自己实现每个步骤，例如循环。
Linux 命令行库中有许多广泛使用的文本处理工具。通常，他们可以以一种非常紧凑和直接的方式解决我们的问题。
head命令可能是解决问题最明显的方法。这是因为head命令将输出文件的第一部分。这正是我们正在寻找的。
4.1. 删除给定行之后的所有行
我们可以使用 head的*-n X选项来获取前X*行：
$ head -n 5 input.txt
I am the 1st line.
I am the 2nd line.
I am the 3rd line.
I am the 4th line.
I am the 5th line.
我们可能希望将上面head命令中的硬编码“ 5 ” 替换为 shell 变量，以使该命令易于在脚本中组装：
$ head -n "$LINE_NO" input.txt
4.2. 删除给定的行和它之后的所有行
head命令本身不支持包含和不包含给定行的输出。 但是，我们可以调整“ -n X ”选项中的 X 来实现：
$ LINE_NO=5
$ head -n "$(( LINE_NO - 1 ))" input.txt
I am the 1st line.
I am the 2nd line.
I am the 3rd line.
I am the 4th line.
将head命令包装在类似于我们在纯 Bash 解决方案中编写的 shell 脚本中并不难。
我们可以让 shell 脚本处理参数，例如“包含”或“排除”选项，并更改head命令中使用的*$LINE_NO*变量 。
所以，我们也可以用head命令实现一个脚本覆盖两个场景。
5. 使用sed命令
到目前为止，我们已经使用纯 Bash 和方便的head命令解决了这个问题。
现在，让我们看看sed是如何解决这个问题的。
5.1.删除给定行之后的所有行
sed可以通过不同的方式解决问题。例如，所有这些命令都会完成这项工作（假设我们已经将值 5 存储在*$LINE_NO* shell 变量中）：
sed -n "1,$LINE_NO p;$(( LINE_NO + 1 )) q" input.txt
sed "$(( LINE_NO + 1 )),$ d" input.txt
sed "1, $LINE_NO ! d" input.txt
请注意，我们使用双引号将上述所有sed命令中的命令括起来以扩展 shell 变量。
此外，我们在“ ！”和最后一个命令中的“ d ”命令。这是因为如果我们将“ !d ”放在双引号之间，则 ’ ! ’ 字符将默认触发 Bash 的历史扩展 。
这三个命令将产生相同的输出。但是，如果我们考虑性能，第一个命令将比其他两个命令具有更好的性能，尽管它看起来比两个都长。
这是因为第一个命令只读取到LINE_NO+1行。之后， sed命令将退出（q）处理输入文件。这在我们处理大型输入文件时特别有用。
现在，我们以第一个命令为例进行测试：
$ echo $LINE_NO
5
$ sed -n "1,$LINE_NO p; $(( LINE_NO + 1 )) q" input.txt
I am the 1st line.
I am the 2nd line.
I am the 3rd line.
I am the 4th line.
I am the 5th line.
值得一提的是sed有一个 -i 选项，允许我们将更改写回文件。
5.2. 删除给定的行和它之后的所有行
更改我们的 sed命令以使其适用于“包含删除”场景并不难。我们可以在*$LINE_NO*变量上玩一些数学技巧 来实现这一点：
$ sed -n "1,$(( LINE_NO - 1 )) p; $LINE_NO q" input.txt
I am the 1st line.
I am the 2nd line.
I am the 3rd line.
I am the 4th line.
我们已经使用sed命令解决了这个问题 。
如果我们想让一个sed命令适用于两种场景，我们可以将 sed命令包装在一个类似于纯 Bash 解决方案的 shell 脚本中。
6. 使用awk 命令
awk是另一个强大的文本处理实用程序。现在，让我们看看awk是如何解决这个问题的。
6.1. 删除给定行之后的所有行
与 sed类似， awk也可以以非常紧凑的方式解决问题：
awk 'NR <= 5' input.txt
但是，**我们希望使命令更加灵活。因此，我们将硬编码的“ 5 ”提取到awk变量“ lineNo ”**中。此外，为了获得更好的性能，我们在当前处理行号大于 from 的值时退出文件处理：
$ awk -v lineNo='5' 'NR > lineNo{exit};1' input.txt
I am the 1st line.
I am the 2nd line.
I am the 3rd line.
I am the 4th line.
I am the 5th line.
6.2. 删除给定的行和它之后的所有行
有几种方法可以将 awk命令更改为“包含删除”。一种直接的方法是将变量from替换为*(from -1)*：
$ awk -v lineNo='5' 'NR > (lineNo-1){exit};1' input.txt
I am the 1st line.
I am the 2nd line.
I am the 3rd line.
I am the 4th line.
我们还可以构建一个命令来涵盖“inclusive-deletion”和“exclusive-deletion”。使用 awk更容易，因为它支持变量和 awk脚本语言：
$ awk -v opt="i" -v lineNo="5" 'NR > lineNo-( opt == "i"? 1 : 0 ){exit};1' input.txt
I am the 1st line.
I am the 2nd line.
I am the 3rd line.
I am the 4th line.
$ awk -v opt="e" -v lineNo="5" 'NR > lineNo-( opt == "i"? 1 : 0 ){exit};1' input.txt
I am the 1st line.
I am the 2nd line.
I am the 3rd line.
I am the 4th line.
I am the 5th line.
当然，如果我们愿意，我们也可以将awk命令包装在一个小的 shell 脚本中，并从 shell 变量中传递“ opt ”和“ lineNo ”，就像我们对sed命令所做的那样。