匹配后仅显示第n行

1. 概述

当我们在输入中搜索模式时，grep 可能是第一个出现的命令。默认情况下，grep命令可以打印匹配的行。此外，它允许我们在 match 之前或之后 打印额外的上下文行。

在本教程中，我们将讨论如何在匹配后仅打印第 n 行。

2. 问题介绍

让我们通过一个例子来理解这个问题。首先，让我们看一个输入文件：

$ cat report.txt
Performance: BAD 
- app name: weather-cache
- time: 2021-12-18 21:20:20
- resource usage: CPU: 3%, RAM: 4096MB
- description: RAM usage is too high!
- ... omitted many other lines ...
Performance: OK
- app name: database-import
- time: 2021-12-19 20:20:20
- CPU Usage: 1%, RAM Usage: 200MB
- description: everything runs well!
Performance: BAD 
- app name: weather-web
- time: 2021-12-19 21:20:20
- resource usage: CPU: 100%, RAM: 300MB
- description: CPU usage is too high!
- ... omitted many other lines ...

假设我们的监控系统定期扫描所有正在运行的应用程序并创建报告。report.txt是生成的报告之一。

正如我们在输入文件中看到的，我们有“Performance: OK”和“Performance: BAD”块。

通常，我们只需要仔细查看那些“ Performance: BAD ”块。因此，字符串“ Performance: BAD ”将是我们的搜索模式。

但是，我们不想读取整个块。例如，有时，我们只需要知道有性能问题的应用程序的名称，即“ Performance: BAD”行之后的第一行。

但有时，我们也不关心哪个应用程序存在性能问题。相反，我们想知道“资源使用”状态，这是“Performance: BAD”行之后的第三行。

因此，我们可以看出这是一个“每次匹配后只打印第n行”的问题。

在本教程中，我们将从“每次匹配后仅打印下一行”开始，因为这种要求在实践中经常出现。之后，我们将把它扩展到更一般的情况：“每次匹配后的第 n 行”。

此外，我们假设两条匹配线之间的线数总是大于n。

下面我们先来看看如何在每次匹配后只打印下面一行。

3. 每次匹配后只打印下一行

有多种方法可以在每场比赛后只获得下一行。在本节中，我们将介绍三种直接的方法：使用grep、  *sed *和awk 。

接下来，让我们看看它们的实际效果。

3.1. 使用grep命令

如果我们使用选项“ -A1 ”，  grep将输出匹配的行及其后的行。现在，我们需要抑制匹配的行。

为此，我们可以将“ grep -A1 ”搜索结果通过管道传递给另一个带有-v选项的grep*命令以反转搜索 *：

$ grep 'Performance: BAD' --no-group-separator -A1 report.txt | grep -v 'Performance: BAD'
- app name: weather-cache
- app name: weather-web

正如我们在上面的输出中看到的，我们得到了预期的结果。

我们使用选项–no-group-separator*来取消行组之间的分隔符*，默认情况下为“ — ”。

3.2. 使用sed命令

一个紧凑的 sed单行代码可以解决这个问题。首先，让我们看一下命令：

$ sed -n '/Performance: BAD/{ n; p }' report.txt
- app name: weather-cache
- app name: weather-web

上面的输出显示 sed一行代码完成了这项工作。

让我们快速浏览一下命令以了解其工作原理：

• -n – 告诉 sed不要自动打印模式空间 ，除非我们要求它打印
• /pattern/{…} –当输入行与*模式匹配时执行**{…}*中的命令
• {n; p} – 当一行与模式匹配时*，*首先用下一个输入行覆盖模式空间（n命令），然后打印模式空间（p命令）

简单地说，这个想法是：一旦找到匹配的行，我们就读取下一行并打印。

3.3. 使用awk命令

当然，我们可以用awk命令实现与**sed解决方案相同的想法。

getline 是awk中的一个多功能语句。如果我们写一个简单的“ getline ”，它的工作方式与sed的“ n ”命令非常相似——读取下一个输入行：

$ awk '/Performance: BAD/{ getline; print }' report.txt
- app name: weather-cache
- app name: weather-web

所以， 上面的awk命令也可以工作。

接下来，让我们扩展这个问题，看看如何在每次匹配后只打印第 n 行。

4. 每场比赛后只打印第 N 行

我们仍将使用 grep、sed和awk命令来解决问题。

4.1. 使用grep命令

我们之前使用grep命令解决了n=1的情况：

grep 'pattern' --no-group-separator -A1 input | grep -v 'pattern'

我们可能认为将*-A1更改为-An会解决“第 n 个”情况。但是，如果 n>1，这个想法将不再有效。这是因为** grep -An将输出n+1行：匹配的行 +它之后的n*行**。

如果我们将此结果通过管道传递给*grep -v ‘pattern’ *，则匹配的行将被抑制。但是我们将有 n行而不是匹配后的第 n 行。

要在每次匹配后获得第 n 行，我们可以先使用grep -An找到每个包含n+1行的块。接下来，我们不是将其通过管道传输到grep -v，而是通过管道将其传输到可以打印每 (n+1) 行的命令。

例如，我们可以使用awk命令轻松地做到这一点：

$ grep 'Performance: BAD' --no-group-separator -A3 report.txt | awk 'NR % 4 == 0'
- resource usage: CPU: 3%, RAM: 4096MB
- resource usage: CPU: 100%, RAM: 300MB

如上面的输出所示，我们在每个“ Performance: BAD ”行之后得到了第 3 行。

此外，我们还使用awk对grep的结果进行后处理 。其实，单凭强大的awk就足以解决这个问题。我们将在后面的部分中看到它。

4.2. 使用sed 命令

首先，让我们回顾一下我们解决了“每次匹配后打印下一行”问题的sed单行代码：

sed -n '/pattern/{ n; p }' input

上面命令的核心部分是：当一行与模式匹配时，获取下一个输入行（n）并打印（p）。

因此，如果我们想在每场比赛后获得第三行，我们可以在一行中再添加两个 ’ n ‘：

$ sed -n '/Performance: BAD/{ n; n; n; p }' report.txt
- resource usage: CPU: 3%, RAM: 4096MB
- resource usage: CPU: 100%, RAM: 300MB

正如我们在上面的输出中看到的，问题已经解决。

但是，值得一提的是，由于sed脚本不支持变量或其他脚本语言功能，例如while、if-else等，因此构建问题的通用解决方案并不容易。

例如，如果要求说“在每次匹配后打印第 15 行”，我们必须键入 15 ’ n ‘。但是，要使sed命令动态化，我们可以 通过其他脚本（例如 shell 脚本）来构建sed命令。

4.3. 将awk命令与getline一起使用

与sed相比，awk脚本支持丰富的函数集和类似 C 的流程控制。

因此，我们可以 通过将 getline语句包装在 for循环中来轻松扩展之前的awk命令，以便在每次匹配后输出第三行：

$ awk -v n=3 '/Performance: BAD/ { for (i = 1; i <= n; i++) getline; print }' report.txt
- resource usage: CPU: 3%, RAM: 4096MB
- resource usage: CPU: 100%, RAM: 300MB

我们可以看到awk命令很容易理解并且可以完成工作。

正如我们所讨论的，getline是一个多功能语句。但是，建议默认情况下最好避免使用getline ，特别是对于初学者。

因此，让我们看看另一种awk方法，它可以在不使用getline 的情况下解决这个问题。

4.4. 在没有getline 的情况下使用awk命令

awk允许我们声明变量。因此，我们可以将匹配的行号存储在一个变量中，比如mLine，并检查当前行号是否等于 ( mLine + n )。如果相等，那么我们将打印该行：

$ awk -v n=3 '/Performance: BAD/ { mLine = NR } mLine && NR == mLine + n' report.txt 
- resource usage: CPU: 3%, RAM: 4096MB
- resource usage: CPU: 100%, RAM: 300MB