sed使用手册：文本处理的瑞士军刀

一、sed基础：流编辑器的核心机制

sed（Stream EDitor）作为Linux/Unix生态中经典的流编辑器，其核心设计哲学在于”非交互式文本处理”。与vim等交互式编辑器不同，sed通过命令行参数直接对输入流（文件或管道数据）执行编辑操作，这种设计使其成为自动化脚本中的理想工具。

1.1 基本语法结构

sed命令的标准格式为：

sed [选项] '编辑命令' [输入文件]

关键选项解析：

• -n：抑制默认输出（需配合p命令显示结果）
• -e：指定多条编辑命令（可省略）
• -i：直接修改文件（慎用，建议先备份）
• -f：从脚本文件读取命令

示例：将file.txt中所有”apple”替换为”orange”

sed 's/apple/orange/g' file.txt

1.2 地址定位技术

sed支持通过行号、正则表达式或两者组合精确定位编辑位置：

• 行号定位：3s/old/new/（仅处理第3行）
• 范围定位：1,5s/old/new/（处理1-5行）
• 步长定位：1~2s/old/new/（从第1行开始，每隔2行处理一次）
• 正则定位：/^start/s/old/new/（处理以”start”开头的行）

二、核心编辑命令详解

2.1 替换命令（s）

基本语法：

s/pattern/replacement/[flags]

关键flags：

• g：全局替换（默认每行只替换第一个匹配）
• p：打印替换后的行（需配合-n选项）
• i：忽略大小写
• w file：将替换结果写入文件

进阶技巧：

• 使用&引用整个匹配项

  echo "123 abc" | sed 's/[0-9]\+/& &/' 
  # 输出：123 123 abc

• 分组引用（\1,\2…）

  echo "2023-01-15" | sed 's/\([0-9]\{4\}\)-\([0-9]\{2\}\)-\([0-9]\{2\}\)/\3\/\2\/\1/'
  # 输出：15/01/2023

2.2 删除命令（d）

典型应用场景：

• 删除空行：/^$/d
• 删除注释行：/^#/d（需根据实际注释符号调整）
• 删除指定范围：10,20d（删除10-20行）

2.3 插入与追加（i/a）

• i\text：在当前行前插入
• a\text：在当前行后追加

示例：在包含”ERROR”的行后添加调试信息

sed '/ERROR/a\Debug info: Check log file' system.log

三、高级模式匹配技术

3.1 正则表达式进阶

sed支持POSIX扩展正则表达式，关键特性包括：

• 字符类：[[]]（字母）、[[]]（数字）
• 量词：*（0或多次）、+（1或多次）、?（0或1次）
• 边界匹配：^（行首）、$（行尾）
• 非贪婪匹配：通过\{n,m\}精确控制重复次数

3.2 保持空间（Hold Space）

sed提供模式空间（Pattern Space）和保持空间（Hold Space）两个工作区，实现复杂文本处理：

• h：将模式空间内容复制到保持空间
• H：追加到保持空间
• g：将保持空间内容复制到模式空间
• G：追加到模式空间

典型应用：反转文件行顺序

sed '1!G;h;$!d' file.txt

四、多文件处理与脚本化

4.1 批量处理文件

结合find命令处理多个文件：

find . -name "*.log" -exec sed -i 's/error/WARNING/g' {} \;

4.2 脚本文件编写

创建sed脚本（edit.sed）：

# 注释以#开头
s/foo/bar/g
/^#/d
1i\
=== Processed on $(date) ===

执行脚本：

sed -f edit.sed input.txt > output.txt

五、实用场景与最佳实践

5.1 日志处理案例

提取nginx访问日志中的IP和状态码：

sed -n 's/^\([0-9.]\+\).*"\([0-9]\{3\}\)".*/\1 \2/p' access.log

5.2 配置文件修改

安全修改SSH端口：

sed -i.bak '/^Port /s/[0-9]\+/2222/' /etc/ssh/sshd_config

5.3 性能优化建议

1. 大文件处理时禁用正则表达式引擎的冗余匹配
2. 使用-E选项启用扩展正则表达式（部分版本支持）
3. 复杂操作拆分为多个简单sed命令

六、常见问题与调试技巧

6.1 特殊字符处理

转义规则：

• /分隔符可用其他字符替代（如s|old|new|）
• 特殊字符需用\转义：\. \* \&等

6.2 调试方法

1. 使用-n和p命令逐步验证
2. 添加l命令显示不可见字符：

   sed -n 'l' file.txt

3. 分阶段执行复杂脚本

七、跨平台兼容性说明

1. GNU sed与BSD sed差异：

   • GNU支持-i直接修改，BSD需指定扩展名（-i ''）
   • GNU支持\d表示数字，BSD需用[[]]

2. macOS用户建议：

   brew install gnu-sed
   alias sed='gsed'

本手册系统梳理了sed从基础到高级的完整知识体系，通过大量实例演示了其在日志处理、配置管理、文本转换等场景的强大能力。建议开发者通过”man sed”查阅本地文档，结合实际需求进行针对性练习，逐步掌握这一文本处理利器的精髓。