linux运维零基础学习资料：expect-正则表达式-sed-cut的使用

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本节所讲内容：

23.1 expect实现无交互登录

23.2 正则表达式

23.3 sed流编辑器

23.4 cut命令

23.5 实战-bash脚本语法检查和查看详细的执行过程

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23.1 expect实现无交互登录

expect ([ɪkˈspekt] 期待 )是从它发展出来的。如果你想要写一个能够自动处理输入输出的脚本（如向用户提问并且验证密码）又不想面对C或者Perl，那么expect是你的最好的选择。它可以用来做一些linux下无法做到交互的一些命令操作

安装和使用expect

[root@xuegod63 ~]# yum -y install expect

使用expect创建脚本的方法

1）定义脚本执行的shell

#!/usr/bin/expect

这里定义的是expect可执行文件的链接路径（或真实路径），功能类似于bash等shell功能

2）set timeout 30

设置超时时间，单位是秒，如果设为timeout -1 意为永不超时

3）spawn

spawn 是进入expect环境后才能执行的内部命令，如果没有装expect或者直接在默认的SHELL下执行是找不到spawn命令的。不能直接在默认的shell环境中进行执行主要功能，它主要的功能是给ssh运行进程加个壳， 用来传递交互指令。

4）expect

这里的expect同样是expect的内部命令

主要功能：判断输出结果是否包含某项字符串，没有则立即返回，否则就等待一段时间后返回，等待时间通过timeout进行设置

5）send

执行交互动作，将交互要执行的动作进行输入给交互指令

命令字符串结尾要加上"\r"，如果出现异常等待的状态可以进行核查

6）exp_continue

继续执行接下来的交互操作

7）interact

执行完后保持交互状态，把控制权交给控制台；如果不加这一项，交互完成会自动退出

8）$argv

expect 脚本可以接受从bash传递过来的参数，可以使用 [lindex $argv n]获得，n从0开始，分别表示第一个，第二个，第三个……参数

例1：免密码脚本通过SSH登录服务器

注：运行脚本时，要把#号后面的注释删除，不然无法运行

[root@xuegod63 ~]# vim ssh.exp

#!/usr/bin/expect

set ipaddr "192.168.100.63"

set name "root"

set passwd "123456"

set timeout 30 #设置超时时间，单位是秒；expect超时等待的时间。默认timeout为10s。

spawn ssh $name@$ipaddr # spawn是进入expect环境后才可以执行的expect内部命令，如果没有装expect或者直接在shell下执行是找不到spawn命令的。这个就好比cd是shell的内建命令，离开shell，就无法执行cd一样。它主要的功能是给ssh运行进程加个壳，用来传递交互指令。

expect {

"yes/no" { send "yes\r";exp_continue }

"password" { send "$passwd\r" } #执行交互动作，与手工输入密码的动作等效。

}

expect "#" #找#这个字符串，找到就代表root登录成功了

send "touch /root/xuegod1011.txt\r"

send "ls /etc > /root/xuegod1011.txt\r"

send "mkdir /tmp/xuegod1011\r"

send "exit\r"

expect eof #执行完成上述命令后，退出Expect，把控制权交给控制台，变回手工操作

[root@xuegod63 ~]# expect ssh.exp #开始执行

例2：对服务器批量管理（了解一下）

[root@xuegod63 ~]# vim ip_pass.txt #这里写上要执行的IP地址和root用户密码

192.168.1.63 123456

192.168.1.64 123456

192.168.1.65 123456

[root@xuegod63 ~]# vim ssh2.exp #编写要执行的操作

注：运行脚本时，要把#号后面的注释删除，不然无法运行

#!/usr/bin/expect

set ipaddr [lindex $argv 0] #接收第一个位置的变量

set passwd [lindex $argv 1] #接收第二个位置的变量

set timeout 30

spawn ssh root@$ipaddr

expect {

"yes/no" { send "yes\r";exp_continue }

"password" { send "$passwd\r" }

}

expect "#"

send "touch /root/xuegod1011.txt\r"

send "ls /etc > /root/xuegod1011.txt\r"

send "mkdir /tmp/xuegod1011\r"

send "exit\r"

expect eof

[root@xuegod63 ~]# vim login.sh

#!/bin/bash

for ip in `awk '{print $1}' /root/ip_pass.txt`

pass=`grep $ip /root/ip_pass.txt|awk '{print $2}'` #通过grep找到这ip这一行内容，然后通过awk找到这一行的第二列

expect /root/ssh2.exp $ip $pass

done

[root@xuegod63 ~]# sh login.sh

23.2 正则表达式的使用

正则表达式，又称规则表达式。（英语：Regular Expression [ˈreɡjulə] 规则的 [ iksˈpreʃən] 表

达），在代码中常简写为regex、regexp或RE），计算机科学的一个概念。正则表达式通常被用来检索、替换那些符合某个模式(规则)的文本。

正则表达式不只有一种，而且LINUX中不同的程序可能会使用不同的正则表达式，如：

工具：grep sed awk

LINUX中常用的有两种正则表达式引擎

基础正则表达式：BRE

扩展正则表达式: ERE

Shell正则表达式的组成

基础正则表达式

特别字符

$ #匹配输入字符串的结尾位置。要匹配 $ 字符本身，请使用 \$

( ) #标记一个子表达式的开始和结束位置。要匹配这些字符，请使用 $ 和 $

* #匹配前面的子表达式零次或多次。要匹配 * 字符，请使用 \*

+ #匹配前面的子表达式一次或多次。要匹配 + 字符，请使用 \+

. #匹配除换行符 \n 之外的任何单字符。要匹配 . ，请使用 \.

[ #标记一个中括号表达式的开始。要匹配 [，请使用 \[

? #匹配前面的子表达式零次或一次，或指明一个非贪婪限定符。要匹配 ? 字符请使用 \?

\ #将下一个字符标记为或特殊字符、或原义字符、或向后引用、或八进制转义符。例如， 'n' 匹配字符 'n'。'\n' 匹配换行符。序列 '\\' 匹配 "\"，而 '\(' 则匹配 "("

^ #匹配输入字符串的开始位置，除非在方括号表达式中使用，此时它表示不接受该字符集合。要匹配 ^ 字符本身，请使用 \^

{ #标记限定符表达式的开始。要匹配 {，请使用 \{

| #指明两项之间的一个选择。如：Y | y，要匹配 |，请使用 \|

定位符

^ #匹配输入字符串开始的位置

$ #匹配输入字符串结尾的位置

非打印字符

\n #匹配一个换行符

\r #匹配一个回车符

\t #匹配一个制表符

[root@xuegod63 ~]# grep 'ro\+t' /etc/passwd

[root@xuegod63 ~]# egrep 'ro+t' /etc/passwd

[root@xuegod63 ~]# egrep 'ro(o)?t' /etc/passwd

[root@xuegod63 ~]# grep 'ro$o$\?t' /etc/passwd

例：统计/etc/ssh/sshd_config文件中除去空行和#号开头的行的行数

[root@xuegod63 ~]# grep -v "^$" /etc/ssh/ssh_config | grep -v "^#" | wc -l

[root@xuegod63 ~]# grep -v "^$\|^#" /etc/ssh/ssh_config | wc -l #使用基础正则表达式

[root@xuegod63 ~]# grep -E -v "^$|^#" /etc/ssh/ssh_config | wc -l #扩展正则表达式

[root@xuegod63 ~]# egrep -v "^$|^#" /etc/ssh/ssh_config | wc -l #扩展正则表达式

23.3 sed流编辑器

23.3.1 sed strem editor 流编辑器

sed编辑器是一行一行的处理文件内容的。正在处理的内容存放在模式空间(缓冲区)内，处理完成后按照选项的规定进行输出或文件的修改。

接着处理下一行，这样不断重复，直到文件末尾。文件内容并没有改变，除非你使用重定向存储输出。Sed主要用来自动编辑一个或多个文件；简化对文件的反复操作；

sed也是支持正则表达式的，如果要使用扩展正则加参数-r

sed的执行过程：

(1)一次读取一行数据

(2)根据我们提供的规则来匹配相关的数据，比如查找root

(3)按照命令修改数据流中的数据，比如替换

(4)将结果进行输出

(5)重复上面四步

23.3.2 如何使用

语法格式：sed [options] ‘[commands]’ filename

例1：

[root@xuegod63 ~]# echo "this is apple" | sed 's/apple/dog/'

this is dog

有/的时候，可以使用其他界定符

[root@xuegod63 ~]# echo "this is ap/ple " | sed 's@ap/ple@dog@'

this is dog

[root@xuegod63 ~]# echo "this is ap/ple " | sed 's/ap\/ple/dog/'

this is dog

[root@xuegod63 ~]# echo "this is apple" > a.txt

[root@xuegod63 ~]# sed 's/apple/dog/' a.txt

this is dog

[root@xuegod63 ~]# cat a.txt #发现并没有修改文件

this is apple

23.3.3 sed命令参数详解

选项：

-a 在当前行下面插入文件

-n 读取下一个输入行，用下一个命令处理新的行而不是用第一个命令（取消默认输出）

-e 执行多个sed指令

-f 运行脚本

-i 编辑文件内容 ***

-i.bak 编辑的同时创造.bak的备份

-r 使用扩展的正则表达式

命令：

i 在当前行上面插入文件

c 把选定的行改为新的指定的文本

p 打印 ***

d 删除 ***

r/R 读取文件/一行

w 另存

s 查找

y 替换

h 拷贝模板块的内容到内存中的缓冲区。

H 追加模板块的内容到内存中的缓冲区。

g 获得内存缓冲区的内容，并替代当前模板块中的文本。

G 获得内存缓冲区的内容，并追加到当前模板块文本的后面

D 删除\n之前的内容

P 打印\n之前的内容

替换标记：

数字：表明新文本将替换第几处模式匹配的地方

g：表示新文本将会替换所有匹配的文本

\1：子串匹配标记，前面搜索可以用元字符集$..$,

&：保留搜索到的字符用来替换其它字符

sed匹配字符集

^ 匹配行开始，如：/^sed/匹配所有以sed开头的行。

$ 匹配行结束，如：/sed$/匹配所有以sed结尾的行。

. 匹配一个非换行符的任意字符，如：/s.d/匹配s后接一个任意字符，最后是d。

* 匹配0个或多个字符，如：/*sed/匹配所有模板是一个或多个空格后紧跟sed的行。

例1：s 只替换第一个匹配到的字符，将passwd中的root用户替换成xuegod

[root@xuegod63 ~]# cp /etc/passwd ./

[root@xuegod63 ~]# sed 's/root/xuegod/' passwd | grep xuegod

xuegod:x:0:0:root:/root:/bin/bash #发现只替换了第一个匹配的root，后面的没有替换

bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin

例2：全面替换标记g

[root@xuegod63 ~]# sed 's/root/xuegod/g' passwd | grep xuegod

xuegod:x:0:0:xuegod:/xuegod:/bin/bash #全部替换了

把/etc/passwd文件每行开头加上hello

[root@xuegod63 ~]# sed 's/^/hello /' /etc/passwd

例2：将sed中默认的/ 定界符改成#号

[root@xuegod63 ~]# sed 's#/bin/bash#/sbin/nologin#' /etc/passwd | head -5

root:x:0:0:root:/root:/sbin/nologin

bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin

以/来做定界符：

则需要转义符，先输入源内容和替换内容，然后输入转义符，最后输入界定符

[root@xuegod63 ~]# sed 's/\/bin\/bash/\/sbin\/nologin/' passwd | head -5

（2）按行查找替换

写法如下：

用数字表示行范围；$表示最末行

用文本模式配置来过滤

例1：单行替换，将第2行中bin替换成xuegod

[root@xuegod63 ~]# sed '2s/bin/xuegod/' passwd | head -2

root:x:0:0:root:/root:/bin/bash

xuegod:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin

例2：多行替换，如果涉及到多行处理，用逗号表示行间隔。将第2行到最末行中bin替换成xuegod，$匹配行结束

[root@xuegod63 ~]# sed '2,$s/bin/xuegod/' /etc/passwd | more

root:x:0:0:root:/root:/bin/bash

xuegod:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin

daemon:x:2:2:daemon:/sxuegod:/sbin/nologin

adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sxuegod/nologin

（3）d 删除行第2行到第4行的内容

[root@xuegod63 ~]# cat /etc/hosts

127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4

::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6

192.168.1.50 centos50

192.168.1.63 xuegod63

192.168.1.64 xuegod64

192.168.1.80 centos80

192.168.1.90 centos90

192.168.1.100 centos100

[root@xuegod63 ~]# sed '2,4d' /etc/hosts

127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4

192.168.1.64 xuegod64

192.168.1.80 centos80

192.168.1.90 centos90

192.168.1.100 centos100

[root@xuegod63 ~]# sed '/192.168/d' /etc/hosts #将包括192.168的行删除

127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4

::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6

（4）添加行

命令i(insert插入)，在当前行前面插入一行 i\

命令a(append附加)，在当前行后面添加一行 a\

例1：插入

[root@xuegod63 ~]# echo "hello world" | sed 'i\xuegod '

xuegod

hello world

例2：追加

[root@xuegod63 ~]# echo "hello world"|sed 'a\xuegod'

hello world

xuegod

例3：在文件最后追加内容

[root@xuegod63 ~]# sed '$a\192.168.100.100 xuegod100.cn' /etc/hosts

127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4

::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6

192.168.1.63 xuegod63.cn

192.168.1.64 xuegod64.cn

192.168.1.62 xuegod62.cn

192.168.100.100 xuegod100.cn

例4：在文件中第2行之后，开始追加内容

[root@xuegod63 ~]# sed '2a\192.168.100.100 xuegod100.cn' /etc/hosts

127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4

::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6

192.168.100.100 xuegod100.cn

192.168.1.63 xuegod63.cn

192.168.1.64 xuegod64.cn

192.168.1.62 xuegod62.cn

例5：在文件中第2行前插入一行

[root@xuegod63 ~]# sed '2i\192.168.100.100 xuegod100.cn' /etc/hosts

127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4

192.168.100.100 xuegod100.cn

::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6

192.168.1.63 xuegod63.cn

192.168.1.64 xuegod64.cn

192.168.1.62 xuegod62.cn

例6：在文件中第2行到第4行之后分别追加内容

[root@xuegod63 ~]# sed '2,4a\hello world' passwd | head

[root@xuegod63 ~]# sed '2,4a\192.168.100.100 xuegod100.cn' /etc/hosts

127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4

::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6

192.168.100.100 xuegod100.cn

192.168.1.63 xuegod63.cn

192.168.100.100 xuegod100.cn

192.168.1.64 xuegod64.cn

192.168.100.100 xuegod100.cn

192.168.1.62 xuegod62.cn

（5）修改行命令c (change) c\

例1：将第4行内容改成aaa bbb

[root@xuegod63 ~]# cat /etc/hosts

127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4

::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6

192.168.1.63 xuegod63.cn

192.168.1.65 xuegod64.cn

192.168.1.62 xuegod62.cn

[root@xuegod63 ~]# sed '4c\aaaaa bbbbbb' /etc/hosts

例2：将第2行到最后全部修改成aaaaa bbbb

[root@xuegod63 ~]# sed '2,$c\aaaaa bbbb' /etc/hosts

127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4

192.168.1.65 xuegod65.cn

例3：将包括192.168.1.64行的内容修改成192.168.100.100

[root@xuegod63 ~]# sed '/192.168.1.64/c\192.168.100.100' /etc/hosts

127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4

::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6

192.168.1.50 centos50

192.168.1.63 xueg/od63

192.168.100.100

192.168.1.80 centos80

192.168.1.90 centos90

192.168.1.100 centos100

[root@xuegod63 ~]# sed '/192.168.1/c\192.168.100.100' /etc/hosts

127.0.0.1 localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4

::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6

192.168.100.100

（6）打印，直接打印文件中的内容

例1：打印第2-5行内容

[root@xuegod63 ~]# sed -n '2,5p' /etc/hosts

::1 localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6

例2：输出文件中含有games的行

[root@xuegod63 ~]# sed -n '/games/p' /etc/passwd

例3：输出文件中games与nobody间的部分，包含games与nobody

[root@xuegod63 ~]# sed -n '/games/,/nobody/p' /etc/passwd

（7）将修改或过滤出来的内容保存到另一个文件中

例2：将passwd中的包括root字样的行保存到 c.txt 中

[root@xuegod63 ~]# sed -n '/root/w c.txt' /etc/passwd

[root@xuegod63 ~]# cat c.txt

root:x:0:0:root:/root:/bin/bash

operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin

（8）-i 对原文件修改，保存（必会）使用场景：替换或修改服务器配置文件

[root@xuegod63 ~]# sed -i 's/root/xuegod/' passwd

[root@xuegod63 ~]# head -1 passwd

xuegod:x:0:0:root:/root:/bin/bash

修改IP地址为192.168.1.65

[root@xuegod63 ~]# sed -i 's/IPADDR=192.168.100.63/IPADDR=192.168.1.65/' /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

23.4 cut命令

23.4.1 cut常用参数

cut命令用来显示行中的指定部分，删除文件中指定字段。

说明：该命令有两项功能，其一是用来显示文件的内容，它依次读取由参数file所指明的文件，将它们的内容输出到标准输出上；其二是连接两个或多个文件，如cut f1 f2 > f3将把文件f1和fn的内容合并起来，然后通过输出重定向符“>”的作用，将它们放入文件f3中。

语法: cut(选项)(参数)

选项

-b：仅显示行中指定范围的字节数；

-c：仅显示行中指定范围的字符；

-d：指定字段的分隔符，默认的字段分隔符为“TAB”；

-f：显示指定字段的内容；

例1：输出系统中所有用户名

使用 -f 选项提取指定字段，使用 -d 选项指定字段分隔符，这里以：冒号做分隔

[root@xuegod63 ~]# cut -f1 -d ":" /etc/passwd

23.4.2 cut命令按列显示

cut:可以将一串字符作为列来显示，字符字段的记法：

N-：从第N个字节、字符、字段到结尾；

N-M：从第N个字节、字符、字段到第M个（包括M在内）字节、字符、字段；

-M：从第1个字节、字符、字段到第M个（包括M在内）字节、字符、字段。

上面是记法，结合下面选项将某个范围的字节、字符指定为字段：

-b 表示字节；

-c 表示字符；

-f 表示定义字段。

示例

例1：打印第1个到第3个字符：

[root@xuegod63 ~]# cut -c1-3 /etc/passwd

例2：打印前2个字符：

[root@xuegod63 ~]# cut -c-2 /etc/passwd

例3：打印从第2个字符开始到结尾：

[root@xuegod63 ~]# cut -c2- /etc/passwd

例 4：打印第1个到第3个字段：

[root@xuegod63 ~]# cut -f1-3 -d":" /etc/passwd

例 5：打印从第2个字段开始到结尾：

[root@xuegod63 ~]# cut -f2- -d":" /etc/passwd

23.5 实战-bash脚本语法检查和查看详细的执行过程

检查语法是否有错：

bash -v test.bash #查看bash是否存在语法错误

bash -x test.bash #查看bash详细的执行过程

[root@xuegod63 ~]# vim a.sh

# Script to show debug of shell

sum=`expr $1 + $2`

echoo $sum #这里故意写错

[root@xuegod63 ~]# bash -v a.sh

# Script to show debug of shell

num=`expr $1 + $2;touch abc.abc`

expr: 语法错误 #语法哪错了？运行时没有给参数

echoo $num #这里故意写错

a.sh:行4: echoo: 未找到命令

[root@xuegod63 ~]# sed -i 's/echoo/echo/' a.sh #修改正确后

[root@xuegod63 ~]# bash -x a.sh 2 3

#查看详细执行过程。注：这个脚本是真正执行一遍，不是预执行

++ expr 2 + 3

+ num=5

+ echo 5

-x 是调试用的，加了这个，就会把脚本中的每条命令的执行情况打印出来

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