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PRF:20180615 Complete Sed Command Guide [Explained with Practical Examples].md
校对部分
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Xingyu.Wang
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83f71117c6
commit
a38741c0cf
@ -271,7 +271,7 @@ Sed 允许在一个块中使用花括号 `{…}` 组合命令。你可以利用
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```
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sed -n -e '/usb/{
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/daemon/p
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/daemon/p
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}' inputfile
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sed -n -e '/usb.*daemon/p' inputfile
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@ -311,8 +311,8 @@ sed -e '5q' inputfile
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sed -n -e '5p' -e '5q' inputfile
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sed -n -e '
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5p
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5q
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5p
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5q
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' inputfile
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sed -n -e '5p;5q' inputfile
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@ -323,8 +323,8 @@ sed -n -e '5p;5q' inputfile
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```
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# 组合命令
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sed -e '5{
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p
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q
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p
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q
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}' inputfile
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# 可以简写为：
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@ -336,272 +336,241 @@ sed '5{p;q}' inputfile
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### 替换命令
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你可以将替换命令想像为 Sed 的“查找替换”功能，这个功能在大多数的“所见即所得”的编辑器上都能找到。Sed 的替换命令与之类似，但比它们更强大。替换命令是 Sed 中最著名的命令之一，在网上有大量的关于这个命令的文档。
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你可以将替换命令（`s`）想像为 Sed 的“查找替换”功能，这个功能在大多数的“所见即所得”的编辑器上都能找到。Sed 的替换命令与之类似，但比它们更强大。替换命令是 Sed 中最著名的命令之一，在网上有大量的关于这个命令的文档。
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![The Sed `substitution` command][19]
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[在前一篇文章][20]中我们已经讲过它了，因此，在这里就不再重复了。但是，如果你对它的使用不是很熟悉，那么你需要记住下面的这些关键点：
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* 替换命令有两个参数：查找模式和替换字符串：`sed s/:/-----/ inputfile`
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* 命令和它的参数是用任意一个字符来分隔的。这主要看你的习惯，在 99% 的时间中我都使用斜杠，但也会用其它的字符：`sed s%:%-----% inputfile`、`sed sX:X-----X inputfile` 或者甚至是 `sed 's : ----- ' inputfile`
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* 默认情况下，替换命令仅被应用到模式空间中匹配到的第一个字符串上。你可以通过在命令之后指定一个匹配指数作为标志来改变这种情况：`sed 's/:/-----/1' inputfile`、`sed 's/:/-----/2' inputfile`、`sed 's/:/-----/3' inputfile`、…
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* 如果你想执行一个全面的替换（即：在模式空间上的每个非重叠匹配），你需要增加 `g` 标志：`sed 's/:/-----/g' inputfile`
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* 在字符串替换中，出现的任何一个 `&` 符号都将被与查找模式匹配的子字符串替换：`sed 's/:/-&&&-/g' inputfile`、`sed 's/…./& /g' inputfile`
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* 圆括号（在扩展的正则表达式中的 `(…)` 或者基本的正则表达式中的 `\(…\)`）被引用为捕获组。那是匹配字符串的一部分，可以在替换字符串中被引用。`\1` 是第一个捕获组的内容，`\2` 是第二个捕获组的内容，依次类推：`sed -E 's/(.)(.)/\2\1/g' inputfile`、`sed -E 's/(.):x:(.):(.*)/\1:\3/' inputfile`（后者之所能正常工作是因为 [正则表达式中的量词星号表示重复匹配下去，直到不匹配为止][21]，并且它可以匹配许多个字符）
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* 在查找模式或替换字符串时，你可以通过使用一个反斜杠来去除任何字符的特殊意义：`sed 's/:/--\&--/g' inputfile`，`sed 's/\//\\/g' inputfile`
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* 替换命令有两个参数：查找模式和替换字符串：`sed s/:/-----/ inputfile`
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* `s` 命令和它的参数是用任意一个字符来分隔的。这主要看你的习惯，在 99% 的时间中我都使用斜杠，但也会用其它的字符：`sed s%:%-----% inputfile`、`sed sX:X-----X inputfile` 或者甚至是 `sed 's : ----- ' inputfile`
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||||
* 默认情况下，替换命令仅被应用到模式空间中匹配到的第一个字符串上。你可以通过在命令之后指定一个匹配指数作为标志来改变这种情况：`sed 's/:/-----/1' inputfile`、`sed 's/:/-----/2' inputfile`、`sed 's/:/-----/3' inputfile`、…
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* 如果你想执行一个全局替换（即：在模式空间上的每个非重叠匹配上进行），你需要增加 `g` 标志：`sed 's/:/-----/g' inputfile`
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* 在字符串替换中，出现的任何一个 `&` 符号都将被与查找模式匹配的子字符串替换：`sed 's/:/-&&&-/g' inputfile`、`sed 's/.../& /g' inputfile`
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||||
* 圆括号（在扩展的正则表达式中的 `(...)` ，或者基本的正则表达式中的 `\(...\)`）被当做<ruby>捕获组<rt>capturing group</rt></ruby>。那是匹配字符串的一部分，可以在替换字符串中被引用。`\1` 是第一个捕获组的内容，`\2` 是第二个捕获组的内容，依次类推：`sed -E 's/(.)(.)/\2\1/g' inputfile`、`sed -E 's/(.):x:(.):(.*)/\1:\3/' inputfile`（后者之所能正常工作是因为 [正则表达式中的量词星号表示尽可能多的匹配，直到不匹配为止][21]，并且它可以匹配许多个字符）
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* 在查找模式或替换字符串时，你可以通过使用一个反斜杠来去除任何字符的特殊意义：`sed 's/:/--\&--/g' inputfile`，`sed 's/\//\\/g' inputfile`
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所有的这些看起来有点抽象，下面是一些示例。首先，我想去显示我的测试输入文件的第一个字段并给它在右侧附加 20 个空格字符，我可以这样写：
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```
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sed < inputfile -E -e '
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s/:/ / # 用 20 个空格替换第一个字段的分隔符
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s/(.{20}).*/\1/ # 只保留一行的前 20 个字符
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s/.*/| & |/ # 为了输出好看添加竖条
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s/:/ / # 用 20 个空格替换第一个字段的分隔符
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s/(.{20}).*/\1/ # 只保留一行的前 20 个字符
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s/.*/| & |/ # 为了输出好看添加竖条
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'
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```
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第二个示例是，如果我想将用户 sonia 的 UID/GID 修改为 1100，我可以这样写：
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```
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sed -En -e '
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/sonia/{
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s/[0-9]+/1100/g
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p
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/sonia/{
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s/[0-9]+/1100/g
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p
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}' inputfile
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```
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注意在替换命令结束部分的 `g` 选项。这个选项改变了它的行为，因此它将查找全部的模式空间并替换，如果没有那个选项，它只替换查找到的第一个。
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顺便说一下，这也是使用前面讲过的输出（`p`）命令的好机会，可以在命令运行时输出修改前后时刻模式空间的内容。因此，为了获得替换前后的内容，我可以这样写：
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顺便说一下，这也是使用前面讲过的输出（`p`）命令的好机会，可以在命令运行时输出修改前后的模式空间的内容。因此，为了获得替换前后的内容，我可以这样写：
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```
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sed -En -e '
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/sonia/{
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p
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s/[0-9]+/1100/g
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p
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/sonia/{
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p
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s/[0-9]+/1100/g
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p
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}' inputfile
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```
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事实上，替换后输出一个行是很常见的用法，因此，替换命令也接受 `p` 选项：
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```
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sed -En -e '/sonia/s/[0-9]+/1100/gp' inputfile
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```
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最后，我就不详细讲替换命令的 `w` 选项了，我们将在稍后的学习中详细介绍。
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#### delete 命令
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### 删除命令
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删除命令（`d`）用于清除模式空间的内容，然后立即开始下一个处理循环。这样它将会跳过隐式输出模式空间内容的行为，即便是你设置了自动输出标志（AP）也不会输出。
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![The Sed `delete` command][22]
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只输出一个文件前五行的一个很低效率的方法将是：
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```
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sed -e '6,$d' inputfile
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```
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你猜猜看，我为什么说它很低效率？如果你猜不到，建议你再次去阅读前面的关于 quit 命令的章节，答案就在那里！
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你猜猜看，我为什么说它很低效率？如果你猜不到，建议你再次去阅读前面的关于退出命令的章节，答案就在那里！
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当你组合使用正则表达式和地址，从输出中删除匹配的行时，删除命令将非常有用：
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当你组合使用正则表达式和地址，从输出中删除匹配的行时，delete 命令将非常有用：
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```
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sed -e '/systemd/d' inputfile
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```
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#### next 命令
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### 次行命令
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如果 Sed 命令不是在静默模式中运行，这个命令将输出当前模式空间的内容，然后，在任何情况下它将读取下一个输入行到模式空间中，并使用新的模式空间中的内容来运行当前循环中剩余的命令。
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如果 Sed 命令没有运行在静默模式中，这个命令（`n`）将输出当前模式空间的内容，然后，在任何情况下它将读取下一个输入行到模式空间中，并使用新的模式空间中的内容来运行当前循环中剩余的命令。
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||||
![The Sed `next` command][23]
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||||
![The Sed next command][23]
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用次行命令去跳过行的一个常见示例：
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常见的用 next 命令去跳过行的一个示例：
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```
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cat -n inputfile | sed -n -e 'n;n;p'
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```
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在上面的例子中，Sed 将隐式地读取输入文件的第一行。但是 `next` 命令将丢弃对模式空间中的内容的输出（不输出是因为使用了 `-n` 选项），并从输入文件中读取下一行来替换模式空间中的内容。而第二个 `next` 命令做的事情和前一个是一模一样的，这就实现了跳过输入文件 2 行的目的。最后，这个脚本显式地输出包含在 `pattern ` 空间中的输入文件的第三行的内容。然后，Sed 将启动一个新的循环，由于 `next` 命令，它会隐式地读取第 4 行的内容，然后跳过它，同样地也跳过第 5 行，并输出第 6 行。如此循环，直到文件结束。总体来看，这个脚本就是读取输入文件然后每三行输出一行。
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在上面的例子中，Sed 将隐式地读取输入文件的第一行。但是次行命令将丢弃对模式空间中的内容的输出（不输出是因为使用了 `-n` 选项），并从输入文件中读取下一行来替换模式空间中的内容。而第二个次行命令做的事情和前一个是一模一样的，这就实现了跳过输入文件 2 行的目的。最后，这个脚本显式地输出包含在模式空间中的输入文件的第三行的内容。然后，Sed 将启动一个新的循环，由于次行命令，它会隐式地读取第 4 行的内容，然后跳过它，同样地也跳过第 5 行，并输出第 6 行。如此循环，直到文件结束。总体来看，这个脚本就是读取输入文件然后每三行输出一行。
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使用次行命令，我们也可以找到一些显示输入文件的前五行的几种方法：
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使用 next 命令，我们也可以找到一些显示输入文件的前五行的几种方法：
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```
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cat -n inputfile | sed -n -e '1{p;n;p;n;p;n;p;n;p}'
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cat -n inputfile | sed -n -e 'p;n;p;n;p;n;p;n;p;q'
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cat -n inputfile | sed -e 'n;n;n;n;q'
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```
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||||
更有趣的是，如果你需要根据一些地址来处理行时，next 命令也非常有用：
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```
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cat -n inputfile | sed -n '/pulse/p' # 输出包含 "pulse" 的行
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cat -n inputfile | sed -n '/pulse/{n;p}' # 输出包含 "pulse" 之后的行
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cat -n inputfile | sed -n '/pulse/{n;n;p}' # 输出下面的行
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# 下一行
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# 包含 "pulse" 的行
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更有趣的是，如果你需要根据一些地址来处理行时，次行命令也非常有用：
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```
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cat -n inputfile | sed -n '/pulse/p' # 输出包含 “pulse” 的行
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cat -n inputfile | sed -n '/pulse/{n;p}' # 输出包含 “pulse” 之后的行
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cat -n inputfile | sed -n '/pulse/{n;n;p}' # 输出包含 “pulse” 的行的下一行的下一行
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```
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### 使用保持空间
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到目前为止，我们所看到的命令都是仅使用了模式空间。但是，我们在文章的开始部分已经提到过，还有第二个缓冲区：保持空间，它完全由用户管理。它就是我们在第二节中描述的目标。
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#### exchange 命令
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#### 交换命令
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正如它的名字所表示的，exchange 命令（`x`）将交换保持空间和模式空间的内容。记住，你只要没有把任何东西放入到保持空间中，那么保持空间就是空的。
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正如它的名字所表示的，交换命令（`x`）将交换保持空间和模式空间的内容。记住，你只要没有把任何东西放入到保持空间中，那么保持空间就是空的。
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||||
![The Sed `exchange` command][24]
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||||
![The Sed exchange command][24]
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作为第一个示例，我们可使用交换命令去反序输出一个输入文件的前两行：
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作为第一个示例，我们可使用 exchange 命令去反序输出一个输入文件的前两行：
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```
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cat -n inputfile | sed -n -e 'x;n;p;x;p;q'
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```
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当然，在你设置 `hold` 之后你并没有立即使用它的内容，因为只要你没有显式地去修改它，保持空间中的内容就保持不变。在下面的例子中，我在输入一个文件的前五行后，使用它去删除第一行：
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当然，在你设置保持空间之后你并没有立即使用它的内容，因为只要你没有显式地去修改它，保持空间中的内容就保持不变。在下面的例子中，我在输入一个文件的前五行后，使用它去删除第一行：
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```
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cat -n inputfile | sed -n -e '
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1{x;n} # 交换 hold 和 pattern 空间
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# 保存第 1 行到 hold 空间中
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# 然后读取第 2 行
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1{x;n} # 交换保持和模式空间
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# 保存第 1 行到保持空间中
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# 然后读取第 2 行
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5{
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p # 输出第 5 行
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x # 交换 hold 和 pattern 空间
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# 去取得第 1 行的内容放回到
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# pattern 空间
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p # 输出第 5 行
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x # 交换保持和模式空间
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# 去取得第 1 行的内容放回到模式空间
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}
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1,5p # 输出第 2 到第 5 行
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||||
# (不要输错了！尝试找出这个规则
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# 没有在第 1 行上运行的原因;)
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1,5p # 输出第 2 到第 5 行
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# (并没有输错！尝试找出这个规则
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# 没有在第 1 行上运行的原因 ;)
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'
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```
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#### hold 命令
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#### 保持命令
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hold 命令（`h`）是用于将模式空间中的内容保存到保持空间中。但是，与 exchange 命令不同的是，模式空间中的内容不会被改变。hold 命令有两种用法：
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保持命令（`h`）是用于将模式空间中的内容保存到保持空间中。但是，与交换命令不同的是，模式空间中的内容不会被改变。保持命令有两种用法：
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* `h`
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||||
将复制模式空间中的内容到保持空间中，将覆盖保持空间中任何已经存在的内容。
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* `h` 将复制模式空间中的内容到保持空间中，覆盖保持空间中任何已经存在的内容。
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* `H` 将模式空间中的内容追加到保持空间中，使用一个新行作为分隔符。
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* `H`
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使用一个独立的新行，追加模式空间中的内容到保持空间中。
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![The Sed hold command][25]
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上面使用交换命令的例子可以使用保持命令重写如下：
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![The Sed `hold` command][25]
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上面使用 exchange 命令的例子可以使用 hold 命令重写如下：
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```
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cat -n inputfile | sed -n -e '
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1{h;n} # 保存第 1 行的内容到 hold 缓冲区并继续
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5{ # 到第 5 行
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x # 交换 pattern 和 hold 空间
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# (现在 pattern 空间包含了第 1 行)
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H # 在 hold 空间的第 5 行后追回第 1 行
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x # 再次交换取回第 5 行并将第 1 行插入
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||||
# 到 pattern 空间
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1{h;n} # 保存第 1 行的内容到保持缓冲区并继续
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||||
5{ # 在第 5 行
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x # 交换模式和保持空间
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# (现在模式空间包含了第 1 行)
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H # 在保持空间的第 5 行后追加第 1 行
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x # 再次交换第 5 行和第 1 行，第 5 行回到模式空间
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}
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||||
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||||
1,5p # 输出第 2 行到第 5 行
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||||
# (不要输错！尝试去打到为什么这个规则
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# 不在第 1 行上运行;)
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1,5p # 输出第 2 行到第 5 行
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# (没有输错！尝试去找到为什么这个规则
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# 不在第 1 行上运行 ;)
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'
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```
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#### get 命令
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#### 获取命令
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get 命令（`g`）与 hold 命令恰好相反：它从保持空间中取得内容并将它置入到模式空间中。同样它也有两种方式：
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获取命令（`g`）与保持命令恰好相反：它从保持空间中取得内容并将它置入到模式空间中。同样它也有两种方式：
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* `g`
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它将复制保持空间中的内容并将其放入到模式空间，覆盖 `pattern`空间中已存在的任何内容
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||||
* `g` 将复制保持空间中的内容并将其放入到模式空间，覆盖模式空间中已存在的任何内容
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* `G` 将保持空间中的内容追加到模式空间中，并使用一个新行作为分隔符
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* `G`
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使用一个单独的新行，追加保持空间中的内容到模式空间中
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![The Sed get command][26]
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||||
将保持命令和获取命令一起使用，可以允许你去存储并调回数据。作为一个小挑战，我让你重写前一节中的示例，将输入文件的第 1 行放置在第 5 行之后，但是这次必须使用获取和保持命令（使用大写或小写命令的版本）而不能使用交换命令。带点小运气，可以更简单！
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||||
同时，我可以给你展示另一个示例，它能给你一些灵感。目标是将拥有登录 shell 权限的用户与其它用户分开：
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||||
![The Sed `get` command][26]
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||||
将 hold 命令和 get 命令一起使用，可以允许你去存储并调回数据。作为一个小挑战，我让你重写前一节中的示例，将输入文件的第 1 行放置在第 5 行之后，但是这次必须使用 get 和 hold 命令（注意大小写）而不能使用 exchange 命令。只要运气好，它将使那个方式更简单！
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||||
在这期间，我可以给你展示另一个示例，它能给你一些灵感。目标是将拥有登录 shell 权限的用户与其它用户分开：
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```
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cat -n inputfile | sed -En -e '
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\=(/usr/sbin/nologin|/bin/false)$= { H;d; }
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# 追回匹配的行到 hold 空间
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# 然后继续下一个循环
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p # 输出其它行
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$ { g;p } # 在最后一行上
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# 取得并输出 hold 空间中的内容
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# 追回匹配的行到保持空间
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||||
# 然后继续下一个循环
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||||
p # 输出其它行
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||||
$ { g;p } # 在最后一行上
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||||
# 获取并打印保持空间中的内容
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'
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```
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### 复习 print、delete 和 next
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现在你已经更熟悉使用 hold 空间了，我们回到 print、delete 和 next 命令。我们已经讨论了小写的 `p`、`d` 和 `n` 命令了。而它们也有大写的版本。因为每个命令都有大小写版本，似乎是 Sed 的习惯，这些命令的大写版本将与多行缓冲区有关：
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* `P`
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将模式空间中第一个新行之前的内容输出
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* `D`
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删除模式空间中的内容并且包含新行，然后不读取任何新的输入而是使用剩余的文本去重启一个循环
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||||
* `N`
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使用一个换行符作为新旧数据的分隔符，然后读取并追加一个输入的新行到模式空间。继续运行当前的循环。
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||||
### 复习打印、删除和次行命令
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||||
现在你已经更熟悉使用保持空间了，我们回到打印、删除和次行命令。我们已经讨论了小写的 `p`、`d` 和 `n` 命令了。而它们也有大写的版本。因为每个命令都有大小写版本，似乎是 Sed 的习惯，这些命令的大写版本将与多行缓冲区有关：
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||||
* `P` 将模式空间中第一个新行之前的内容输出
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||||
* `D` 删除模式空间中第一个新行之前的内容（包含新行），然后不读取任何新的输入而是使用剩余的文本去重启一个循环
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* `N` 读取输入并追加一个新行到模式空间，用一个新行作为新旧数据的分隔符。继续运行当前的循环。
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||||
![The Sed uppercase `Delete` command][27]
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||||
![The Sed uppercase `Next` command][28]
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||||
这些命令的使用场景主要用于实现队列（[FIFO 列表][29]）。从一个输入文件中删除最后 5 行就是一个很权威的例子：
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```
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cat -n inputfile | sed -En -e '
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1 { N;N;N;N } # 确保 pattern 空间中包含 5 行
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||||
1 { N;N;N;N } # 确保模式空间中包含 5 行
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N # 追加第 6 行到队列中
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P # 输出队列的第 1 行
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D # 删除队列的第 1 行
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N # 追加第 6 行到队列中
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P # 输出队列的第 1 行
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D # 删除队列的第 1 行
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'
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```
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作为第二个示例，我们可以在两个列上显示输入数据：
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```
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# 输出两列
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sed < inputfile -En -e '
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$!N # 追加一个新行到 pattern 空间
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# 除了输入文件的最后一行
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# 当在输入文件的最后一行使用 N 命令时
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# GNU Sed 和 POSIX Sed 的行为是有差异的
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# 需要使用一个技巧去处理这种情况
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# https://www.gnu.org/software/sed/manual/sed.html#N_005fcommand_005flast_005fline
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$!N # 追加一个新行到模式空间
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# 除了输入文件的最后一行
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||||
# 当在输入文件的最后一行使用 N 命令时
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||||
# GNU Sed 和 POSIX Sed 的行为是有差异的
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||||
# 需要使用一个技巧去处理这种情况
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||||
# https://www.gnu.org/software/sed/manual/sed.html#N_005fcommand_005flast_005fline
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# 用空间填充第 1 行的第 1 个字段
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# 并丢弃其余行
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s/:.*\n/ \n/
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s/:.*// # 除了第 2 行上的第 1 个字段外，丢弃其余的行
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s/(.{20}).*\n/\1/ # 修剪并连接行
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p # 输出结果
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# 用空间填充第 1 行的第 1 个字段
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# 并丢弃其余行
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s/:.*\n/ \n/
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||||
s/:.*// # 除了第 2 行上的第 1 个字段外，丢弃其余的行
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s/(.{20}).*\n/\1/ # 修剪并连接行
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p # 输出结果
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'
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```
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### 分支
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