sed 保持空间命令之 x 的执行逻辑

[1. 将模式空间和保持空间的内容互换并打印](#1. 将模式空间和保持空间的内容互换并打印)

[2. 将保持空间的内容交换回模式空间](#2. 将保持空间的内容交换回模式空间)

[3. 使用保持空间保存状态信息](#3. 使用保持空间保存状态信息)

[4. 交换模式空间与保持空间隔行匹配](#4. 交换模式空间与保持空间隔行匹配)

sed 有两个内置的缓存空间：

模式空间：该空间是 sed 内置的一个缓冲区，是 sed 执行的正常流程中，暂存当前处理行的空间。每处理完一行都会清空模式空间后再读取下一行。模式空间初始为空。
保持空间：保持空间是另外一个缓冲区，用来存放临时数据，以便在后续处理中使用。与模式空间不同，保持空间的内容不会在循环中被删除。不能在保持空间上执行普通的 sed 命令。保持空间初始为一个换行符。

sed 可以用 x（Exchange）命令交换模式空间和保持空间的内容。该命令通常和其它 sed 命令配合使用。以下用一些例子说明 x 命令的执行逻辑。

1. 将模式空间和保持空间的内容互换并打印

#echo -e "line1\nline2" | sed -n -e 'x;p'

line1
#

在这个例子中，x 命令交换了模式空间和保持空间的内容；p 命令打印模式空间的内容。完整的执行流程如下表所示。

|----------|-------------|-----------------|-----------------|
| 循环次数 | 模式空间 | 保持空间 | 操作 |
| 1 | line1 \n 空 | \n line1 line1 | x => p \n => |
| 2 | line2 line1 | line1 line2 | x => p line1 |

2. 将保持空间的内容交换回模式空间

#echo -e "line1\nline2" | sed -n -e 'x;x;p'
line1
line2
#

在这个例子中，连续使用了两次 x 命令，第一次将内容交换到保持空间，第二次又将保持空间的内容交换回模式空间。结果是每一行都没有改变，仍然为原来的内容。完整的执行流程如下表所示。

|----------|-------------------|-------------------|-------------------------|
| 循环次数 | 模式空间 | 保持空间 | 操作 |
| 1 | line1 \n line1 空 | \n line1 \n \n | x => x => p line1 => |
| 2 | line2 \n line2 | \n line2 \n | x => x => p line2 |

3. 使用保持空间保存状态信息

#echo -e "line1\nline2\nline3" | sed -n -e '/line2/!x;//!d;x;p'
line1
line3
#

在这个例子中，对于不包含 line2 的行，交换到保持空间，否则保持模式空间不变；然后删除模式空间中的非空行；之后再次交换模式空间与保持空间的内容；最后打印模式空间的内容。结果是包含 line2 的行被删除，其它行没有任何变化。完整的执行流程如下表所示。

|----------|---------------------|---------------------|-------------------------------|
| 循环次数 | 模式空间 | 保持空间 | 操作 |
| 1 | line1 \n 空 line1 空 | \n line1 line1 空空 | x => d => x => p line1 => |
| 2 | line2 空空空 | 空空空空 | d => x => p => |
| 3 | line3 空 line3 | 空 line3 空 | x => x => p line3 |

4. 交换模式空间与保持空间隔行匹配

示例文本 empnametitle.txt 的内容如下：

John Doe
CEO
Jason Smith
IT Manager
Raj Reddy
Sysadmin
Anand Ram
Developer
Jane Miller
Sales Manager

每个记录对应姓名和职位两行，比如 John Doe 的职位是 CEO。下面的命令打印职位是 Manager 的员工姓名。

#sed -n -e '{x;n}' -e '/Manager/{x;p}' empnametitle.txt
Jason Smith
Jane Miller
#

'{x;n}' 是将模式空间交换到保持空间，然后读取模式空间的下一行。这时达到的效果是将当前行保存到保持空间，将下一行读到模式空间内。即实现了奇数行和偶数行的分离，职位读取到模式空间，姓名读取到保持空间。

'/Manager/{x;p}' 的作用是如果模式空间里含有关键字 Manager，则将保持空间交换回模式空间，并打印出模式空间的内容，即员工姓名。

完整的执行流程如下表所示。

|----------|-------------------------------------------------|--------------------------------------------------------|-------------------------------------|
| 循环次数 | 模式空间 | 保持空间 | 操作 |
| 1 | John Doe \n CEO 空 | \n John Doe John Doe John Doe | x => n => |
| 2 | Jason Smith John Doe IT Manager Jason Smith 空 | John Doe Jason Smith Jason Smith IT Manager IT Manager | x => n => x => p Jason Smith => |
| 3 | Raj Reddy IT Manager Sysadmin 空 | IT Manager Raj Reddy Raj Reddy Raj Reddy | x => n => |
| 4 | Anand Ram Raj Reddy Developer 空 | Raj Reddy Anand Ram Anand Ram Anand Ram | x => n => |
| 5 | Jane Miller Anand Ram Sales Manager Jane Miller | Anand Ram Jane Miller Jane Miller Sales Manager | x => n => x => p Jane Miller |

注意：上例中的命令顺序是先 x 后 n，如果调换两个命令的顺序，将产生不同的结果。

#sed -n -e '{n;x}' -e '/Manager/{x;p}' empnametitle.txt
Sysadmin
Developer
Sales Manager
#

完整的执行流程如下表所示。

|----------|----------------------------------------------------|-------------------------------------------------------|-----------------------------------|
| 循环次数 | 模式空间 | 保持空间 | 操作 |
| 1 | John Doe CEO \n 空 | \n \n CEO CEO | n => x => |
| 2 | Jason Smith IT Manager CEO 空 | CEO CEO IT Manager IT Manager | n => x => |
| 3 | Raj Reddy Sysadmin IT Manager Sysadmin 空 | IT Manager IT Manager Sysadmin IT Manager IT Manager | n => x => x => p Sysadmin => |
| 4 | Anand Ram Developer IT Manager Developer 空 | IT Manager IT Manager Developer IT Manager IT Manager | n => x => x => p Developer => |
| 5 | Jane Miller Sales Manager IT Manager Sales Manager | IT Manager IT Manager Sales Manager IT Manager | n => x => x => p Sales Manager |