sed（Stream EDitor，流编辑器）是 Unix/Linux 系统中的一个强大工具，用于处理和转换文本流。它是非交互式的，可以从标准输入、文件或管道中读取数据，进行编辑（如替换、删除、插入），并将结果输出到标准输出，而不修改原文件（除非指定重定向）。sed 基于正则表达式工作，特别适合批量处理脚本或自动化任务。它源于 ed 编辑器，但专注于一行一行的处理。
sed 的设计哲学是"一次处理一行"，这使得它高效且适合大文件。相比 awk，sed 更侧重于简单编辑；相比 grep，它支持修改而非仅搜索。
基本语法
sed 的基本语法如下：
sed [选项] '命令' [输入文件]- 如果没有指定输入文件，sed 会从标准输入读取。
- 输出默认到标准输出，可以用 > 重定向到文件。
- 命令通常用单引号包围，以避免 shell 解释特殊字符。
示例：
- 从文件读取并处理：sed 's/old/new/' file.txt
- 通过管道：cat file.txt | sed 's/old/new/'
常用选项
sed 支持多种选项来控制行为。以下是常见选项的表格：
| 选项 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|
| -n | 抑制自动打印模式空间（只打印显式指定的行）。 | sed -n 'p' file.txt（相当于 cat，但只打印匹配行） |
| -e | 指定多个命令（默认可省略，如果只有一个命令）。 | sed -e 's/a/b/' -e 's/c/d/' file.txt |
| -f | 从文件中读取 sed 脚本。 | sed -f script.sed file.txt |
| -i | 原地编辑文件（直接修改原文件）。添加后缀如 -i.bak 可备份。 | sed -i 's/old/new/' file.txt |
| -r 或 -E | 使用扩展正则表达式（支持 ?、+、{} 等无需转义）。 | `sed -r 's/(a |
| -s | 将多个文件视为单独文件处理（默认视为一个流）。 | sed -s 's/old/new/' file1.txt file2.txt |
地址定位
sed 可以指定处理的行范围（地址），否则处理所有行。地址可以是数字、正则或组合。
- 数字地址：如 2（第2行）、2,5（第2到5行）、2,+3（第2行及其后3行）、$（最后一行）。
- 正则地址：用 /regex/ 包围，如 /pattern/（匹配 pattern 的行）。
- 步进：如 1~2（从第1行开始，每隔2行）。
- 否定：加 ! 如 2!d（删除除第2行外的所有行）。
示例：
- 处理第3到最后一行：sed '3,$ s/old/new/' file.txt
- 处理包含 "error" 的行：sed '/error/d' file.txt
常用命令
sed 的命令是核心，通常是单字母操作，可能带参数。多个命令用分号 ; 分隔，或用 -e。
以下是常见命令的表格，按类别分类：
| 类别 | 命令 | 描述 | 示例 |
|---|---|---|---|
| 替换 | s/regex/replacement/[flags] | 替换匹配的正则为新文本。flags: g（全局）、p（打印）、i（忽略大小写）、数字（第n次匹配）。 | sed 's/foo/bar/g' file.txt（全局替换 foo 为 bar） |
| 删除 | d | 删除匹配行。 | sed '/^#/d' file.txt（删除以 # 开头的注释行） |
| 打印 | p | 打印匹配行（常与 -n 结合）。 | sed -n '/pattern/p' file.txt（只打印匹配行） |
| 插入/追加 | i\text 或 a\text | 在匹配行前（i）或后（a）插入文本。 | sed '/start/i\new line' file.txt |
| 更改 | c\text | 用新文本替换整行。 | sed '/old/c\new content' file.txt |
| 读取/写入文件 | r file 或 w file | 读取外部文件插入，或写入匹配到文件。 | sed '/end/r footer.txt' file.txt（在 end 后插入 footer.txt 内容） |
| 转换 | y/src/dest/ | 字符转换（如 tr 命令）。 | sed 'y/abc/123/' file.txt（a->1, b->2, c->3） |
| 分支/标签 | :label、b label、t label | 条件跳转，用于复杂逻辑。 | sed ':a; N; $!ba; s/\n/ /g' file.txt（将多行合并为一行） |
| 分组 | { commands } | 对地址应用多个命令。 | sed '/pattern/{s/a/b/; d}' file.txt |
| 其他 | =（打印行号）、q（退出）、N（读取下一行到模式空间）、D（删除多行模式空间首行） | 用于行号、提前退出、多行处理。 | sed -n '/pattern/=' file.txt（打印匹配行的行号） |
正则表达式支持
sed 默认使用基本正则（BRE），用 -r 切换到扩展正则（ERE）。常见元字符：
- .（任意字符）、*（0或多）、^（行首）、$（行尾）、[]（字符类）、\( \)（分组，反向引用如 \1）。
- 在 ERE 中：+（1或多）、?（0或1）、（或）、{n,m}（重复）无需转义。
示例：sed -r 's/[0-9]{3}-[0-9]{3}-[0-9]{4}/XXX-XXX-XXXX/' file.txt（掩码电话号码）。
高级用法：持空间与模式空间
- 模式空间（Pattern Space）：当前处理的行（或多行用 N 合并）。
- 持空间（Hold Space） ：临时存储区，用于交换数据。
-
h 或 H：复制/追加模式到持空间。
-
g 或 G：复制/追加持空间到模式。
-
x：交换两者。 示例：反转文件行序（复杂脚本）：
sed '1!G; h; $!d' file.txt
-
常见示例
- 替换文本：sed 's/Apple/Orange/g' fruits.txt > new_fruits.txt
- 删除空行：sed '/^$/d' file.txt
- 添加行号：sed = file.txt | sed 'N; s/\n/\t/'
- 处理 CSV：sed 's/","/ /g' data.csv（逗号替换为空格）。
- 多行替换：sed '/start/,/end/d' file.txt（删除 start 到 end 间的块）。
- 备份并修改：sed -i.bak 's/error/warning/' log.txt
- 与 find 结合：find . -type f -exec sed -i 's/old/new/g' {} +（批量替换目录下文件）。
注意事项与最佳实践
- sed 不修改原文件，除非用 -i。总是测试后使用。
- 对于复杂正则，转义特殊字符如 / 用 \/。
- 与 grep/awk 结合：grep 搜索、sed 编辑、awk 结构化处理。
- 调试：用 -n 和 p 查看中间结果。
- 性能：sed 高效于大文件，但脚本复杂时考虑 Perl 或 Python。
- 移植性：GNU sed（Linux 默认）有扩展；BSD sed 略不同。