sed模式空间和暂存空间的区别

sed编辑器逐行处理文件，并将输出结果打印到屏幕上。sed命令将当前处理的行读入模式空间（pattern space）进行处理，sed在该行上执行完所有命令后就将处理好的行打印到屏幕上（除非之前的命令删除了该行），sed处理完一行就将其从模式空间中删除，然后将下一行读入模式空间，进行处理、显示。处理完文件的最后一行，sed便结束运行。sed在临时缓冲区（模式空间）对文件进行处理，所以不会修改原文件，除非显示指明-i选项。

与模式空间和暂存空间（hold space）相关的命令：

n 输出模式空间行，读取下一行替换当前模式空间的行，执行下一条处理命令而非第一条命令。
N 读入下一行，追加到模式空间行后面，此时模式空间有两行。
h 把模式空间里的行拷贝到暂存空间。
H 把模式空间里的行追加到暂存空间。
g 用暂存空间的内容替换模式空间的行。
G 把暂存空间的内容追加到模式空间的行后。
x 将暂存空间的内容于模式空间里的当前行互换。
！ 对所选行以外的所有行应用命令。

注意：暂存空间里默认存储一个空行。

下面是一些例子：

cat datafile
111111111111 aaa
222222222222 bbb
333333333333 ccc
444444444444 ddd
555555555555 eee
666666666666 fff

在每行后面加一空行：

sed 'G' datafile
111111111111 aaa

222222222222 bbb

333333333333 ccc

444444444444 ddd

555555555555 eee

666666666666 fff

aaa行被读入模式空间，执行G，在此行后面追加一个空行，然后打印模式空间，其他行同理。

在匹配行后加一空行：

sed '/ccc/G' datafile
111111111111 aaa
222222222222 bbb
333333333333 ccc

444444444444 ddd
555555555555 eee
666666666666 fff

在匹配行前加入一个空行：

sed '/ccc/{x;p;x;}' datafile
111111111111 aaa
222222222222 bbb

333333333333 ccc
444444444444 ddd
555555555555 eee
666666666666 fff

命令执行前后暂存空间和模式空间的变化情况：

命令     暂存空间                                         模式空间
x           执行前:null 执行后:ccc\n              执行前:ccc\n 执行后:null
p          执行前:null 执行后:ccc\n              执行前:ccc\n 执行后:null 输出一个空行
x          执行前:ccc\n 执行后:null              执行前:null 执行后:ccc\n 输出ccc所在行

（注：把ccc所在行简写为ccc）

删除偶数行：

sed '{n;d;}' datafile
111111111111 aaa
333333333333 ccc
555555555555 eee

执行n后打印第一行，然后读入第二行执行d命令，即删除此行；然后在执行n打印第三行，然后读入第四行执行d命令，依此类推。

在偶数行后添加一新行：

sed '{n;G;}' datafile
111111111111 aaa
222222222222 bbb

333333333333 ccc
444444444444 ddd

555555555555 eee
666666666666 fff

执行 n 以后将第一行输出到标准输出以后，然后第二行进入模式空间，根据前面对 G 的解释，会在第二行后面插入一个空行，然后输出；再执行 n 将第三行输出到标准输出，然后第四行进入模式空间，并插入空行，依此类推。
相应的：sed '{n;n;G;}' datafile 表示在文件的第 3,6,9,12,… 行后面插入一个空行。

将偶数行置空：

sed '{n;g;}' datafile
111111111111 aaa

333333333333 ccc

555555555555 eee

执行n后打印第一行，然后读入第二行执行g命令，g命令用暂存空间内容（null）来替换当前模式空间，即第二行被置空。其它行依此类推。

合并偶数行到上一行：

sed '{N;s/\n/\t/;}' datafile
111111111111 aaa 222222222222 bbb
333333333333 ccc 444444444444 ddd
555555555555 eee 666666666666 fff

执行N，将第二行追加到模式空间的第一行后，此时模式空间用两行，然后执行替换（s）将第一个换行符替换成tab。其它行依此类推。

加行号，大致相当于cat -n datafile：

sed = datafile
1
111111111111 aaa
2
222222222222 bbb
3
333333333333 ccc
4
444444444444 ddd
5
555555555555 eee
6
666666666666 fff

sed = datafile |sed '{N;s/\n/\t/;}'
1 111111111111 aaa
2 222222222222 bbb
3 333333333333 ccc
4 444444444444 ddd
5 555555555555 eee
6 666666666666 fff

输出文件最后2行，相当于 tail -2 datafile

sed '{$!N;$!d;}' datafile
555555555555 eee
666666666666 fff

sed '{$!N;$!d;}' : 对文件倒数第二行以前的行来说，N 将当前行的下一行追加到模式空间中以后，D 就将模式空间的内容删除了；到倒数第二行的时候，将最后一行追加到倒数第二行下面，然后最后一行不执行 d（！对所选行－此处是最后一行，以外的行执行命令） ，所以文件的最后两行都保存下来了。

将文件的行反序显示，相当于 tac 命令：

sed '{1!G;h;$!d;}' datafile
666666666666 fff
555555555555 eee
444444444444 ddd
333333333333 ccc
222222222222 bbb
111111111111 aaa

1!G表示除了第一行以外，其余行都执行G命令；$!d表示除了最后一行以外，其余行都执行d命令。

看一下sed '{1!G;h;$!d;}'命令执行过程中暂存空间与模式空间的变化:

处理行        命令         暂存空间                                                                          模式空间
第一行        h;d           执行前:null 执行后:aaa\n                                             执行前:aaa\n 执行后:null
第二行        G;h;d       执行前:aaa 执行后:bbb\n1111\n                                 执行前:bbb\n 执行后:null
最后一行    G;h          执行前:eee\n…aaa\n 执行后:fff\n…bbb\n\aaa\n       执行前:eee\n 执行后:fff\n…bbb\n\aaa\n

(注：把各个行简写了)