深入理解 sed 模式空間與保持空間

核心概念

sed（Stream Editor）逐行讀取輸入，將當前行載入模式空間處理，執行完所有命令後輸出（除非被刪除），隨後清空模式空間讀入下一行。原檔案不會被修改，除非加 -i 選項。

保持空間是一個輔助緩衝區，初始為空行，用於跨行操作暫存數據。

關鍵命令對照表

實戰範例（以 datafile 為例，含 6 行）

1. 每行後插入空行

sed 'G' datafile

原理：每行讀入後執行 G，保持空間初始為空行，追加換行符即產生空行。

2. 僅在匹配行後插空行

sed '/ccc/G' datafile

3. 匹配行前插空行

sed '/ccc/{x;p;x;}' datafile

流程：x 交換→p 列印保持空間（空行）→x 換回→列印原行。

4. 刪除偶數行

sed '{n;d;}' datafile

n 輸出奇數行並讀入偶數行，d 刪除偶數行不輸出，循環往複。

5. 偶數行後加空行

sed '{n;G;}' datafile

6. 第 3、6、9… 行後加空行

sed '{n;n;G;}' datafile

7. 將偶數行置空（保留行號）

sed '{n;g;}' datafile

g 用空的保持空間覆蓋模式空間，偶數行變空白。

8. 合併偶數行到上一行（以 Tab 分隔）

sed '{N;s/\n/\t/;}' datafile

N 讀入下一行追加，s 將換行符替換為 Tab。

9. 為檔案加行號（等同 cat -n）

sed = datafile | sed '{N;s/\n/\t/;}'

10. 輸出最後 2 行（等同 tail -2）

sed '{$!N;$!d;}' datafile

倒數第二行前：N 追加下一行，d 刪除模式空間；最後兩行保留輸出。

11. 反序輸出全檔（等同 tac）

sed '{1!G;h;$!d;}' datafile

逐行將模式空間存入保持空間（h），非首行先 G 追加保持空間，非尾行 d 抑制輸出，最終保持空間含反序全文，尾行輸出時連帶列印。

空間變化追蹤表（以反序命令為例）

總結

掌握模式空間與保持空間的交互，是編寫高級 sed 腳本的關鍵。建議結合 sed -n 與 p 命令調試，觀察空間變化，逐步構建複雜邏輯。