sed的工作原理（pattern space 和 hold space）

sed是一个非交互式的流编辑器（stream editor）。所谓非交互式，是指使用sed只能在命令行下输入编辑命令来编辑文本，然后在屏幕上查看输出；而所谓流编辑器，是指sed每次只从文件（或输入）读入一行，然后对该行进行指定的处理，并将结果输出到屏幕（除非取消了屏幕输出又没有显式地使用打印命令），接着读入下一行。整个文件像流水一样被逐行处理然后逐行输出。

sed一次处理一行内容。处理时，把当前处理的行存储在临时缓冲区中，称为“模式空间”（pattern space），接着用sed命令处理缓冲区(pattern space)中的内容，处理完成后，把缓冲区(pattern space)的内容送往屏幕。接着清空缓冲区(pattern space)，处理下一行，这样不断重复，直到文件末尾。

pattern space（模式空间）相当于车间sed把流内容在这里处理；
hold space（保留空间）相当于仓库，加工的半成品在这里临时储存（当然加工完的成品也在这里存储）。

How sed Works：

先读入一行，去掉尾部换行符，存入pattern space，执行编辑命令。
处理完毕，除非加了-n参数，把现在的pattern space打印出来，在后边打印曾去掉的换行符。
把pattern space内容给hold space，把pattern space置空。
接着读下一行，处理下一行。

一种非平凡情况，一个文件仅一行，尾部没换行，sed只打印，不会尾部加换行，但若在尾部又附加了输出，他会再补上那个换行。

经典实例解释：

下面的解释小而简洁，但是可以将它作为一个准则，帮助你理解sed命令。

SED在哪里缓存数据

SED维护两个数据缓冲区：主动模式空间（pattern space）和辅助保留空间（hold space）。在“通常”操作中，SED从输入流读取一行存入pattern space，这里就是文本编辑操作发生的地方。hold space最初是空的，但也有在pattern space和hold space直接移动数据的命令。

这里，我们用SED的“x”命令来做一个小实验：

'x' - 交换pattern space和hold space的内容

一个文件包含三行：

#cat file
line1
line2
line3
#

用SED x 命令操作后：

#sed 'x' file



line1
line2
#

解释：

#sed 'x' file
<-- 第一行是空的，因为hold space和pattern space交换了内容，记住最初的时候hold space是空的；在处理完第一行后，现在hold space的内容是line1。
line1 <-- 第二行输出是line1，现在hold space的内容是line2，and so on a so forth . ^_^
line2
#

------------------

操作pattern space和hold space的命令：

$ man sed
       d      Delete pattern space.  Start next cycle.
              删除pattern space的内容，开始下一个循环.

       h H    Copy/append pattern space to hold space.
              复制/追加pattern space的内容到hold space.
       g G    Copy/append hold space to pattern space.
              复制/追加hold space的内容到pattern space.
       x      Exchange the contents of the hold and pattern spaces.
              交换hold space和pattern space的内容.

课后理解：

1）交换第1行和第2行的内容

$ sed -n '1{h;n;x;H;x};p' filename

2）用sed实现tac的功能

$ sed -n -e '1!G;h;$p' filename

$ sed -e '1!G;h;$!d' filename

这2种写法都相当于tac filename。

--------------------------------------------------下面例子摘自耗子叔的酷壳，(*^__^*) 嘻嘻……------------------------------------------------------------

第一个示例：

$ sed 'H;g' t.txt
one
 
one
two
 
one
two
three

是不是有点没看懂，我作个图你就看懂了。

第二个示例，反序了一个文件的行：

$ sed '1!G;h;$!d' t.txt
three
two
one

其中的 ’1!G;h;$!d’ 可拆解为三个命令

1!G —— 只有第一行不执行G命令，将hold space中的内容append回到pattern space
h —— 第一行都执行h命令，将pattern space中的内容拷贝到hold space中
$!d —— 除了最后一行不执行d命令，其它行都执行d命令，删除当前行

这个执行序列很难理解，做个图如下大家就明白了：

就先说这么多吧，希望对大家有用。

（全文完）