深入理解sed的G、H、g、h命令及其高级应用

### 引言

在文本处理工具中，sed（Stream Editor）是一个功能强大的流编辑器，广泛应用于Linux/Unix系统中。它能够接收标准输入并输出到标准输出，适用于多种文本处理任务。

#### sed的工作流程

sed的核心工作原理是通过模式空间（Pattern Space）和保持空间（Hold Space）来处理数据。模式空间用于存储当前处理的行内容，而保持空间则可以作为临时存储区域。具体来说，sed会逐行读取文件内容到模式空间，执行用户定义的命令，最后将结果输出。模式空间在每次处理完一行后会被清空，准备处理下一行。

#### 模式空间与保持空间

- **模式空间（Pattern Space）**：相当于一个“流水线”，所有操作都在这里进行。
- **保持空间（Hold Space）**：类似于一个“仓库”，用于临时存储数据。

#### 高级命令的应用场景

为了满足更复杂的文本处理需求，sed提供了一些高级命令，如G、H、g、h等。这些命令允许用户在特定条件下保留或交换模式空间和保持空间的内容。

##### 命令详解

- **g**：将保持空间的内容复制到模式空间，并清除模式空间原有内容。
- **G**：将保持空间的内容追加到模式空间的末尾。
- **h**：将模式空间的内容复制到保持空间，并清除保持空间原有内容。
- **H**：将模式空间的内容追加到保持空间的末尾。
- **d**：删除模式空间中的所有行，并读入下一行。
- **D**：删除多行模式空间中的第一行，不读入下一行。

##### 实例：用sed模拟tac命令

假设我们有一个文件`mm`，其内容如下：

```
1
2
3
```

要实现倒序输出，可以使用以下命令：

```bash
sed '1!G;h;$!d' mm
```

解释：
- `1!G`：从第二行开始，将保持空间的内容追加到模式空间。
- `h`：将模式空间的内容复制到保持空间。
- `$!d`：如果不是最后一行，则删除当前行。

#### 图解分析过程

| P: Pattern Space | H: Hold Space |
|------------------|---------------|
| 绿色表示模式空间的数据 | 蓝色表示保持空间的数据 |


#### 参考资料

- 《sed and awk 第二版》
- Sed - An Introduction and Tutorial by Bruce Barnett
- sed的高级应用 - haijd Article