sed 保持空间的妙用

问题引出

最近，在写调试脚本的时候有这样的需求：

QNX 的 gdb 可以通过 info meminfo 得到当前进程的内存映射信息。 下面是一个例子：

/proc/boot/img_codec_tga.so
        text=00003000 bytes @ 0x008d4000
                flags=00010571
                debug=00000000
                offset=0000000001104000
        data=00001000 bytes @ 0x00ad7000
                flags=00010372
                debug=00203000
                offset=0000000001107000
        dev=0x802
        ino=0xc0000078
/proc/boot/img_codec_sgi.so
        text=00002000 bytes @ 0x00ad8000
                flags=00010571
                debug=00000000
                offset=0000000001100000
        data=00001000 bytes @ 0x00cda000
                flags=00010372
                debug=00202000
                offset=0000000001102000
        dev=0x802
        ino=0xc0000077

而 QNX 的 gdb 不支持自动加载符号，所以我想使用脚本把这段文本输出到文件中， 然后处理成 add-symbol-file libxxx.so 0x?????? 的形式，方便我的调试。

显然，持变量、分支、循环的 awk 比较适合做这件事，大致处理逻辑也很简单，读到 /proc/boot/* 的时候把他放在变量 file 里面，等到读到 text= 的时候， 再一并输出成 add-symbol-file 的形式就行，我们很容易写出一个这样的 awk 脚本。

#!/usr/bin/env -S awk -f

BEGIN {
    printf "#!/usr/bin/env -S gdb -q -x\n\n"
    printf "target remote localhost:1234\n\n"

    prefix = ENVIRON["QNX_TARGET"] "/x86_64/lib/dll/"
}

/^\/proc\/boot\/img_codec_/ {
    file = $0
    file = gensub(/.*(img_codec_.+)/, prefix "\\1.sym", "g", file)
}

/^\s+text=/ {
    split($0, a, "@ ")
    text_addr = a[2]
    printf "add-symbol-file %s %s\n", file, text_addr
}

该脚本的输出也很漂亮

#!/usr/bin/env -S gdb -q -x

target remote localhost:1234

add-symbol-file /home/chengzi/qnx700/target/qnx7/x86_64/lib/dll/img_codec_tga.so.sym 0x008d4000
add-symbol-file /home/chengzi/qnx700/target/qnx7/x86_64/lib/dll/img_codec_sgi.so.sym 0x00ad8000

但是，问题来了，我们能不能用 sed 去处理这件事呢。

保持空间

我一直认为 sed 的命令是 vimscript 的子集，毕竟常用的指令都很相似，比如 a c s p 等。

但其实，sed 有自己特殊的命令。下面摘自 sed 的 man 文档

h H    Copy/append pattern space to hold space.
g G    Copy/append hold space to pattern space.
x      Exchange the contents of the hold and pattern spaces.

其实，sed 为了方便文本操作，有两套空间，一套是模式空间，一套是保持空间 (hold space)。

正常我们使用 sed 操作文本的时候，都是使用模式空间，sed 每一轮循环， 都会从输入中读入下一行到模式空间；除此以外，所有文本操作的指令，都是操作模式空间， 比如 s 命令，就是在模式空间进行替换，p 命令，就是把模式空间打印出来。

而保存空间的作用就是可以把当前模式空间的内容先保存下来， 避免 sed 在下一轮循环把这段文本弄丢了。

下面，举一个 Stack Overflow 上的高赞例子，看看保持空间的妙用。

echo '1
2
3' | sed -n '1!G;h;$p'

这里的有三条语句，其中 G 和 p 有 range 前缀，1!G 表明除了第一行， 其他行都执行 G，$p 表示在文件末尾行执行 p。

我们模拟一下过程：

所以，命令最后输出为

3
2
1

实践

其实，写 sed 脚本时，就可以把保持空间当成 awk 的一个变量， 所以 sed 也可以较为方便的解决上面的问题。

#!/bin/bash
PREFIX="$QNX_TARGET/x86_64/lib/dll/"

sed -n "
/^\/proc\/boot\/img_codec_/ {
    s#^/proc/boot/\(.*\)#add-symbol-file ${PREFIX}\1.sym #
    h
    n
    s/.*@ \(0x[0-9a-fA-F]*\).*/\1/
    H
    x
    s/\n/ /
    p
}
" $1

当然，较为复杂的文本还是用 awk 甚至 python 脚本来处理较为方便， sed 还是能力有限，比如上面的环境变量获取还得依赖 shell 的能力， 它更适合一些批量的简单操作。