Bash文本文件内容格式化：pr命令详解

一、pr 命令简介

在 Bash 编程环境中，pr 命令是一个功能强大的文本文件格式化工具，它主要用于将文本文件按照特定的格式进行排版输出，以便更好地显示或打印。pr 命令最初设计用于在打印机上打印文本文件时对其进行格式化处理，但在现代 Linux 系统中，它在文本处理、数据整理等诸多场景下都有着广泛的应用。

pr 命令的基本语法格式如下：

pr [选项] [文件]

其中，[选项] 部分用于指定各种格式化参数，[文件] 则是要进行格式化处理的文本文件名。如果不指定文件，pr 命令会从标准输入读取数据。

二、常用选项及功能

1. 页面布局相关选项
   • -l, --lines=N：设置每页的行数，默认值通常为 66 行。这对于在打印时控制页面的长度非常有用。例如，如果要将一个文本文件格式化为每页 50 行，可以使用以下命令：

pr -l 50 example.txt

假设 example.txt 内容如下：

This is line 1.
This is line 2.
This is line 3.
...

执行上述命令后，输出结果会以每页 50 行为一组进行显示，在每组之间会有适当的间隔（默认是空白行）。 - -o, --indent=N：设置每行的缩进量，单位为字符数。例如，要将文件内容每行缩进 5 个字符，可以使用：

pr -o 5 example.txt

执行该命令后，example.txt 中的每一行都会在开头增加 5 个空格，文本内容整体向右缩进 5 个字符。 2. 页眉页脚相关选项 - -h, --header="文本"：用于设置页眉内容。例如，要为文件 example.txt 设置页眉为 "My Document"，可以执行：

pr -h "My Document" example.txt

输出的每页顶部都会显示 "My Document" 作为页眉信息。 - -r, --no-file-warnings：当指定的文件不存在时，默认 pr 命令会输出警告信息。使用该选项后，若文件不存在，pr 命令不会输出警告，而是继续处理其他存在的文件（如果有多个文件指定）。例如，同时处理 example.txt 和一个不存在的 nonexistent.txt 文件：

pr -r example.txt nonexistent.txt

这样就不会因为 nonexistent.txt 不存在而中断对 example.txt 的处理并输出警告。 3. 多栏显示相关选项 - -m, --merge：将多个文件的内容逐行合并显示。假设有两个文件 file1.txt 和 file2.txt，file1.txt 内容为：

Line 1 in file1
Line 2 in file1

file2.txt 内容为：

Line 1 in file2
Line 2 in file2

执行命令 pr -m file1.txt file2.txt 后，输出结果为：

Line 1 in file1    Line 1 in file2
Line 2 in file1    Line 2 in file2

- **-n, --number-fields[=F]**：对输出的每一行进行编号。如果指定了 `F`，则按照指定的字段分隔符来划分字段，并对每个字段进行编号。例如，对于一个以逗号分隔的文件 `comma_separated.txt`，内容为：

apple,banana,orange
cat,dog,fish

执行 pr -n=, comma_separated.txt 命令后，输出结果为：

1:apple,2:banana,3:orange
1:cat,2:dog,3:fish

三、高级应用及示例

1. 结合管道与其他命令使用 pr 命令常常与其他命令通过管道（|）结合使用，以实现更复杂的文本处理任务。例如，要统计一个文本文件中每行单词的数量，并将结果进行格式化输出，可以结合 wc -w（用于统计单词数）和 pr 命令：

cat example.txt | while read line; do echo $(echo $line | wc -w) $line; done | pr -T -h "Word Count and Line"

上述命令中，cat example.txt 读取文件内容，while read line 逐行读取文件内容，echo $(echo $line | wc -w) $line 统计每行的单词数并将单词数和该行内容一起输出，最后通过 pr -T -h "Word Count and Line" 进行格式化输出，-T 选项表示不打印页眉页脚之间的空白行，-h "Word Count and Line" 设置页眉为 "Word Count and Line"。 2. 自动化脚本中的应用 在自动化脚本中，pr 命令可以用于生成规范格式的报告文件。例如，编写一个脚本 generate_report.sh，用于收集系统磁盘使用情况并生成格式化报告：

#!/bin/bash
df -h > disk_usage.txt
pr -T -h "Disk Usage Report" -l 30 disk_usage.txt > formatted_report.txt

这个脚本首先使用 df -h 命令获取系统磁盘使用情况并保存到 disk_usage.txt 文件中，然后通过 pr 命令对该文件进行格式化处理，设置页眉为 "Disk Usage Report"，每页显示 30 行，并将格式化后的结果输出到 formatted_report.txt 文件中。 3. 处理长文本文件的分页显示 对于非常长的文本文件，使用 pr 命令结合 less 命令可以实现分页显示，方便查看。例如，对于一个大型日志文件 big_log.txt，可以执行：

pr -l 40 big_log.txt | less

这样会将 big_log.txt 文件格式化为每页 40 行，然后通过 less 命令进行分页显示，用户可以使用 less 的各种导航命令（如 Page Up、Page Down、Enter 等）逐页查看文件内容。

四、与其他文本处理工具的比较

1. 与 sed 和 awk 的比较
   • 功能侧重不同：sed 主要用于文本的替换、删除、插入等编辑操作，awk 则擅长基于字段的文本处理和格式化，以及执行简单的计算和逻辑判断。而 pr 命令专注于整个文本文件的页面布局、页眉页脚设置以及多文件合并等格式化操作。例如，如果要在文本文件中把所有的 "old" 替换为 "new"，sed 是更合适的工具：

sed 's/old/new/g' example.txt

如果要对文本文件按某字段进行排序并计算总和，awk 会更有用：

awk '{sum+=$2} END {print sum}' data.txt

但如果要对文本文件进行页面布局调整，如设置页眉页脚、每页行数等，pr 命令则是首选。 - 处理方式不同：sed 和 awk 通常是逐行处理文本，而 pr 命令从整体文件的角度进行格式化处理。sed 和 awk 可以通过脚本编写复杂的处理逻辑，pr 命令则主要通过命令行选项来实现不同的格式化效果。 2. 与 fmt 命令的比较 - 格式化目标不同：fmt 命令主要用于调整文本段落的格式，使其每行长度符合指定要求，它会自动换行并调整单词间距。例如，要将一个文本文件的段落格式化为每行不超过 80 个字符，可以使用：

fmt -w 80 example.txt

而 pr 命令侧重于整个文件的页面布局、页眉页脚设置等，并不关注段落内部的换行和单词间距调整。 - 适用场景不同：fmt 适用于处理需要在屏幕上以合适宽度显示的文本段落，如文章、文档等。pr 命令更适用于准备打印的文本文件格式化，或者在需要特定页面布局的场景下使用。

五、常见问题及解决方法

1. 文件编码问题 在处理非 ASCII 编码的文本文件时，可能会遇到乱码问题。pr 命令本身对文件编码的处理能力有限，通常默认处理 ASCII 编码的文件。如果文件是 UTF - 8 编码等其他编码格式，可以先使用 iconv 命令将文件转换为 ASCII 编码（如果可行），再使用 pr 命令处理。例如，将一个 UTF - 8 编码的文件 utf8_file.txt 转换为 ASCII 编码并进行格式化：

iconv -f UTF - 8 -t ASCII//TRANSLIT utf8_file.txt > ascii_file.txt
pr ascii_file.txt

2. 选项冲突问题 有时候同时使用多个选项可能会导致冲突或不符合预期的结果。例如，同时设置 -l（每页行数）和 -m（多文件合并）选项时，需要注意合并后的内容如何在每页中分布。在这种情况下，需要仔细测试和调整选项的顺序及参数值。如果发现输出结果不符合预期，可以逐步减少选项数量，先确保单个选项功能正常，再逐步添加其他选项进行组合测试。
3. 输出结果不符合预期 如果输出结果与预期不符，首先检查文件内容是否正确，特别是文件中是否存在特殊字符或格式错误。另外，仔细检查 pr 命令的选项设置是否准确，是否遗漏了必要的选项或设置了错误的参数值。可以通过查看 pr 命令的手册页（man pr）来确认选项的正确用法和取值范围。

六、实际应用场景

1. 系统管理与日志处理 在系统管理中，经常需要查看和处理各种日志文件。pr 命令可以对日志文件进行格式化，方便管理员查看。例如，系统的 syslog 文件可能包含大量的系统运行信息，通过 pr 命令设置合适的页眉页脚、每页行数等，可以使日志内容更清晰易读。

pr -T -h "System Log - $(date)" -l 50 /var/log/syslog > formatted_syslog.txt

上述命令将 syslog 文件格式化为每页 50 行，设置页眉为 "System Log - 当前日期"，并将结果保存到 formatted_syslog.txt 文件中。 2. 数据报告生成 在数据分析或业务处理中，经常需要将数据整理成报告形式。例如，从数据库导出的文本格式数据文件，使用 pr 命令可以设置页眉页脚、添加页码等，使其更像正式的报告文件。假设从数据库导出了一个销售数据文件 sales_data.txt，内容如下：

Product1,100,500
Product2,200,1000

可以使用以下命令生成格式化报告：

pr -T -h "Sales Data Report" -l 20 -n=, sales_data.txt > sales_report.txt

该命令将文件格式化为每页 20 行，设置页眉为 "Sales Data Report"，并对每行的字段进行编号，最后将结果保存到 sales_report.txt 文件中。 3. 文档排版与打印准备 在打印文档前，使用 pr 命令可以对文本文件进行排版处理。例如，对于一个纯文本格式的小说文件 novel.txt，可以通过 pr 命令设置合适的页面布局，如每页行数、页眉页脚等，使其更适合打印。

pr -l 45 -h "My Novel" -o 4 novel.txt > printed_novel.txt

此命令将 novel.txt 文件格式化为每页 45 行，设置页眉为 "My Novel"，每行缩进 4 个字符，生成的 printed_novel.txt 文件可直接用于打印。

七、优化与性能考虑

1. 大文件处理 当处理非常大的文本文件时，pr 命令的性能可能会受到影响。为了提高处理效率，可以考虑分块处理文件。例如，可以使用 split 命令将大文件分割成多个小文件，然后分别对这些小文件使用 pr 命令进行格式化处理，最后再合并这些格式化后的小文件。假设要处理一个大文件 big_file.txt，可以先将其分割成多个 1000 行的小文件：

split -l 1000 big_file.txt part_

这会生成一系列以 part_ 开头的小文件，如 part_aa、part_ab 等。然后对每个小文件进行格式化：

for file in part_*; do pr -l 50 $file > formatted_$file; done

最后将这些格式化后的小文件合并：

cat formatted_part_* > final_formatted_file.txt

2. 缓存与临时文件使用 在自动化脚本中使用 pr 命令时，如果需要多次处理相同的文件，可以考虑使用缓存机制。例如，可以先将 pr 命令处理后的结果保存到一个临时文件中，后续需要使用时直接读取临时文件，而不是每次都重新执行 pr 命令。这样可以减少处理时间，特别是在处理耗时较长的格式化操作时效果更明显。

if [ -f cache_file.txt ]; then
    cat cache_file.txt
else
    pr -l 30 -h "Cached Report" data.txt > cache_file.txt
    cat cache_file.txt
fi

上述脚本首先检查 cache_file.txt 是否存在，如果存在则直接读取该文件内容；如果不存在，则执行 pr 命令处理 data.txt 文件，并将结果保存到 cache_file.txt 文件中，然后再读取该文件内容。

八、拓展应用与技巧

1. 使用脚本自定义格式化规则 虽然 pr 命令通过选项可以实现多种格式化效果，但有时可能需要更复杂的自定义规则。可以编写一个 Bash 脚本，结合 pr 命令以及其他文本处理工具来实现自定义格式化。例如，编写一个脚本 custom_pr.sh，用于对文件进行特定格式的编号和缩进处理：

#!/bin/bash
input_file=$1
sed 's/^/    /' $input_file | pr -n -o 8 > formatted_output.txt

这个脚本接受一个文件名作为参数，首先使用 sed 命令在每行开头添加 4 个空格，然后通过 pr 命令进行编号并设置每行缩进 8 个字符，最后将结果输出到 formatted_output.txt 文件中。 2. 与图形化工具结合 在一些情况下，将 pr 命令处理后的文本与图形化工具结合使用可以进一步增强可视化效果。例如，可以将 pr 命令生成的格式化文本导入到电子表格软件（如 LibreOffice Calc 或 Excel）中，利用电子表格软件的图表功能将数据可视化。首先将格式化后的文本文件保存为以逗号或制表符分隔的格式（可以通过 pr 命令的相关选项实现），然后在电子表格软件中导入该文件，就可以对数据进行图表绘制等操作。

九、深入理解 pr 命令的实现原理

pr 命令在实现过程中主要涉及文件读取、页面布局计算、页眉页脚生成以及输出等几个关键步骤。

1. 文件读取 pr 命令首先会打开指定的文件（如果从标准输入读取，则从标准输入缓冲区获取数据）。它会逐行读取文件内容，并将读取到的内容存储在内存缓冲区中，以便后续处理。在读取过程中，会根据系统的文件 I/O 机制进行操作，例如在 Linux 系统中，可能会使用 read 系统调用来读取文件内容。
2. 页面布局计算 根据用户指定的选项，如 -l（每页行数），pr 命令会计算文件内容如何分页。它会在内存中维护一个计数器，记录当前已读取的行数，当行数达到指定的每页行数时，就会进行分页处理。同时，对于 -o（缩进量）选项，会在输出每行内容时，在开头添加相应数量的空格。
3. 页眉页脚生成 如果用户指定了 -h（页眉）或相关的页脚选项，pr 命令会根据这些选项生成页眉页脚内容。页眉页脚内容通常会在每页的顶部和底部输出，并且会根据页面布局进行适当的对齐和格式化。
4. 输出 最后，pr 命令会将格式化后的内容输出到标准输出（默认情况）或指定的输出文件中。在输出过程中，会按照计算好的页面布局、页眉页脚设置等进行输出，确保输出结果符合用户的格式化要求。

十、pr 命令在不同系统中的差异

虽然 pr 命令在大多数 Unix - like 系统（如 Linux、FreeBSD 等）中都有提供，但不同系统可能在选项支持、默认设置等方面存在一些差异。

1. 选项差异 某些系统可能对特定的选项支持不完全一致。例如，在一些较老的系统中，可能不支持某些新添加的 pr 命令选项。在使用 pr 命令时，建议先查看所在系统的 man 手册页，以确认可用的选项及其用法。如果在不同系统间移植使用 pr 命令的脚本，需要特别注意这些选项差异，确保脚本在不同系统上都能正确运行。
2. 默认设置差异 不同系统的 pr 命令默认设置也可能不同。例如，默认的每页行数在某些系统上可能是 60 行，而在另一些系统上可能是 66 行。在编写依赖于 pr 命令默认设置的脚本时，需要考虑到这些差异，可以通过显式设置相关选项（如 -l 设置每页行数）来确保脚本在不同系统上的一致性。

十一、安全注意事项

1. 文件权限问题 在使用 pr 命令处理文件时，要注意文件的权限设置。如果以普通用户身份运行 pr 命令，而要处理的文件权限设置为只有 root 用户可访问，会导致命令失败。确保运行 pr 命令的用户对要处理的文件具有适当的读取权限。如果需要处理系统敏感文件（如系统配置文件），请谨慎操作，避免误修改文件内容。
2. 输入验证 当在脚本中使用 pr 命令并接受用户输入作为文件名或选项参数时，一定要进行输入验证。恶意用户可能通过输入特殊字符或路径来尝试执行恶意操作，如删除重要文件或获取系统权限。可以使用正则表达式等方式对用户输入进行验证，确保输入内容符合预期的格式和范围。例如，验证输入的文件名是否只包含合法字符：

input_file=$1
if [[! $input_file =~ ^[a-zA-Z0 - 9_. -]+$ ]]; then
    echo "Invalid file name"
    exit 1
fi
pr $input_file

上述脚本验证了输入的文件名是否只包含字母、数字、下划线、点和短横线，不符合要求则输出错误信息并退出。

十二、总结 pr 命令的应用要点

1. 明确需求 在使用 pr 命令之前，要清楚自己对文本文件格式化的具体需求。是要调整页面布局、设置页眉页脚，还是进行多文件合并等操作。根据需求选择合适的 pr 命令选项，避免不必要的复杂设置。
2. 灵活组合 pr 命令可以与其他文本处理命令（如 sed、awk、grep 等）以及管道操作相结合，实现更强大的文本处理功能。通过灵活组合不同的命令，可以解决各种复杂的文本处理任务。
3. 测试与调整 在实际应用中，特别是在编写自动化脚本时，要对 pr 命令的使用进行充分测试。不同的文件内容、选项设置可能会导致不同的输出结果，通过测试及时发现并调整设置，确保输出符合预期。
4. 跨系统兼容性 如果脚本需要在不同的 Unix - like 系统上运行，要注意 pr 命令在不同系统中的差异，包括选项支持和默认设置等方面。尽量使用通用的选项和设置，或者在脚本中根据不同系统进行适当的调整。

通过深入了解 pr 命令的各种功能、应用场景以及注意事项，可以在 Bash 环境中更高效地进行文本文件的格式化处理，满足不同的工作需求。无论是系统管理、数据处理还是文档排版等领域，pr 命令都能发挥重要的作用。