如何仅对文本文件第一列偏移指定值 保留其余列与原有格式

需要处理多列文本数据文件，规则如下：

• 仅对第一列所有数值统一加上固定偏移量（示例偏移值为-0.01，即第一列数值统一减0.01）
• 其余所有列数据完全保持不变
• 不能修改原有数值格式，例如10.0000减去10后必须输出0.0000，不能省略小数位输出为0
• 现有实现需要手动枚举所有列号，当列数较多时写法繁琐，需要更简便的通用方案

现有实现脚本：

cat test.dat | awk '{print $1-0.01, $2, $3, $4, $5, $6, $7, $8, $9, $10, $11, $12, $13, $14, $15, $16, $17, $18, $19, $20, $21, $22, $23, $24, $25, $26, $27}'

示例输入文件内容：

-0.4122   50.0000     59.19254908  0.20390966E+21  0.50210854E+04  0.10024552E+05  0.50210854E+04  0.20390966E+21  0.12781341E+05  0.10024552E+05  0.12781341E+05  0.17430806E+21 -0.13971462E-04 -0.34940712E-21 -0.84283159E-21 -0.34940712E-21 -0.13971462E-04 -0.10333849E-20  0.73796435E-22  0.12933410E-21 -0.30127810E-04  0.22653580E+15  0.43388767E-02  0.12519835E-01  0.43388767E-02  0.22653580E+15  0.15837399E-01  0.12519835E-01  0.15837399E-01  0.21852932E+15
  -0.4235  100.0000     59.19127436  0.19338258E+21  0.41823435E+04  0.10186550E+05  0.41823435E+04  0.19338258E+21  0.12893514E+05  0.10186550E+05  0.12893514E+05  0.17755002E+21 -0.90933331E-05 -0.21562030E-21 -0.62836171E-21 -0.21562030E-21 -0.90933331E-05 -0.61018803E-21 -0.48935277E-22  0.10805572E-21 -0.19116589E-04  0.44412500E+15  0.74492273E-02  0.26238884E-01  0.74492273E-02  0.44412500E+15  0.32779761E-01  0.26238884E-01  0.32779761E-01  0.46142213E+15
  -0.4620  150.0000     59.19108585  0.18970962E+21  0.38138923E+04  0.10378024E+05  0.38138923E+04  0.18970962E+21  0.13078457E+05  0.10378024E+05  0.13078457E+05  0.18150561E+21 -0.70829346E-05 -0.23441645E-21 -0.40816670E-21 -0.23441645E-21 -0.70829346E-05 -0.31840202E-21 -0.91970004E-22  0.71596380E-22 -0.12540327E-04  0.68630757E+15  0.12171742E-01  0.40052678E-01  0.12171742E-01  0.68630757E+15  0.50206970E-01  0.40052678E-01  0.50206970E-01  0.71030708E+15

根据对输出格式的要求不同，可以选择以下两种方案，都不需要手动枚举所有列号，适配任意列数的文件：

方案1：awk实现（列间用单个空格分隔，自动保留第一列小数位） #

这个方案会自动识别第一列原始的小数位数，计算偏移后输出相同小数位数的结果，其余列数值原样输出，列之间统一用单个空格分隔。

# 修改-v off=0.01里的数值即可调整偏移量
awk -v off=0.01 '
match($1, /\.([0-9]+)/, dec) {
    fmt = "%." length(dec[1]) "f"
}
{
    printf fmt, $1 - off
    for(i=2; i<=NF; i++) printf " %s", $i
    print ""
}' test.dat

如果不需要保留第一列的尾随零，只是要数值正确，可以用更短的写法：

awk -v off=0.01 '{$1 = $1 - off; print $0}' test.dat

方案2：Perl实现（完全保留原始文件格式） #

如果要求除了第一列的数值之外，后面所有内容（包括列之间的多空格缩进、其他列的科学计数法格式、特殊字符）完全和原文件一致，用这个方案：

# 修改代码里的0.01即可调整偏移量
perl -pe 's/^(\s*-?)(\d+\.(\d+))/$1 . sprintf("%.%df", $2 - 0.01, length($3))/e' test.dat

这个方案只会匹配每行开头的第一个浮点数做偏移计算，不会修改行内其他任何字符，格式还原度100%。

注：原写法里的cat test.dat | awk属于多余的管道操作，awk本身就支持直接传入文件名读取，省去cat进程效率更高。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者kcb