Fatti:
A.
A._ (1958) e B._ (1959) si sono sposati nel 1980. Dal matrimonio sono nate C._ nel 1983 e D._ nel 1985. A._ è ingegnere. B._, titolare di un diploma commerciale, dopo la nascita della prima figlia si è dedicata all'economia domestica e al governo della casa. Le parti vivono separate dal 1° agosto 2002.
Nell'ambito di una procedura a tutela dell'unione coniugale promossa da A._, con sentenza 24 ottobre 2002 il Pretore del Distretto di Bellinzona ha omologato una convenzione stipulata dai coniugi sull'assetto della vita separata. Tale accordo prevedeva tra l'altro un contributo alimentare in favore di B._ di fr. 4'100.-- mensili.
Con petizione 13 settembre 2006 A._ ha introdotto azione di divorzio. Statuendo il 29 ottobre 2009, il Pretore del Distretto di Bellinzona, ha - nel merito - pronunciato il divorzio e ha tra l'altro condannato l'ex marito ad erogare all'ex moglie un contributo alimentare di fr. 3'831.95 mensili indicizzati, ridotto a fr. 2'331.95 mensili dal 1° novembre 2010 in poi, dedotte " sia le prestazioni mensili AI che la convenuta dovesse percepire, sia, una volta che la stessa avrà raggiunto l'età del pensionamento, le prestazioni AVS e LPP di cui essa beneficerà ".
B.
Con sentenza 23 agosto 2012 la I Camera civile del Tribunale d'appello del Cantone Ticino ha parzialmente accolto gli appelli presentati da entrambe le parti contro la sentenza pretorile di merito. Relativamente all'appello di B._, i Giudici cantonali hanno riformato la sentenza pretorile aumentando il contributo alimentare in suo favore a fr. 3'980.-- mensili indicizzati (dedotte le prestazioni menzionate dal Pretore), e hanno inoltre posto le spese processuali di fr. 3'000.-- nella misura di un terzo a carico dell'ex moglie e di due terzi a carico dell'ex marito, con l'obbligo per quest'ultimo di versare fr. 2'500.-- a titolo di ripetibili ridotte.
C.
Con ricorso in materia civile 3 ottobre 2012 A._ è insorto al Tribunale federale, postulando, previa concessione dell'effetto sospensivo al rimedio, la riforma della sentenza cantonale nel senso che l'appello di B._, nella misura in cui è diretto contro la sentenza pretorile di merito, sia integralmente respinto e che le spese processuali e le ripetibili relative a tale appello siano messe a carico dell'ex moglie.
L'istanza di conferimento dell'effetto sospensivo è stata respinta con decreto 5 ottobre 2012. Con risposta 29 maggio 2013 B._ ha postulato di respingere integralmente il ricorso, nonché di essere posta al beneficio dell'assistenza giudiziaria.

Diritto:
1.
1.1. La sentenza impugnata è una decisione finale (<ref-law>) che è stata emanata su ricorso dall'ultima istanza cantonale (art. 75 cpv. 1 e 2 LTF) in una causa civile (<ref-law>) di natura pecuniaria con un valore di lite superiore a fr. 30'000.-- (art. 51 cpv. 1 lett. a e cpv. 4 e 74 cpv. 1 lett. b LTF). Il tempestivo (<ref-law>) ricorso in materia civile inoltrato dalla parte parzialmente soccombente nella sede cantonale (<ref-law>) è quindi in linea di principio ammissibile.
1.2. Il Tribunale federale è tenuto ad applicare d'ufficio il diritto federale (<ref-law>). Nondimeno, tenuto conto dell'onere di allegazione e motivazione posto dall'art. 42 cpv. 1 e 2 LTF, la cui mancata ottemperanza conduce all'inammissibilità del gravame, il Tribunale federale esamina di regola solo le censure sollevate (<ref-ruling> consid. 1.3; <ref-ruling> consid. 1.1). Nell'atto di ricorso occorre pertanto spiegare in modo conciso, riferendosi all'oggetto del litigio, in cosa consiste la violazione del diritto e su quali punti il giudizio contestato viene impugnato (<ref-ruling> consid. 2.1).
Le esigenze di motivazione sono più rigorose quando è fatta valere la violazione di diritti fondamentali. II Tribunale federale esamina queste censure solo se la parte ricorrente le ha debitamente sollevate e motivate, come prescritto dall'<ref-law>. Ne discende che l'allegato ricorsuale deve indicare chiaramente i diritti costituzionali che si pretendono violati, precisando altresì in che consista tale violazione (<ref-ruling> consid. 2.2; <ref-ruling> consid. 6).
1.3. Il Tribunale federale fonda il suo ragionamento giuridico sull'accertamento dei fatti svolto dall'autorità inferiore (<ref-law>); può scostarsene o completarlo solo se è stato svolto in violazione del diritto ai sensi dell'<ref-law> o in modo manifestamente inesatto (<ref-law>). L'accertamento dei fatti contenuto nella sentenza impugnata può essere censurato alle stesse condizioni; occorre inoltre che l'eliminazione dell'asserito vizio possa influire in maniera determinante sull'esito della causa (<ref-law>). Dato che la definizione di "manifestamente inesatto" corrisponde a quella dell'arbitrio (DTF 133 Il 249 consid. 1.2.2) e configura dunque a sua volta una violazione di un diritto fondamentale (<ref-law>; <ref-ruling> consid. 1.4.1), valgono anche in questo contesto le esigenze di motivazione poste dall'<ref-law>.
2.
In questa sede rimangono litigiose le questioni del contributo di mantenimento in favore dell'ex moglie (infra consid. 3) e delle spese processuali e ripetibili relative all'appello di quest'ultima (infra consid. 4).
3.
3.1. Se non si può ragionevolmente pretendere che un coniuge provveda da sé al proprio debito mantenimento, inclusa un'adeguata previdenza per la vecchiaia, l'altro coniuge gli deve un adeguato contributo di mantenimento (<ref-law>). Tale norma realizza due principi: da un lato, quello dell'indipendenza economica dei coniugi dopo il divorzio, secondo cui ciascun coniuge deve, nella misura del possibile, provvedere da sé ai suoi bisogni e, dall'altro, quello della solidarietà, in virtù del quale i coniugi devono sopportare in comune non solo le conseguenze della ripartizione dei compiti scelta in pendenza di matrimonio, ma anche gli svantaggi causati dall'unione coniugale che impediscono ad un coniuge di provvedere al proprio mantenimento. Il principio, l'importo e la durata del contributo di mantenimento vanno fissati in funzione degli elementi enumerati in modo non esaustivo all'<ref-law> (<ref-ruling> consid. 4.1.1 con rinvio). Secondo la giurisprudenza, un contributo alimentare è dovuto se il matrimonio ha influito in modo concreto sulla situazione finanziaria del coniuge creditore degli alimenti ("lebensprägend"). Se il matrimonio è durato almeno dieci anni - periodo che va calcolato fino alla data della separazione dei coniugi - oppure se, indipendentemente dalla durata del matrimonio, i coniugi hanno dei figli comuni, si parte dal presupposto che vi è stata un'influenza concreta. Questo tipo di matrimonio non conferisce tuttavia automaticamente un diritto al contributo alimentare: il principio dell'autonomia prevale sul diritto al contributo, ciò che si deduce direttamente dall'<ref-law>; un coniuge può pretendere un contributo alimentare soltanto se non è in misura di provvedere da sé al proprio debito mantenimento e se l'altro coniuge dispone di una capacità contributiva (<ref-ruling> consid. 4.1.2 con rinvii).
Un coniuge - anche il creditore del contributo - può vedersi imputato un reddito ipotetico, a condizione che facendo prova di buona volontà e compiendo gli sforzi che si possono ragionevolmente esigere da lui, egli sia in grado di guadagnare più del suo reddito effettivo. L'ottenimento di tale reddito deve pertanto essere effettivamente possibile. I criteri da adottare al fine di stabilire l'importo del reddito ipotetico sono, in particolare, le qualifiche professionali, l'età, lo stato di salute e la situazione del mercato del lavoro. Sapere se si possa ragionevolmente esigere che una persona aumenti il proprio reddito è una questione di diritto, determinare quale reddito una persona possa effettivamente realizzare è, per contro, una questione di fatto (<ref-ruling> consid. 4.2.2.2 con rinvii).
Secondo la giurisprudenza, in caso di matrimonio di lunga durata, per il coniuge che ha rinunciato ad esercitare un'attività lucrativa vige la presunzione che non può essergli chiesto di riprendere un lavoro se al momento della separazione aveva già 45 anni. Questo limite di età non deve tuttavia essere considerato come una regola assoluta. La presunzione può essere rovesciata in funzione di altri elementi che depongano a favore della ripresa o dell'aumento di un'attività lucrativa. Sussiste inoltre la tendenza ad innalzare il limite d'età a 50 anni. Non si può inoltre, in linea di principio, esigere da un coniuge la ripresa di un'attività lucrativa ad un tasso del 50 % prima che il più giovane dei figli del quale ha la custodia abbia compiuto 10 anni, e del 100 % prima che abbia compiuto 16 anni. Tali linee direttive non sono tuttavia delle regole assolute, la loro applicazione dipende dalle circostanze del caso concreto (<ref-ruling> consid. 4.2.2.2 con rinvii).
3.2. Nel caso concreto il Giudice di prime cure ha considerato che l'ex moglie fosse in grado di sopperire, almeno in parte, al proprio debito mantenimento. Dopo aver valutato che il matrimonio delle parti andava qualificato di lunga durata, ha calcolato il fabbisogno dell'ex moglie in fr. 3'831.95 mensili (comprensivo di un agio di fr. 650.-- destinato a sostenere il livello di vita raggiunto durante la comunione domestica). Ha valutato la sua capacità lucrativa al 50 % (per ragioni di salute), stimando il reddito da lei conseguibile come impiegata di commercio in fr. 1'500.-- mensili. Considerato che ella era stata lontana dal mondo del lavoro dal 1983, le ha accordato un anno di tempo per reinserirsi professionalmente. Relativamente all'ex marito, il Giudice di prime cure ha accertato un reddito di fr. 17'242.20 netti mensili nell'ottobre 2008, fr. 22'831.45 nel marzo 2009 e fr. 19'812.45 nell'aprile 2009, a fronte di un fabbisogno pari a fr. 7'447.-- mensili (pure comprensivo di un agio di fr. 650.--). Sulla scorta di tali accertamenti, il Pretore ha quindi condannato l'ex marito a versare all'ex moglie un contributo alimentare indicizzato di fr. 3'831.95 mensili fino al 31 ottobre 2010 e di fr. 2'331.95 mensili dal 1° novembre 2010 in poi (dedotte le eventuali prestazioni AI e le future prestazioni AVS e LPP).
3.3. Contrariamente al Giudice di prime cure, l'autorità inferiore ha invece considerato che all'ex moglie non potesse essere imputato un reddito ipotetico. Dopo aver preso in considerazione il fatto che ella aveva 47 anni al momento in cui l'ex marito ha promosso la causa di divorzio (13 settembre 2006), ha valutato che "per principio non si presumeva dunque che dovesse riprendere un'attività rimunerata" e che - considerati la sua assenza dal mondo del lavoro dal 1983, il suo diploma di impiegata d'ufficio rilasciato negli anni settanta e la sua inabilità lucrativa del 30,5 % - non sussistevano in concreto elementi per portare il limite d'età a 50 anni. Secondo i Giudici cantonali, nemmeno l'ex marito, cui spettava rovesciare la summenzionata presunzione, è stato in grado di dimostrare che ella avrebbe ancora potuto inserirsi nel mercato dell'impiego. Il Tribunale d'appello ha pertanto condannato l'ex marito a versare un contributo di mantenimento pari al fabbisogno dell'ex moglie (che in seconda istanza è stato aumentato da fr. 3'831.95 a fr. 3'980.-- mensili).
3.4. A mente del ricorrente, la Corte cantonale avrebbe violato il diritto federale per non aver imputato un reddito ipotetico all'opponente. I Giudici cantonali avrebbero, a torto, preso in considerazione l'età dell'ex moglie al momento dell'introduzione della causa di divorzio (13 settembre 2006) e non al momento della separazione (1° agosto 2002) quando ella aveva 43 anni (e la secondogenita aveva già compiuto 16 anni). In tali condizioni si poteva esigere dall'opponente la ripresa di un'attività lucrativa al 50 % (come fissato dal Pretore) e sarebbe pertanto spettato a lei dimostrare l'impossibilità di reinserirsi nel mondo del lavoro. Il ricorrente sostiene inoltre di avere, in ogni modo, "comprovato la possibilità dell'ex moglie di reinserirsi professionalmente".
Egli chiede pertanto la modifica della sentenza impugnata nel senso di respingere integralmente l'appello dell'ex moglie (postulando quindi, in altre parole, la conferma del contributo alimentare fissato dal Giudice di prime cure).
3.5. Dalla fattispecie accertata dall'autorità inferiore emerge che, dopo la separazione dei coniugi, l'ex moglie ha percepito un contributo alimentare di fr. 4'100.-- quale misura a tutela dell'unione coniugale sulla base di un accordo concluso tra le parti ed omologato dal Pretore il 24 ottobre 2002. Soltanto con l'inoltro della sua petizione di divorzio, il 13 settembre 2006, l'ex marito ha poi manifestato la sua intenzione di non volere più versare alcun contributo di mantenimento. Fino a tale momento, l'ex moglie poteva pertanto, in buona fede, partire dal presupposto di non dovere (ancora) adoperarsi per conseguire un reddito proprio (v. <ref-ruling> consid. 3.3). Contrariamente a quanto sostiene il ricorrente, la Corte cantonale ha quindi giustamente preso in considerazione l'età dell'ex moglie al momento dell'inoltro dell'istanza di divorzio (47 anni). Oltre all'età - considerata del resto la tendenza ad innalzare il limite da 45 a 50 anni - i Giudici cantonali hanno tenuto conto della sua assenza dal mondo del lavoro dal 1983, del suo diploma di impiegata d'ufficio risalente agli anni settanta e della sua inabilità lucrativa del 30,5 %. Alla luce di tutte queste circostanze, l'apprezzamento del Tribunale d'appello - che ha applicato la presunzione (refragabile) secondo cui non è possibile pretendere dall'ex moglie di riprendere un'attività lucrativa - appare conforme ai già citati criteri giurisprudenziali (v. supra consid. 3.1).
La presunzione poteva essere sovvertita con elementi che deponessero a favore della ripresa di un'attività lucrativa (v. supra consid. 3.1). I Giudici cantonali hanno osservato che l'ex marito non ha però addotto alcun indizio concreto in tal senso. A ben vedere, tale rimprovero non è smentito dal ricorrente, il quale si limita infatti ad affermare di aver fatto tutto quanto gli era possibile fare "per dimostrare la possibilità di reinserirsi professionalmente dell'ex moglie", in particolare richiamando dalle autorità competenti per l'invalidità il di lei incarto. Né è di soccorso al ricorrente sostenere in modo generico di non dover "comprovare in giustizia che vi sarebbero dei datori di lavoro disposti ad assumere un'impiegata d'ufficio a CHF 1'500.00 mensili, dato che è un fatto notorio che gli impiegati d'ufficio abbiano un reddito superiore", quando la Corte cantonale gli ha in realtà rimproverato, ben più specificatamente, di non aver indicato un solo datore di lavoro disposto ad assumere una persona di 47 anni in circostanze analoghe.
La decisione dei Giudici cantonali, che non imputa alcun reddito ipotetico all'ex moglie, è pertanto conforme al diritto federale. La censura si appalesa infondata.
4.
Dato l'esito della censura esaminata al considerando precedente non si giustifica modificare la ripartizione delle spese processuali e delle ripetibili relative all'appello dell'ex moglie contenuta nel giudizio querelato, come postulato dal ricorrente.
5.
Da quanto precede discende che il ricorso va respinto. Le spese giudiziarie e le ripetibili seguono la soccombenza (art. 66 cpv. 1 e 68 cpv. 1 LTF). La domanda di assistenza giudiziaria dell'opponente è pertanto divenuta priva d'oggetto.

Per questi motivi, il Tribunale federale pronuncia:
1.
Il ricorso è respinto.
2.
Le spese giudiziarie di fr. 3'000.-- sono poste a carico del ricorrente.
3.
Il ricorrente verserà all'opponente la somma di fr. 3'500.-- a titolo di ripetibili per la procedura innanzi al Tribunale federale.
4.
Comunicazione ai patrocinatori delle parti e alla I Camera civile del Tribunale d'appello del Cantone Ticino.