[Linux]正则表达式和grep使用

祥知道

发布于 2020-03-10 15:59:09

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- @[toc]1.正则表达式1.1.基本正则表达式1.2. POSIX字符类正则表达式1.3. 元字符正则表达式2.运用2.1.例子2.2.处理特殊字符grep命令3.1.介绍和简单使用3.2. 正则表达式元字符3.3. grep 选项3.4. grep测试实例3.4.1.  普通用法3.4.2.

1.正则表达式

1.1.基本正则表达式

正则表达式 的基本组成部分

可以看以前的博客[Regex]Get正则表达式：https://blog.csdn.net/humanking7/article/details/51175937

正则表达式	描　　述	示　　例
^	行起始标记	^tux 匹配以tux起始的行
$	行尾标记	tux$ 匹配以tux结尾的行
.	匹配任意一个字符	Hack. 匹配Hackl和Hacki，但是不能匹配Hackl2和Hackil，它只能匹配单个字符
[]	匹配包含在字符之中的任意一个字符	cookl 匹配cook或cool
^	匹配除 ^字符之外的任意一个字符	9^01 匹配92、93，但是不匹配91或90
-	匹配 [] 中指定范围内的任意一个字符	1-5 匹配从1～5的任意一个数字
?	匹配之前的项1次或0次	colou?r 匹配color或colour，但是不能匹配colouur
+	匹配之前的项1次或多次	Rollno-9+ 匹配Rollno-99、Rollno-9，但是不能匹配Rollno-
*	匹配之前的项0次或多次	co*l 匹配cl、col、coool等
()	创建一个用于匹配的子串	ma(tri)?x 匹配max或maxtrix
{n}	匹配之前的项n次	0-9{3} 匹配任意一个三位数，0-9{3} 可以扩展为0-90-9
{n,}	之前的项至少需要匹配n次	0-9{2,} 匹配任意一个两位或更多位的数字
{n,m}	指定之前的项所必需匹配的最小次数和最大次数	0-9{2,5} 匹配从两位数到五位数之间的任意一个数字
\|	交替 : 匹配 \| 两边的任意一项	Oct (1st \| 2nd) 匹配Oct 1st 或Oct 2nd
\	转义符可以将上面介绍的特殊字符进行转义	a.b 匹配a.b，但不能匹配ajb。通过在 . 之间加上前缀 \ ，从而忽略了.的特殊意义

1.2. POSIX字符类正则表达式

POSIX字符类是一个形如[:...:]的特殊元序列（meta sequence），它可以用于匹配特定的字符范围。

正则表达式	描　　述	示　　例
:alnum:	字母与数字字符	[:alnum:]+
:alpha:	字母字符（包括大写字母与小写字母）	[:alpha:]{4}
:blank:	空格与制表符	[:blank:]*
:digit:	数字字符	[:digit:]?
:lower:	小写字母	[:lower:]{5,}
:upper:	大写字母	([:upper:]+)?
:punct:	标点符号	[:punct:]
:space:	包括换行符、回车等在内的所有空白字符	[:space:]+

1.3. 元字符正则表达式

元字符是一种Perl风格的正则表达式，只有一部分文本处理工具支持它，并不是所有的工具都支持下表中所列的字符，但是之前介绍的正则表达式和字符类都是被广泛支持的。

正则表达式	描　　述	示　　例
\b	单词边界	\bcool\b 匹配cool，但不匹配coolant
\B	非单词边界	cool\B 匹配coolant，但不匹配cool
\d	单个数字字符	b\db 匹配b2b，但不匹配bcb
\D	单个非数字字符	b\Db 匹配bcb，但不匹配b2b
\w	单个单词字符（字母、数字与 _ ）	\w 匹配1或a，但不匹配 &
\W	单个非单词字符	\W匹配&，但不匹配1或a
\n	换行符	\n 匹配一个新行
\s	单个空白字符	x\sx 匹配x x，但不匹配xx
\S	单个非空白字符	\x\S\x 匹配xkx，但不匹配xx
\r	回车	\r 匹配回车

2.运用

2.1.例子

为了匹配给定文本中的所有单词，可以使用下面的正则表达式：

( ?[a-zA-Z]+ ?)

“?”用于匹配单词前后可能出现的空格。[a-zA-Z]+ 代表一个或多个字母（a~z和A~Z）。

为了匹配一个IP地址，可以使用下面的正则表达式：

[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}
# 或者
[[:digit:]]{1,3}\.[[:digit:]]{1,3}\.[[:digit:]]{1,3}\.[[:digit:]]{1,3}

我们知道IP地址通常的书写形式是192.168.0.2，它是由点号分割的4个整数（每一个整数的取值范围从0到255）。

[0-9] 或[:digit:] 匹配数字0~9。{1,3} 匹配1到3个数字， \. 匹配 "." 。

2.2.处理特殊字符

正则表达式用$ 、^ 、. 、* 、+ 、{ 以及} 等作为特殊字符。但是如果我们希望将这些字符作为非特殊字符（表示普通字面含义的字符）来使用的话，应该怎么做呢？来看一个例子。

正则表达式：[a-z]*.[0-9]

那么，它是什么意思？

它可以匹配0个或多个 [a-z]([a-z]*) ，接任意单个字符（. ），再接[0-9] 中的任意一个字符，所以它能够匹配 abcdeO9 。
它也可以理解成：匹配[a-z] 中任意一个字符，接单个字符* ，再接单个字符. （点号），最后接一个数字，所以它能够匹配x*.8 。

为了避免这种理解上的混乱，我们可以在字符前面放上一个“\ ”（这种做法称为“对字符进行转义”）。对于像 * 这种具有多种含义的字符，可以在前面加上“\ ”，使其具备或丧失某些特殊的含义。至于转义后字符的意义是否具备特殊的含义，则取决于你所使用的工具。

3. grep命令

3.1.介绍和简单使用

grep 这个命令是一个全局查找正则表达式并且打印结果行的命令。它的输入是一个文件或者是一个标准输入(stdin)。它的输出一般是打印在里屏幕上。 grep 家族里还有 egrep 和 fgrep 这两个命令。

grep 命令在一个或多个文件中查找某个字符模式。如果这个模式中包含空格，就必须用引号把它括起来。 grep命令中，模式可以是一个被引号括括起来的字符串，也可以是单个词，位于模式之后所有的单词都被视为文件名。 grep 将输出发送到屏幕，它不会对输入文件进行任何修改或变化，下面我们以一个命令来说明。

# 命令格式
grep [选项] 模式 [文件....]

例子1：

查找文件/etc/passwd中，匹配（含有）root的行。这里面模式就是root，文件为/etc/passwd。

root@vultr:~# grep root  /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
root@vultr:~#

说明：

如果查找成功，文件中相应行会显示在屏幕上；
如果没有找到指定的模式，就不会有任何输出；
如果指定的文件不是一个合法的文件，屏幕上就会显示报错信息。
如果发现了要查找的模式， grep 就返回退出状态 0，表示成功；
如果没找到要查找的模式，返回的退出状态为 1；
如果找不到指定文件时，退出状态将是 2。

grep 的程序输入可以来自标准输入或管道，而不仅仅是文件。

如果忘了指定文件， grep会以为你要它从标准输入(即键盘)获取输入，于是停下来等你健入一些字符。

如果输入来自管道，就会有另一条命令的输出通过管道变成 grep命令的输入，如果匹配到要查找的模式，grep 会把输出打印在屏幕上。

例子2：

ps命令的输出被送到 grep，然后所有包含 /sbin/init 的行都被打印在屏幕上。

root@vultr:~# ps -ef | grep "/sbin/init"
root         1     0  0 Nov22 ?        00:00:16 /sbin/init
root      8272  7862  0 08:21 pts/1    00:00:00 grep --color=auto /sbin/init
root@vultr:~#

3.2. 正则表达式元字符

元字符也是一种字符，但他表达的含义不同于字符本身的字面含义。例如， ^和$就是元字符。 grep 支持很多正则表达式元字符，以便用户更精确的定义要查找模式。

元字符	功能	示例	示例的匹配对象
^	行首定位符	/^love/	匹配所有以 love 开头的行
$	行尾定位符	/love$/	匹配所有以 love 结尾的行
.	匹配除换行外的单个字符	/l..e/	匹配包含字符 l、后跟两个任意字符、再跟字母 e 的行
*	匹配零个或多个前导字符	/*love/	匹配在零个或多个空格紧跟着模式 love 的行
[]	匹配指定字符组内任一字符	/Llove/	匹配包含 love 和 Love 的行
^	匹配不在指定字符组内任一字符	/^A-KM-Zove/	匹配包含 ove，但 ove 之前的那个字符不在 A至K 或 M至Z 间的行
(..)	保存已匹配的字符
&	保存查找串以便在替换串中引用	s/love/&/	符号& 代表查找串。字符串 love 将替换前后各加了两个的引用，即 love 变成love**
\<	词首定位符	/\<love/	匹配包含以 love 开头的单词的行
>	词尾定位符	/love>/	匹配包含以 love 结尾的单词的行
x{m}	连续 m 个 x	/o{5}/	出现连续 5个字母o 的行
x{m,}	至少 m 个 x	/o{5,}/	至少 5 个连续的 o 的行
x{m,n}	至少m 个 x，但不超过 n个 x	/o{5,10}/	5~10 个连续的 o 的行

3.3. grep 选项

grep 选项用于调整执行查找或显示结果的方式。例如：通过选项来关闭大小写敏感、要求显示行号，或者只显示报错信息等。

选项	功能
-E	如果加这个选项，那么后面的匹配模式就是扩展的正则表达式，也就是 grep -E = egrep
-i	比较字符时忽略大小写区别
-w	把表达式作为词来查找，相当于正则中的"\<...>"(…表示你自定义的规则)
-x	被匹配到的内容，正好是整个行，相当于正则"^...$"
-v	取反，也就是输出我们定义模式相反的内容
-c	count统计，统计匹配结果的行数，主要不是匹配结果的次数，是行数。
-m	只匹配规定的行数，之后的内容就不在匹配了
-n	在输出的结果里显示行号，这里要清楚的是这里所谓的行号是该行内容在原文件中的行号，而不是在输出结果中行号
-o	只显示匹配内容， grep默认是显示满足匹配条件的一行，加上这个参数就只显示匹配结果，比如我们要匹配一个 ip 地址，就只需要结果，而不需要该行的内容。
-R	递归匹配。如果要在一个目录中多个文件或目录匹配内容，则需要这个参数
-B	输出满足条件行的前几行，比如 grep -B 3 "aa" file 表示在 file 中输出有 aa 的行，同时还要输出 aa 的前 3 行
-A	这个与-B 类似，输出满足条件行的后几行
-C	这个相当于同时用-B -A，也就是前后都输出

3.4. grep测试实例

下列所有示例程序都是基于test.txt 的文本数据。

root@vultr:~# cat test.txt 
northwest   NW  Charles Main       3.0     .98     3   34
western     WE  Sharon Gray        5.3     .97     5   23
southwest   SW  Lewis Dalsass      2.7     .8      2   18
southern    SO  Suan Chin          5.1     .95     4   15
southeast   SE  Patricia Hemenway  4.0     .7      4   17
eastern     EA  TB Savage          4.4     .84     5   20
northeast   NE  AM Main Jr.        5.1     .94     3   13
north       NO  Margot Weber       4.5     .89     5   9
central     CT  Ann Stephens       5.7     .94     5   13
root@vultr:~#

3.4.1. 普通用法

打印文件 test.txt 文件包含正则表达式 NW 的行

root@vultr:~# grep NW test.txt 
northwest   NW  Charles Main       3.0     .98     3   34
root@vultr:~#

3.4.2. `grep ^`

打印以字母 n 开头的行， (^) 是行首定位符

root@vultr:~# grep ^n test.txt
northwest   NW  Charles Main       3.0     .98     3   34
northeast   NE  AM Main Jr.        5.1     .94     3   13
north       NO  Margot Weber       4.5     .89     5   9
root@vultr:~#

3.4.3. `grep

打印所有以数字 4 结尾的行。 ($) 为行尾定位符

root@vultr:~# grep "4$" test.txt 
northwest   NW  Charles Main       3.0     .98     3   34
root@vultr:~#

3.4.4. `grep '' 或 ""`

打印所有包含 TB Savage 的行。如果不用引号 (这个例子中，使用单引号或双引号都可以)，TB 和 Savage 之间的空格将导致 grep 会在 Savage 和 test.txt 查找 TB。所以，如果字符串之间有空格，必须要用引号引起来。

root@vultr:~# grep 'TB Savage' test.txt
eastern     EA  TB Savage          4.4     .84     5   20
root@vultr:~#

3.4.5. `grep .`

打印所有包含数字 5，后面跟一个.号再跟一个任意字符的行。 (.)号代表单个字符，被 (\)转义后，只代表本身一个.号。

root@vultr:~# grep '5\..' test.txt 
western     WE  Sharon Gray        5.3     .97     5   23
southern    SO  Suan Chin          5.1     .95     4   15
northeast   NE  AM Main Jr.        5.1     .94     3   13
central     CT  Ann Stephens       5.7     .94     5   13
root@vultr:~#

3.4.6. `grep []`

打印所有字母 w 和 e 开头的行。 []表示任意一个字符都可以匹配。

root@vultr:~# grep '^[we]' test.txt 
western     WE  Sharon Gray        5.3     .97     5   23
eastern     EA  TB Savage          4.4     .84     5   20
root@vultr:~#

3.4.7. `grep [^]`

打印包含非数字字符的行。由于至少每一行有一个非数字字符，因此所有行都被打印。

root@vultr:~#  grep '[^0-9]'  test.txt 
northwest   NW  Charles Main       3.0     .98     3   34
western     WE  Sharon Gray        5.3     .97     5   23
southwest   SW  Lewis Dalsass      2.7     .8      2   18
southern    SO  Suan Chin          5.1     .95     4   15
southeast   SE  Patricia Hemenway  4.0     .7      4   17
eastern     EA  TB Savage          4.4     .84     5   20
northeast   NE  AM Main Jr.        5.1     .94     3   13
north       NO  Margot Weber       4.5     .89     5   9
central     CT  Ann Stephens       5.7     .94     5   13
root@vultr:~#

3.4.8. `grep '[]'`

打印了包含两个大写字符、后跟一个空格和一个大写字符的行，例如 TB Savage 和 AM Main。

root@vultr:~# grep '[A-Z][A-Z] [A-Z]'  test.txt
eastern     EA  TB Savage          4.4     .84     5   20
northeast   NE  AM Main Jr.        5.1     .94     3   13
root@vultr:~#

3.4.9. `grep *`

打印包含一个s、后跟 0 个或多个连着的s 和一个空格的文本行。

root@vultr:~# grep 'ss* ' test.txt
northwest   NW  Charles Main       3.0     .98     3   34
southwest   SW  Lewis Dalsass      2.7     .8      2   18
central     CT  Ann Stephens       5.7     .94     5   13
root@vultr:~#

3.4.10. `grep {}`

打印所有出现至少 9 个小写字母连在一起的行，例如， northwest， southwest， southeast，northeast。

root@vultr:~# grep '[a-z]\{9\}' test.txt 
northwest   NW  Charles Main       3.0     .98     3   34
southwest   SW  Lewis Dalsass      2.7     .8      2   18
southeast   SE  Patricia Hemenway  4.0     .7      4   17
northeast   NE  AM Main Jr.        5.1     .94     3   13
root@vultr:~#

3.4.11. `grep `

如果某一行包含一个 3后面跟一个句点和一个数字，再任意多个字符(.*),然后跟一个或任意多个空格，再接一个3，则打印该行。

其中 $3$ 将字符3保存下来，后面用\1 进行代表字符 3。

root@vultr:~# grep '\(3\)\.[0-9].*\1 *\1' test.txt
northwest   NW  Charles Main       3.0     .98     3   34
root@vultr:~#

3.4.12. `grep \<Word\>`

打印所有包含单词 north 的行。“ \<”是词首定位符，“ \>”是词尾定位符。

root@vultr:~# grep '\<north\>' test.txt 
north       NO  Margot Weber       4.5     .89     5   9
root@vultr:~#

3.4.13. `grep \<Word2>\`

打印所有包含以小写字母开头，以 n 结尾，中间由任意多个字符组成的单词的行。注意符号.*,他代表任意字符，包括空格。

root@vultr:~#  grep '\<[a-z].*n\>' test.txt 
northwest   NW  Charles Main       3.0     .98     3   34
western     WE  Sharon Gray        5.3     .97     5   23
southern    SO  Suan Chin          5.1     .95     4   15
eastern     EA  TB Savage          4.4     .84     5   20
northeast   NE  AM Main Jr.        5.1     .94     3   13
central     CT  Ann Stephens       5.7     .94     5   13
root@vultr:~#

3.5. grep选项测试实例

3.5.1. grep -n

选项-n 在找到指定模式的行前面加上其行号再一并输出(显示的行号是文本中的行号)。

root@vultr:~# grep -n 'north' test.txt 
1:northwest   NW  Charles Main       3.0     .98     3   34
7:northeast   NE  AM Main Jr.        5.1     .94     3   13
8:north       NO  Margot Weber       4.5     .89     5   9
root@vultr:~#

3.5.2. grep -i

选项-i 关闭大小写敏感性。表达式 pat 包含任意大小写的组合都符合。

root@vultr:~# grep -i 'pat' test.txt 
southeast   SE  Patricia Hemenway  4.0     .7      4   17
root@vultr:~#

3.5.3. grep -v

这个实例中，选项-v 打印所有不含模式 2或3或5 的行。

选项-v 可用来删除输入文件汇中特定的条目。如果真要删除这些条目，就要把 grep 的输出重定向到一个临时文件中，然后把临时文件的名字改成原文件的名字。

注意不能从原文件重定向到原文件，这样会破坏原文件的。

root@vultr:~# grep -v '[235]' test.txt 
southeast   SE  Patricia Hemenway  4.0     .7      4   17
root@vultr:~#

3.5.4. grep -l

选项-l 使 grep 只输出包含模式的文件名，而不输出文本行。

root@vultr:~# grep -l 'north' test.txt t2.sh 
test.txt
root@vultr:~#

3.5.5. grep -c

选项-c 让 grep 打印出含有模式的行的数目。这个数字并不代表模式的出现次数。例如，即使 west 在某行中出现 2 次，这行也只计一次。

root@vultr:~# grep -c 'north' test.txt
3
root@vultr:~#

3.5.6. grep -w

选项-w只查找作为一个词，而不是词的一部分出现的模式。这条命令只打印包含词 north 的行，而不打印那些northwest、 northwest 等中出现的行。

root@vultr:~# grep 'north' test.txt
northwest   NW  Charles Main       3.0     .98     3   34
northeast   NE  AM Main Jr.        5.1     .94     3   13
north       NO  Margot Weber       4.5     .89     5   9
root@vultr:~# grep -w 'north' test.txt
north       NO  Margot Weber       4.5     .89     5   9
root@vultr:~#

3.6. grep 与管道

grep 的输入不一定都是文件，它也常常从管道读取输入。

root@vultr:~# ls
code  control_vpn  restart_ss.sh  showUsed_ss.sh  t2.sh  test.txt
root@vultr:~# ls | grep "^s"
showUsed_ss.sh
root@vultr:~# ls | grep "s"
restart_ss.sh
showUsed_ss.sh
t2.sh
test.txt
root@vultr:~#

3.7. egrep 扩展

egrep 在 grep 的基础上增加了更多的元字符。但是 egrep 不允许使用, \{\}

元字符	功能	示例	示例的匹配对象
^	行首定位符	/^love/	匹配所有以 love 开头的行
$	行尾定位符	/love$/	匹配所有以 love 结尾的行
.	匹配除换行外的单个字符	/l..e/	匹配包含字符 l、后跟两个任意字符、再跟字母 e 的行
*	匹配零个或多个前导字符	/*love/	匹配在零个或多个空格紧跟着模式 love 的行
[]	匹配指定字符组内任一字符	/Llove/	匹配包含 love 和 Love 的行
^	匹配不在指定字符组内任一字符	/^A-KM-Zove/	匹配包含 ove，但 ove 之前的那个字符不在 A至K 或 M至Z 间的行
egrep	新增的元字符：
+	匹配一个或多个加号前面的字符	'a-z+ove'	匹配一个或多个小写字母后跟 ove 的字符串。 move love approve
?	匹配 0 个或一个前导字符	'lo?ve'	匹配 l 后跟一个或 0 个字母 o 以及 ve 的字符串。 love或者lve
a\|b	匹配 a 或 b	'love\|hate'	匹配 love 和 hate 这两个表达式之一
()	字符组	'love(able\|ly)(ov+)'	匹配 loveable 或 lovely, 匹配 ov的一次或多次出现

grep 不支持“|”这个， egrep 支持“|”， egrep 查到了包含 west 或者 north 的行。

root@vultr:~# grep "west|north" test.txt 
root@vultr:~# egrep "west|north" test.txt 
northwest   NW  Charles Main       3.0     .98     3   34
western     WE  Sharon Gray        5.3     .97     5   23
southwest   SW  Lewis Dalsass      2.7     .8      2   18
northeast   NE  AM Main Jr.        5.1     .94     3   13
north       NO  Margot Weber       4.5     .89     5   9
root@vultr:~#

4. 参考文献

跟老男孩学三剑客命令
Linux Shell脚本攻略（第2版）

OK！

以上，Enjoy~

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