Linux-----浅析grep工具及正则表达式

青旅半醒 2022-05-19 23:11 195阅读 0赞

**grep工具**是一种强大的文本搜索工具，它能使用正则表达式搜索文本，并把匹配的行打印出来。

grep的语法：  
![这里写图片描述][70]

在使用grep的时候需要注意以下几点：

*  grep不加引号直接过滤字符串
 *  grep在进行模式匹配的时候必须加引号，单引和双引号都可以
 *  grep在引用变量的时候必须加双引号

来看看grep的选项：

*  **-a**：不要忽略二进制数据
 *  **-A \#**：除了显示符合条件的那一行之外，还显示该行之后\#行的内容
 *  **-B \#**：除了显示符合条件的那一行之外，还显示该行之前\#行的内容
 *  **-c**：计算符合条件的列数
 *  **-C \#**：除了显示符合条件的那一行之外，还显示该行前\#行和该行后\#行的内容
 *  **-d**：要指定查找的是目录而非文件，必须使用这项参数
 *  **-e**：指定字符串为查找文件内容的条件
 *  **-E**：使用扩展的正则表达式
 *  **-f 文件**：要匹配的模式来源于文件，类似于在别的文件中搜索该文件中的内容
 *  **-F**：将条件视为固定字符串的列表
 *  **-G**：使用基准模式来匹配
 *  **-h**：在显示符合条件的那一列之前不标示该列所属的文件名称
 *  **-H**：在显示符合条件的那一列之前标示该列所属的文件名称
 *  **-i**：忽略大小写
 *  **-l**：列出文件内容符合指定条件的文件名称
 *  **-L**：列出文件内容不符合指定条件的文件名称
 *  **-n**：在显示符合条件的那一列之前标示出该列的编号
 *  **-q**：安静模式匹配，不显示任何信息
 *  **-R/-r**：递归模式进行匹配
 *  **-s**：不显示错误信息
 *  **-v**：选择不匹配的行
 *  **-w**：只显示全字符合的列
 *  **-x**：只显示全列符合的列
 *  **-y**：和选项 -i 类似
 *  **-o**：只输出文件中匹配到的部分

接下来给其中比较常用的选项举几个例子：  
在举例子之前再说一个选项 **- -color** 是为了将匹配到的结果高亮显示  
1. 先来看看最常见的匹配：  
![这里写图片描述][70 1]  
2. `grep -o --color "bbbb" file` 只显示匹配到的部分  
![这里写图片描述][70 2]  
3. `grep -i --color "bbbb" file` 忽略大小写  
![这里写图片描述][70 3]  
4. `grep -v --color "bbbb" file` 输出不匹配的行  
![这里写图片描述][70 4]  
5. `grep -A 2 --color "bbbb" file` 输出匹配的行及该行的后两行  
`grep -B 2 --color "bbbb" file` 输出匹配的行及该行的前两行  
`grep -C 2 --color "bbbb" file` 输出匹配的行及该行的前后两行

![这里写图片描述][70 5]  
6. `grep -E --color [2-4]+ file` 使用正则表达式匹配  
![这里写图片描述][70 6]  
这个例子中的模式是一个正则表达式，接下来谈谈什么是正则表达式

### 正则表达式 ###

##### 1. 概念 #####

正则表达式是对字符串（包括普通字符）和特殊字符操作的一种逻辑公式，就是用事先定义好的一些特殊字符及这些特殊字符的组合，组成一个“规则字符串”，这个规则字符串用来表达对字符串的一种过滤逻辑。正则表达式是一种文本模式，模式描述在搜索文本时要匹配的一个或多个字符串

##### 2. 正则表达式的基本要素 #####

*  字符类
 *  数量限定符
 *  位置限定符  
    \-特殊符号

##### 3. 字符类 #####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>字符</th> 
   <th align="center">含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><strong>. 点</strong></td> 
   <td align="center">匹配任意一个字符,除过”\n” “\r”</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>[ ]</strong></td> 
   <td align="center">匹配中括号中的任意一个字符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>-</strong></td> 
   <td align="center">可以在[ ]中表示字符范围</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>^</strong></td> 
   <td align="center">位于[ ]的开头，匹配除了括号中字符之外的任意一个字符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>[[:xxx:]]</strong></td> 
   <td align="center">xxx表示grep工具预定义的一些命名字符</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

（1） `echo "this is string" | grep -E --color 'is.'` 匹配is后面跟了任意一个字符的字符串  
![这里写图片描述][70 7]  
可以看到好像是匹配了 **is空格is空格**，这是因为grep匹配是贪心匹配，它会将后面符合条件的都匹配，利用-o选项就可以看出来  
![这里写图片描述][70 8]

（2）`echo "1234abcd" | grep -E --color '[ac]'` 匹配括号中的任意一个字符  
![这里写图片描述][70 9]

（3）`echo "1234abcd" | grep -E --color '[a-c]'` 匹配 a-c中的任意一个字符  
![这里写图片描述][70 10]

（4）`echo "1234abcd" | grep -E --color '[^a-d]'` 匹配除了括号中字符的任意一个字符  
![这里写图片描述][70 11]

（5）`echo "1234abcd" | grep -E --color '[[:digit:]]'` 匹配任意一个数字字符  
`echo "1234abcd" | grep -E --color '[[:alpha:]]'` 匹配任意一个字母字符  
![这里写图片描述][70 12]

##### 4. 数量限定符 #####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>字符</th> 
   <th align="center">含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><strong>?</strong></td> 
   <td align="center">紧跟在前面的子表达式匹配零次或一次</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>+</strong></td> 
   <td align="center">紧跟在前面的子表达式匹配一次或多次</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>* </strong></td> 
   <td align="center">紧跟在前面的子表达式匹配零次或一次</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>{N}</strong></td> 
   <td align="center">N是一个非负整数，紧跟在它前面的子表达式匹配确定的N次</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>{N,}</strong></td> 
   <td align="center">紧跟在它前面的子表达式匹配至少N次</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>{,M}</strong></td> 
   <td align="center">紧跟在它前面的子表达式匹配最多N次</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>{N,M}</strong></td> 
   <td align="center">紧跟在它前面的子表达式匹配最少N次，最多M次</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

（1）`echo "bcd" | grep -E --color 'a?'`  
`echo "aabacada" | grep -E --color 'a?'` 匹配a一次或零次  
![这里写图片描述][70 13]

（2） `echo "ab12cdef" | grep -E --color '[0-9][a-z]+'` 匹配第一个字符为0-9的数字，后面是a-z的字母出现一次或多次  
`echo "ab12abcdef" | grep -E --color 'a+'` 匹配a出现一次或多次  
`echo "b12bcdef" | grep -E --color 'a+'` 匹配a出现一次或多次  
![这里写图片描述][70 14]

（3）`echo "b12bcdef" | grep -E --color 'a*'` 匹配a出现零次或多次  
`echo "b12abacadef" | grep -E --color 'a*'` 匹配a出现零次或多次

![这里写图片描述][70 15]

（4）`echo "b12abcdef" | grep -E --color 'a{3}'`  
`echo "b12abacadef" | grep -E --color 'a{3}'`  
`echo "b12aaaabcdef" | grep -E --color 'a{3}'`  
匹配a精确出现3次，注意这个3次必须是连续出现  
![这里写图片描述][70 16]

（5）`echo "b12aaabcdef" | grep -E --color 'a{3,}'`  
`echo "b12aaaabcdef" | grep -E --color 'a{3,}'`  
`echo "b12aabcdef" | grep -E --color 'a{3,}'` 匹配a出现至少三次  
![这里写图片描述][70 17]

（6）测试环境不支持 **\{,N\}** 这种方式，在此不做演示

（7）`echo "b12aaaabcdef" | grep -E --color "a{1,3}"` 匹配a出现至少一次至多三次  
![这里写图片描述][70 18]

##### 5. 位置限定符 #####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>字符</th> 
   <th align="center">含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><strong>^</strong></td> 
   <td align="center">匹配行首的位置</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>$</strong></td> 
   <td align="center">匹配行末的位置</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>\&lt; </strong></td> 
   <td align="center">匹配单词开头的位置</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>\&gt;</strong></td> 
   <td align="center">匹配单词结尾的位置</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>\b</strong></td> 
   <td align="center">匹配单词开头或结尾的位置</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>\B</strong></td> 
   <td align="center">匹配非单词开头或结尾的位置</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

（1）`grep -E --color '^a' file` 匹配行首是a的  
![这里写图片描述][70 19]

（2）`grep -E --color 'a$' file` 匹配行尾是a的  
![这里写图片描述][70 20]

（3）`grep -E --color '^a$' file` 匹配行首行尾都是a，意思就是精确匹配a这个单词  
![这里写图片描述][70 21]

（4）`echo "this is isspace" | grep -E --color '\<is'` 匹配以is开头的  
`echo "this is isspace" | grep -E --color 'is\>'` 匹配以is结尾的  
`echo "this is isspace" | grep -E --color '\<is\>'`匹配以is开头以is结尾的  
![这里写图片描述][70 22]

（5）`echo "this isis isspace" | grep -E --color '\bis'` 匹配is在开头的  
`echo "this isis isspace" | grep -E --color 'is\b'` 匹配is在结尾的  
`echo "this isis isspace" | grep -E --color '\bis\b'`匹配is即在开头也在结尾的，即匹配is  
![这里写图片描述][70 23]

(6) `echo "ttishh is isspace" | grep -E --color '\Bis'` 匹配is不在开头的，即is在中间或结尾  
`echo "ttishh is isspace" | grep -E --color 'is\B'` 匹配is不在结尾的，即is在开头或中间  
`echo "ttishh is isspace" | grep -E --color '\Bis\B'`匹配is不在开头也不在结尾的，及is在中间  
![这里写图片描述][70 24]

##### 6. 特殊字符 #####

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>字符</th> 
   <th align="center">含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><strong>\</strong></td> 
   <td align="center">转义字符，将普通字符转为特殊字符，特殊字符转为普通字符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>( )</strong></td> 
   <td align="center">将正则表达式的一部分括起来组成一个单元，可以对整个单元使用数量限定符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>|</strong></td> 
   <td align="center">连接两个子表达式，表示或的关系</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

##### 7. 正则表达式的分类 #####

*  **基本的正则表达式 BREs**
 *  **扩展的正则表达式 EREs**
 *  **Perl的正则表达式 PREs**

grep 指令后不跟任何参数，则表示要使用 ”BREs“  
grep 指令后跟 ”-E” 参数，则表示要使用 “EREs“  
grep 指令后跟 “-P” 参数，则表示要使用 “PREs”

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[70 1]: /images/20220520/2e0ac6e735124af1b71ca9d4803bca7d.png
[70 2]: /images/20220520/02de9d2eafba43549f270b54f1f51490.png
[70 3]: /images/20220520/5db36b7168ed405b85c38669e7596383.png
[70 4]: /images/20220520/7ddc7fac1b9d44d98919bf2e051e61b9.png
[70 5]: /images/20220520/f58111103b8641b697e52a0baebf2d71.png
[70 6]: /images/20220520/2c345006ef9442e9ab8cb9af1c8b1d90.png
[70 7]: /images/20220520/110252298ce54797af2f6f15145022bc.png
[70 8]: /images/20220520/13c844294428403dab342d70d97385ce.png
[70 9]: /images/20220520/cf58fbd807ec468dbcbbbde1fa3f8dd9.png
[70 10]: /images/20220520/84f9c41b3e564942b783b095b0120fa1.png
[70 11]: /images/20220520/a23bc37dfeba47cb9a817ca595239b2e.png
[70 12]: /images/20220520/1a3d1a2d4e3245e89004b5dbcd515dc4.png
[70 13]: /images/20220520/5faa5c8b54a04b1c93f93928c9678674.png
[70 14]: /images/20220520/a36fd3b73fa047d19f87afa01385ca9a.png
[70 15]: /images/20220520/b1b0263fba214f18aa3bce53a8dbe371.png
[70 16]: /images/20220520/a4d746de390a4750826d7b2f9a01306c.png
[70 17]: /images/20220520/d76f440d921f4eeca9dd634844011aa1.png
[70 18]: /images/20220520/771139b38950455f98195fa8fa177fc9.png
[70 19]: /images/20220520/92f81f041651448987d29aec27e3b8ec.png
[70 20]: /images/20220520/3aded0d511b04fe2b485cfa3eace707d.png
[70 21]: /images/20220520/28aa42b0cbde4e91a6b37365d5cd101f.png
[70 22]: /images/20220520/a70aebff80dc429abc609c978dd85427.png
[70 23]: /images/20220520/df5ac586880a40de8c0f65c8e123d4d1.png
[70 24]: /images/20220520/36b796e1f0dd44ae83ce313fe5661736.png