Linux正则表达式--基础正则表示法

基础正规表示法（出自鸟哥的LINUX私房菜）

　　既然正规表示法是处理字符串的一个标准表示方式，他需要支持的工具程序来辅助， 所以，我们这里就先介绍一个最简单的字符串撷取功能的工具程序，那就是 grep 啰！ 在介绍完 grep 的基本功能之后，就进入正规表示法的特殊字符的处理能力了。　

[root@test root]# grep [-acinv] '搜寻字符串' filename
参数说明：
-a ：将 binary 档案以 text 档案的方式搜寻数据
-c ：计算找到 '搜寻字符串' 的次数
-i ：忽略大小写的不同，所以大小写视为相同
-n ：顺便输出行号
-v ：反向选择，亦即显示出没有 '搜寻字符串' 内容的那一行！
范例：
[root@test root]# grep 'root' /var/log/secure
将 /var/log/secure 这个档案中有 root 的那一行秀出来
[root@test root]# grep -v 'root' /var/log/secure
若该行没有 root 才将数据秀出来到屏幕上！
[root@test root]# last | grep root
若该行有 root 才将数据秀出来到屏幕上！

　　

　　好了，我们就开始以 grep 来进行正规表示法的简易说明吧！我们先以底下这个档案来作为范例：

[root@test root]# vi regular_express.txt 
"Open Source" is a good mechanism to develop programs. 
apple is my favorite food. 
Football game is not use feet only. 
this dress doesn't fit me. 
However, this dress is about $ 3183 dollars. 
GNU is free air not free beer. 
Her hair is very beauty. 
I can’t finish the test. 
Oh! The soup taste good. 
motorcycle is cheap than car. 
This window is clear. 
the symbol '*' is represented as start. 
Oh! My god! 
The gd software is a library for drafting programs. 
You are the best is mean you are the no. 1. 
The world is the same with "glad". 
I like dog. 
google is the best tools for search keyword. 
goooooogle yes! 
go! go! Let's go.

　　例题一、搜寻特定字符串： 搜寻特定字符串很简单吧？假设我们要从刚刚的档案当中取得 the 这个特定字符串， 最简单的方式就是这样：

[root@test root]# grep -n 'the' regular_express.txt
8:I can't finish the test.
12:the symbol '*' is represented as start.
15:You are the best is mean you are the no. 1.
16:The world is the same with "glad".
18:google is the best tools for search keyword.

　　

　　那如果想要『反向选择』呢？也就是说，当该行没有 'the' 这个字符串时，才显示在屏幕上，那就直接使用：

[root@test root]# grep -vn 'the' regular_express.txt

　　

　　您会发现，屏幕上出现的行列为除了 8,12,15,16,18 五行之外的其它行列！ 接下来，如果您想要取得不论大小写的 the 这个字符串，则：

[root@test root]# grep -in 'the' regular_express.txt
8:I can't finish the test.
9:Oh! The soup taste good.
12:the symbol '*' is represented as start.
14:The gd software is a library for drafting programs.
15:You are the best is mean you are the no. 1.
16:The world is the same with "glad".
18:google is the best tools for search keyword.

　　

　　例题二、利用 [] 来搜寻集合字符如果我想要搜寻 test 或 taste 这两个单字时，可以发现到，其实她们有共通的 't?st' 存在～这个时候，我可以这样来搜寻。

[root@test root]# grep -n 't[ae]st' regular_express.txt
8:I can't finish the test.
9:Oh! The soup taste good.

　　

　　了解了吧？其实 [] 里面不论有几个字符，他都谨代表某『一个』字符， 所以，上面的例子说明了，我需要的字符串是『tast』或『test』两个字符串而已！ 而如果想要搜寻到有 oo 的字符时，则使用：

[root@test root]# grep -n 'oo' regular_express.txt
1:"Open Source" is a good mechanism to develop programs.
2:apple is my favorite food.
3:Football game is not use feet only.
9:Oh! The soup taste good.
18:google is the best tools for search keyword.
19:goooooogle yes!

　　

　　但是，如果我不想要 oo 前面有 g 的话呢？此时，可以利用在集合字符的反向选择 [^] 来达成。

[root@test root]# grep -n '[^g]oo' regular_express.txt
2:apple is my favorite food.
3:Football game is not use feet only.
18:google is the best tools for search keyword.
19:goooooogle yes!

　　

　　意思就是说，我需要的是 oo ，但是 oo 前面不能是 g 就是了！ 仔细比较上面两个表格，妳会发现，第 1,9 行不见了，因为 oo 前面出现了 g 所致！ 第 2,3 行没有疑问，因为 foo 与 Foo 均可被接受！但是第 18 行明明有 google 的 goo 啊～ 别忘记了，因为该行后面出现了 tool 的 too 啊！所以该行也被列出来～ 也就是说， 18 行里面虽然出现了我们所不要的项目 (goo) 但是由于有需要的项目 (too) ， 因此，是符合字符串搜寻的喔！

　　至于第 19 行，同样的，因为 goooooogle 里面的 oo 前面可能是 o ，例如： go(ooo)oogle ，所以，这一行也是符合需求的！

　　再来，假设我 oo 前面不想要有小写字符，所以，我可以这样写 [^abcd....z]oo ， 但是这样似乎不怎么方便，由于小写字符的 ASCII 上编码的顺序是连续的， 因此，我们可以将之简化为底下这样：

[root@test root]# grep -n '[^a-z]oo' regular_express.txt
3:Football game is not use feet only.

　　也就是说，当我们在一组集合字符中，如果该字符组是连续的，例如大写英文/小写英文/数字等等， 就可以使用[a-z],[A-Z],[0-9]等方式来书写，那么如果我们的要求字符串是数字与英文呢？ 呵呵！就将他全部写在一起，变成：[a-zA-Z0-9]。

　　例如，我们要取得有数字的那一行，就这样：　

[root@test root]# grep -n '[0-9]' regular_express.txt
5:However, this dress is about $ 3183 dollars.
15:You are the best is mean you are the no. 1.

　　

　　这样对于 [] 以及 [^] 以及 [] 当中的 - 有了解了吗？！ ^_^y

　　

　　例题三、行首与行尾字符 ^ $： 我们在例题一当中，可以查询到一行字符串里面有 the 的，那如果我想要让 the 只在行首列出呢？ 这个时候就得要使用定位字符了！我们可以这样做：

　　

[root@test root]# grep -n '^the' regular_express.txt
12:the symbol '*' is represented as start.

　　此时，就只剩下第 12 行，因为只有第 12 行的行首是 the 开头啊～此外， 如果我想要开头是小写字符的那一行就列出呢？可以这样：

[root@test root]# grep -n '^[a-z]' regular_express.txt
2:apple is my favorite food.
4:this dress doesn't fit me.
10:motorcycle is cheap than car.
12:the symbol '*' is represented as start.
18:google is the best tools for search keyword.
19:goooooogle yes!

　　如果我不想要开头是英文字母，则可以是这样：

[root@test root]# grep -n '^[^a-zA-Z]' regular_express.txt
1:"Open Source" is a good mechanism to develop programs.
20:# I am VBird

　　注意到了吧？那个 ^ 符号，在字符集合符号(括号[])之内与之外是不同的！ 在 [] 内代表『反向选择』，在 [] 之外则代表定位在行首的意义！要分清楚喔！

　　那如果我想要找出来，行尾结束为小数点 (.) 的那一行，该如何处理：

[root@test root]# grep -n '\.$' regular_express.txt
1:"Open Source" is a good mechanism to develop programs.
2:apple is my favorite food.
3:Football game is not use feet only.
4:this dress doesn't fit me.
10:motorcycle is cheap than car.
11:This window is clear.
12:the symbol '*' is represented as start.
15:You are the best is mean you are the no. 1.
16:The world is the same with "glad".
17:I like dog.
18:google is the best tools for search keyword.

　　特别注意到，因为小数点具有其它意义(底下会介绍)，所以必须要使用跳脱字符(\)来加以解除其特殊意义！ 不过，您或许会觉得奇怪，但是第 5~9 行最后面也是 . 啊～怎么无法打印出来？？ 这里就牵涉到 Windows 平台的软件对于断行字符的判断问题了！我们使用 cat -A 将第五行拿出来看， 您会发现：

　　

[root@test root]# cat -A regular_express.txt
However, this dress is about $ 3183 dollars.^M$

　　注意到了没？最后面的断行字符应该是 $ 才对，但是，因为 Windows 的 nodepad 会主动加上^M 作为断行的判断，因此，那个 . 自然就不是紧接在 $ 之前喔！这样可以了解 ^ 与 $ 的意义吗？ 好了，先不要看底下的解答，自己想一想，那么如果我想要找出来，哪一行是『空白行』， 也就是说，该行并没有输入任何数据，该如何搜寻？？

　　

[root@test root]# grep -n '^$' regular_express.txt
21:

　　因为只有行首跟行尾( ^$ )，所以，这样就可以找出空白行啦！再来， 假设您已经知道在一个批次脚本 (shell script) 或者是设定档当中， 空白行与开头为 # 的那一行是批注，因此如果您要将资料列出给别人参考时， 可以将这些数据省略掉，以节省保贵的纸张，那么，您可以怎么作呢？ 我们以 /etc/syslog.conf 这个档案来作范例，您可以自行参考一下输出的结果：

[root@test root]# cat /etc/syslog.conf
[root@test root]# grep -v '^$' /etc/syslog.conf | grep -v '^#'

　　是否节省很多版面啊？？

　　例题四、任意一个字符 . 与重复字符* 在 bash 的章节当中，我们知道万用字符 * 可以用来代表任意(0或多个)字符， 但是正规表示法并不是万用字符，两者之间是不相同的！ 至于正规表示法当中的『 . 』则代表『绝对有一个任意字符』的意思！这样讲不好懂， 我们直接做个练习吧！假设我需要找出 g??d 的字符串，亦即共有四个字符， 起头是 g 而结束是 d ，我可以这样做：　

[root@test root]# grep -n 'g..d' regular_express.txt
1:"Open Source" is a good mechanism to develop programs.
9:Oh! The soup taste good.
16:The world is the same with "glad".

　　因为强调 g 与 d 之间一定要存在两个字符，因此，第 13 行的 god 与第 14 行的 gd 就不会被列出来啦！再来，如果我想要列出有 oo, ooo, oooo 等等的数据， 也就是说，至少要有两个 o 以上，该如何是好？？是 o* 还是 oo* 还是 ooo* 呢？ 虽然您可以试看看结果， 不过结果太占版面了 @_@ ，所以，我这里就直接说明。

　　因为 * 代表的是『重复 0 个或多个前面的 RE 字符』的意义， 因此，『o*』代表的是：『拥有空字符或一个 o 以上的字符』， 特别注意，因为允许空字符(就是有没有字符都可以的意思)，因此， grep -n 'o*' regular_express.txt 将会把所有的数据都打印出来屏幕上！

　　那如果是『oo*』呢？则第一个 o 肯定必须要存在，第二个 o 则是可有可无的多个 o ， 所以，凡是含有 o, oo, ooo, oooo 等等，都可以被列出来～

　　同理，当我们需要『至少两个 o 以上的字符串』时，就需要 ooo* ，亦即是：

　　

[root@test root]# grep -n 'ooo*' regular_express.txt
1:"Open Source" is a good mechanism to develop programs.
2:apple is my favorite food.
3:Football game is not use feet only.
9:Oh! The soup taste good.
18:google is the best tools for search keyword.
19:goooooogle yes!

　　这样理解 * 的意义了吗？！好了，现在出个练习，如果我想要字符串开头与结尾都是 g， 但是两个 g 之间仅能存在至少一个 o ，亦即是 gog, goog, gooog.... 等等， 那该如何？　　

[root@test root]# grep -n 'goo*g' regular_express.txt
18:google is the best tools for search keyword.
19:goooooogle yes!

　　如此了解了吗？好，再来一题，如果我想要找出 g 开头与 g 结尾的字符串， 当中的字符可有可无，那该如何是好？是『g*g』吗？

[root@test root]# grep -n 'g*g' regular_express.txt
1:"Open Source" is a good mechanism to develop programs.
3:Football game is not use feet only.
9:Oh! The soup taste good.
13:Oh! My god!
14:The gd software is a library for drafting programs.
16:The world is the same with "glad".
17:I like dog.
18:google is the best tools for search keyword.
19:goooooogle yes!

　　但测试的结果竟然出现这么多行？？太诡异了吧？ 其实一点也不诡异，因为 g*g 里面的 g* 代表『空字符或一个以上的 g』在加上后面的 g ，因此，整个 RE 的内容就是 g, gg, ggg, gggg ， 因此，只要该行当中拥有一个以上的 g 就符合所需了！

　　那该如何得到我们的 g....g 的需求呢？呵呵！就利用任意一个字符『.』啊！ 亦即是：『g.*g』的作法，因为 * 可以是 0 或多个重复前面的字符，而 . 是任意字符，所以： 『.* 就代表零个或多个任意字符』的意思啦！

　　

[root@test root]# grep -n 'g.*g' regular_express.txt
1:"Open Source" is a good mechanism to develop programs.
14:The gd software is a library for drafting programs.
18:google is the best tools for search keyword.
19:goooooogle yes!

　　因为是代表 g 开头与 g 结尾，中间任意字符均可接受，所以，第 1 与第 14 行是可接受的喔！ 这个 .* 的 RE 表示任意字符是很常见的，希望大家能够理解并且熟悉！

　　再出一题，如果我想要找出『任意数字』的行列呢？因为仅有数字，所以就成为：

[root@test root]# grep -n '[0-9][0-9]*' regular_express.txt
5:However, this dress is about $ 3183 dollars.
15:You are the best is mean you are the no. 1.

　　虽然使用 grep -n '[0-9]' regular_express.txt 也可以得到相同的结果， 但鸟哥希望大家能够理解上面指令当中 RE 表示法的意义才好！

　　例题五、限定连续 RE 字符范围 {}

　　在上个例题当中，我们可以利用 . 与 RE 字符及 * 来设定 0 个到无线多个重复字符， 那如果我想要限制一个范围区间内的重复字符数呢？举例来说，我想要找出两个到五个 o 的连续字符串，该如何作？这时候就得要使用到限定范围的字符 {} 了。但因为 { 与 } 的符号在 shell 是有特殊意义的，因此， 我们必须要使用跳脱字符 \ 来让他失去特殊意义才行。至于 {} 的语法是这样的，假设我要找到两个 o 的字符串，可以是：

[root@test root]# grep -n 'o\{2\}' regular_express.txt
1:"Open Source" is a good mechanism to develop programs.
2:apple is my favorite food.
3:Football game is not use feet only.
9:Oh! The soup taste good.
18:google is the best tools for search keyword.
19:goooooogle yes!

　　这样看似乎与 ooo* 的字符没有什么差异啊？因为第 19 行有多个 o 依旧也出现了！ 好，那么换个搜寻的字符串，假设我们要找出 g 后面接 2 到 5 个 o ，然后再接一个 g 的字符串， 他会是这样：

　　

root@test root]# grep -n 'go\{2,5\}g' regular_express.txt
18:google is the best tools for search keyword.

　　嗯！很好！第 19 行终于没有被取用了(因为 19 行有 6 个 o 啊！)。那么，如果我想要的是 2 个 o 以上的 goooo....g 呢？除了可以是 gooo*g ，也可以是：

[root@test root]# grep -n 'go\{2,\}g' regular_express.txt
18:google is the best tools for search keyword.
19:goooooogle yes!

　　呵呵！就可以找出来啦～

　　请特别留意的是，『正规表示法的特殊字符』与一般在指令列输入指令的『万用字符』并不相同， 例如，在万用字符当中，* 代表的是 0 ~ 无限多个字符的意思，但是在正规表示法当中， * 则是重复 0 到多个的前一个 RE 字符的意思～使用的意义并不相同，不要搞混了！ (鸟哥我一开始摸正规表示法时就很容易搞混！因为这里是新手最容易搞错的地方，特别小心啊！)

　　举例来说，不支持正规表示法的 ls 这个工具中，若我们使用『ls -l * 』代表的是任意档名的档案，而『ls -l a* 』代表的是以 a 为开头的任何档名的档案， 但在正规表示法中，我们要找到含有以 a 为开头的档案，则必须要这样：(需搭配支持正规表示法的工具)

ls | grep -n '^a.*'

　　另外，例如万用字符的反向选择，为 [!range] ，至于正规表示法则是 [^range] 。这样是否了解正规表示法与万用字符的差异啦？？