Shell(二)：正则表达式

1、元字符

　　Shell的表达式是一串字符。元字符(Metacharacters)是用来阐释字符表达式意义的字符。元字符就是描述字符的字符，用于对字符表达式的内容、转换及各种操作信息进行描述。

2、正则表达式

　　正则表达式是由一串字符和元字符构成的字符串，简称RE(Regular Expression)。正则表达式的主要功能是文本查询和字符串操作，可以匹配文本的一个字符或字符集合。

　　正则表达式的数据处理过程：

　正则表达式的基本元素包括：普通字符和元字符。

　　POSIX标准将正则表达式分为两类：基本的正则表达式和拓展的正则表达。

2.1、基本的正则表达式

　　基本的正则表达式元字符集合及含义：

符号	含义
*	0个或多个在*字符之前的普通字符
.	匹配任意字符
^	匹配行首，或后面字符的非
$	匹配行尾
[]	匹配字符集合
\	转义符，屏蔽一个元字符的特殊意义
\<\>	精确匹配符号
\{n\}	匹配前面字符出现n次
\{n,\}	匹配前面字符至少出现n次
\{n,m\}	匹配前面字符出现n~m次

2.1.1、"*" 符号

　　匹配前面一个普通字符的0此或多次重复，如 Jav*。

　　"*"符号前是普通字符v，*字符表示匹配v字符0次或多次，如字符串Java、Javva、Javvvv。

2.1.2、"." 符号

　　"."符号只能匹配一个字符，可以匹配一个空格，如...SC.。

　　..SC.表示前面两个字符为任意字符，第3和第4个字符是S和C，最后一个字符为任意字符，如 laSC8、P SC3。

2.1.3、"^"符号

　　"^"符号用于匹配行首，表示行首的字符是 "^" 字符后面的那个字符，如 ^Shell，表示匹配以Shell开头的行。

2.1.4、"$"符号

　　"$"符号匹配行尾，$符号放在匹配字符之后，与"^"符号的功能和用法都相反，如 Shell$，表示以Shell结尾的所有行。

　　匹配所有空行：^$，行首与行尾间没有任何字符，为空行。

2.1.5、"[]"符号

　　匹配字符集合，支持穷举法列出字符集合的所有元素，也支持使用"-"符号表示字符集合返回，表明字符集合范围从"-"左边字符看是，到"-"右边字符结束。

　　任意数据的匹配方法：[0123456789] 或 [0-9]

　　任意字符的匹配方法：[a-z] 、 [A-Z]

注意：

　　"^"符号放在"[]"符号中，表示的是取反符号，如 [^c-e]，表示不在 c ~ e 范围内的字符，实际上涵盖了除了小写字母 c、d和e之外的所有字符。

2.1.6、"\"符号

　　"\"符号是转义符，用于屏蔽一个元字符的特殊意义，即以为字面含义结束"\"符号后面的元字符。

　　如 "\."，经过转义后"."不在表示任意一个字符，而是一个普通字符 "."。

2.1.7、"\<\>"符号

　　"\<\>"符号是精确匹配符号，该符号利用"\"符号屏蔽"<>"符号，如 \<she\> ，该正则表达式精确匹配She这个单词，不匹配包含 She 字符的单词，如Shell。

2.1.8、"\{\}"系列符号

　　"\{\}"系列符号与"*"符号类似，都表示前一个字符的重复。但，"*"符号表示重复0次或任意次，而"\{\}"系列符号可以指定重复次数，"\{\}"系列符号包括以下三种形式：

\{n\}

匹配前面字符出现n次

JO\{3}\B -> 重复字符O 3次 -> JOOOB

\{n,\}

匹配前面字符至少出现n次

JO\{3,\}B -> 重复字符O 至少三次 -> JOOOB、JOOOOB

\{n,m\}

匹配前面字符出现n~m次

JO\{3,6\}B表示重复字符O至少3次，至多6次 -> JOOOB、JOOOOOOB

　　[A-Z]\{3\}，精确匹配3个大写英文字母，如 SHE。

2.2、拓展的正则表达式

　　拓展正则表达式元字符及意义：

符号	含义
？	匹配0个或1个在其之前的那个普通字符
+	匹配1个或多个在其之前的那个普通字符
()	表示一个字符集合或用在expr中
\|	表示"或"，匹配一组可选的字符

2.2.1、"?"符号

　　匹配"?"符号之前的那个字符0次或1次。

　　如 JO?B，该表达式表示匹配O字符0此或1次，匹配 JOB 或 JOOB。

　　注意："?"符号至多可匹配1个字符。

2.2.2、"+"符号

　　匹配前面字符多次，与"*"不同的是，"*"符号可以匹配0次，而"+"符号至少匹配1次。

　　如 S+EU，表示匹配 S 1次或任意次，SSEU、SSSSSSEU，但SEU不能有S+EU匹配，但可以被 S*EU匹配。

2.2.3、"()"符号和"|"符号

　　"()"符号通常与"|"符号结合使用，表示一组可选字符的集合。

　　如 re(a|e|o)d，该表达式(a|e|o)表示在字符a、e、o中选择任意一个字符，即read、reed、reod都可由该表达式匹配。

　　"()"符号可以被"[]"符号替代，re(a|e|o)d 等价于 re[aeo]d。

2.3、通配

　　通配是把一个包含通配符的非具体文件名拓展存储在计算机、服务器或者网络上的一批具体文件名的过程。

　　最常用的通配符包括正则表达式元字符：?、*、[]、^等。这些元字符在通配中的意义与正则表达式中的意义不完全一致，*符号不再表示器前面字符的重复，而是表示任意位的任意字符，?字符表示一个任意字符，^符号在通配中不代表行首，而是代表取反。

　　ls命令用于列出目录下的而文件，ls -l 表示列出文件的详细信息，ll命令等价于ls -l命令。

　　/home/shell/script/fundation目录下的所有文件，如下：

　　匹配所有 .txt 结尾的文件：

　　匹配所有 shell0开头、后面跟1个字符且以.sh为后缀的文件：

　　匹配所有 a ~ n 范围内字母开头、且后缀为.sh的文件：

　　通配的结果是由计算机搜索大量的文件或目录进行匹配而输出，通配对处理能力和内存资源有很高的需求。

3、grep命令

　　GREP是 Global search Regular Expression and Print out the line，即全面搜索正则表达式并把行打印出来。GREP是一种强大的文本搜索工具，它能使用正则表达式搜索文件，并把匹配的行打印出来。

3.1、grep命令的基本用法

　　grep命令是支持正则表达式的一个多用途文本搜索工具，grep的一般格式为：

　　grep [option] [mode] [file...]

　　grep命令由选项、模式、文件三部分组成，在一个或多个文件中搜索满足模式的文本行，模板后的所有字符串被看做文件名，文件名可以有多个，搜索的结果被打印到屏幕，不影响原文件的内容。

　　grep命令选项及含义：

option	含义
-c	只输出匹配行的数量
-i	搜索时忽略大小写
-h	查询多文件时不显示文件名
-l	只列出符合匹配的文件名，而不列出具体的匹配行
-n	列出所有的匹配行，并显示行号
-s	不显示不存在或无匹配文本的错误消息
-v	显示不包含匹配文件的所有行
-w	匹配整词
-x	匹配整行
-r	递归搜索，不仅搜索当前工作目录，而且搜索子目录
-q	禁止输出任何结果，以退出状态表示搜索是否成功
-b	打印匹配行距文件头部的偏移量，以字节为单位
-o	与-b结合使用，打印匹配的词距文件头的偏移量，以字节为单位
-E	支持拓展的正则表达式
-F	不支持正则表达式，按照字符串的字面意思进行匹配