linux上强大的字符串匹配工具详解-grep

1. grep 是什么

grep 是用于匹配输入数据中符合条件的字符串的工具，其匹配过程支持正则表达式，因而匹配能力非常强大。

grep 可以从文件或者标准输入设备中读取数据，若不指定任何文件名称，或是所给予的文件名为 -，则 grep 会从标准输入设备读取数据，否则从文件读取数据进行匹配。

2. 怎么用

grep 的命令格式如下：

 grep [option] pattern file [file2…]

3. 能匹配什么

我们先来看看 grep 能匹配什么，也就是 pattern 参数支持哪些形式。

3.1 普通全匹配

这也是最普通的字符串匹配了，直接匹配 pattern 所指的字符串。例如，

grep apple file.txt

#匹配结果如下，会直接列出匹配的行
apple
apple

3.2 正则表达式匹配

我们上面也说到了，grep强大的匹配能力就在于其支持正则表达式，下面我们来看看 grep 支持的正则表达式语法有哪些。

首先，grep 默认支持的是以下正则表达式。

位置限定匹配

• 匹配行开头:^

grep ^a file.txt 

匹配a开头的行，注意是要该行的开头是a才会匹配。如果不是在开头出现，即使中间出现了也不会匹配该行。

• 匹配行结尾:$

grep a$ file.txt

匹配a结尾的行，注意是要该行的结尾是a才会匹配。

• 匹配单词开头:\<

grep '\<app' #匹配app开头的单词所在的行，例如apple，注意要有引号

• 匹配单词结尾:\>

grep 'le\>' #匹配le结尾的单词所在的行，例如apple，注意要有引号

• 单词锁定匹配:b

grep '\bgrep\b'  #只匹配单词grep，例如不会匹配到grepa 

字符匹配

.        grep .a file.txt #匹配任意一个字符 例如 aa,ba等

[]        grep "[abc]c" file.txt #匹配[]里的任意一个字符，例如ac或者bc或者cc，注意加引号
        grep "[a-z]a" file.txt #匹配a-z间的26个字母任意一个字符，例如aa
    
[^]        grep "[^ab]a" #匹配除ab之外的任意一个字符，例如da
    
\w        grep "\w"  file.txt #匹配文字和数字字符，也就是[A-Za-z0-9]

\W        grep "\W"  file.txt #\w的反置形式，匹配一个或多个非单词字符，如点号句号等

次数限定匹配

*        grep "a*b" file.text   # *前面的字符重复0到多次，例如b,ab,aab

\{m\}    grep "x\{m\}" file.text  #重复字符x，m次，如：grep '0\{3\}'匹配包含3个0的行  

\{m,\}    grep "x\{m,\}" file.text #重复字符x,至少m次，如：'0\{5,\}'匹配至少有5个0的行

\{m,n\}    grep "x\{m,n\}"  #重复字符x，至少m次，不多于n次，如：'0\{5,10\}'匹配5--10个0的行

拓展匹配模式

除了上面默认支持的模式之外，grep 还支持拓展匹配模式，拓展匹配模式要加参数 -E，支持的拓展匹配模式如下：

?        grep -E 'go?d' file.txt  #?匹配0个或1个在其之前的字符，例如这里匹配gd，god

+        grep -E 'go+d' file.txt #?匹配1个或多个在其之前的字符，例如这里匹配god，good等

()        grep -E 'g(oo)d' file.text #匹配括号里的字符串，一般都是和其他匹配模式一起使用，例如 grep -E 'g(oo)?d' file.text

|        grep -E 'god|good' file.txt #匹配被|分隔的多个字符串，例如此例匹配god或者good

注意点

• 对于标准grep，如果在扩展元字符前面加，grep会自动启用扩展选项-E。例如,

grep 'go\?d' file.txt

• 当我们想要把上面的匹配模式所用到的字符当做普通字符来匹配，需要用到转义字符"\"，不过如果这些特殊字符是位于"[]"当做的时候，大部分都会自动转义为普通字符了，除了"-"或者"^"等极少数字符以外。

4. option参数

了解了 grep 能匹配哪些数据之后，我们再来了解下 grep 可用的参数，grep 的参数主要用来影响查找的过程以及打印结果的。

4.1 影响查找过程

-a            将二进制文档以文本的方式来查找

-d <动作>     当指定要查找的含有目录(例如 grep apple ./*)，必须使用这项参数，否则grep指令将回报信息并停止动作。其中动作支持，skip:跳过目录，recurse:递归读取目录的数据

-E             开启对拓展匹配模式的支持，如上面的例子

-f            指定匹配模式规则文件，其内容含有一个或多个匹配模式规则，格式为每行一个匹配模式规则。

-F            等同于fgrep命令，也就是fast grep，会把所有的字符都看作普通字符，也就是说正则表达式中的所有字符表示回其自身的字面意义，不再特殊。

-i            忽略字符大小写的差别

-r/-R        此参数的效果和指定"-d recurse"参数相同。

-w            单词匹配，等同于 "\<word\>"或者"\bword\b"

-y            忽略关键字符的大小写。(跟-i参数相同)

4.2 影响打印结果

-A <num>    除了显示符合模式的那一列之外，再显示该行之后num行的内容

-B <num>    除了显示符合模式的那一列之外，再显示该行之前num行的内容

-b            在匹配到行的开头标示该行的第一个字符前面总共多少byte数据

-color        以特定颜色高亮显示匹配关键字

-c            仅显示匹配行的总行数

-C <num>    除了匹配的那一行之外，并显示该行之前后各num行的内容，其中C是可以省略的，可以直接 grep -4 apple file.txt

-h            在显示匹配的那一行之前，不显示该行所属的文件名称（不加这个参数，匹配多个文件的时候会显示命中文件的名字）

-H            在显示匹配的那一行之前，表示该行所属的文件名称（不加这个参数，匹配单个文件的时候不会显示命中文件的名字）

-l            只显示命中的文件的名称

-L            只显示没命中的文件的名称

-n             显示命中的行所在的行数

-o            只显示匹配的部分，不显示该行其他的部分

-P           使用perl的正则表达式语法，因为perl的正则更加多元化，能实现更加复杂的场景。典型用法是匹配指定字符串之间的字符。（-e或-E是匹配扩展正则表达式，-P是匹配perl正则表达式）

-q            不显示任何信息

-s            不显示错误信息

-v            显示不包含匹配文本的所有行

-V            显示版本信息

-x            只显示整行都符合的列。

参考资料

https://zh.wikipedia.org/wiki/Grep#egrep%E5%92%8Cfgrep
https://www.runoob.com/linux/linux-comm-grep.html
https://www.cnblogs.com/kevingrace/p/9299232.html

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作者: X先生
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