【Shell】基础正则表示法及grep用法

——《鸟哥的私房菜》

正规表示法就是处理字串的方法，他是以行为单位来进行字串的处理行为；
正规表示法透过一些特殊符号的辅助，可以让使用者轻易的达到『搜寻/删除/取代』某特定字串的处理程序；
只要工具程序支持正规表示法，那么该工具程序就可以用来作为正规表示法的字串处理之用；
正规表示法与万用字节是完全不一样的东西！万用字节 (wildcard) 代表的是 bash 操作介面的一个功能， 但正规表示法则是一种字串处理的表示方式！

grep 正规表示法里面是很常见也很常用的一个工具，他最重要的功能就是进行字串数据的比对，然后将符合使用者需求的字串列印出来。

grep 在数据中查寻一个字串时，是以 "整行" 为单位来进行数据的撷取的！也就是说，假如一个文件内有 10 行，其中有两行具有你所搜寻的字串，则将那两行显示在萤幕上，其他的就丢弃了！

grep [-acinv] [-A] [-B] [--color=auto] '搜寻字符串' filename
选项与参数：
-a ：将 binary 文件以 text 文件的方式搜寻数据
-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
--color=auto ：将找到的关键词部分加上颜色的显示
-A ：后面可加数字，为 after 的意思，除了列出该行外，后续的 n 行也列出来
-B ：后面可加数字，为 befer 的意思，除了列出该行外，前面的 n 行也列出来

基础正规表示法字符汇整

RE 字符	意义与范例
^word	意义：待搜寻的字串(word)在行首！ 范例：搜寻行首为 # 开始的那一行，并列出行号 grep -n '^#' regular_express.txt
word$	意义：待搜寻的字串(word)在行尾！ 范例：将行尾为 ! 的那一行列印出来，并列出行号 grep -n '!$' regular_express.txt
.	意义：代表『一定有一个任意字节』的字符！ 范例：搜寻的字串可以是 (eve) (eae) (eee) (e e)， 但不能仅有 (ee) ！亦即 e 与 e 中间『一定』仅有一个字节，而空白字节也是字节！ grep -n 'e.e' regular_express.txt
\	意义：跳脱字符，将特殊符号的特殊意义去除！ 范例：搜寻含有单引号 ' 的那一行！ grep -n \' regular_express.txt
*	意义：重复零个到无穷多个的前一个 RE 字符 范例：找出含有 (es) (ess) (esss) 等等的字串，注意，因为 * 可以是 0 个，所以 es 也是符合带搜寻字串。另外，因为 * 为重复『前一个 RE 字符』的符号， 因此，在 * 之前必须要紧接著一个 RE 字符喔！例如任意字节则为 『.*』 ！ grep -n 'ess*' regular_express.txt
[list]	意义：字节集合的 RE 字符，里面列出想要撷取的字节！ 范例：搜寻含有 (gl) 或 (gd) 的那一行，需要特别留意的是，在 [] 当中『谨代表一个待搜寻的字节』， 例如『 a[afl]y 』代表搜寻的字串可以是 aay, afy, aly 即 [afl] 代表 a 或 f 或 l 的意思！ grep -n 'g[ld]' regular_express.txt
[n1-n2]	意义：字节集合的 RE 字符，里面列出想要撷取的字节范围！ 范例：搜寻含有任意数字的那一行！需特别留意，在字节集合 [] 中的减号 - 是有特殊意义的，他代表两个字节之间的所有连续字节！但这个连续与否与 ASCII 编码有关，因此，你的编码需要配置正确(在 bash 当中，需要确定 LANG 与 LANGUAGE 的变量是否正确！) 例如所有大写字节则为 [A-Z] grep -n '[A-Z]' regular_express.txt
[^list]	意义：字节集合的 RE 字符，里面列出不要的字串或范围！ 范例：搜寻的字串可以是 (oog) (ood) 但不能是 (oot) ，那个 ^ 在 [] 内时，代表的意义是『反向选择』的意思。 例如，我不要大写字节，则为 [^A-Z]。但是，需要特别注意的是，如果以 grep -n [^A-Z] regular_express.txt 来搜寻，却发现该文件内的所有行都被列出，为什么？因为这个 [^A-Z] 是『非大写字节』的意思， 因为每一行均有非大写字节，例如第一行的 "Open Source" 就有 p,e,n,o.... 等等的小写字 grep -n 'oo[^t]' regular_express.txt
\{n,m\}	意义：连续 n 到 m 个的『前一个 RE 字符』 意义：若为 \{n\} 则是连续 n 个的前一个 RE 字符， 意义：若是 \{n,\} 则是连续 n 个以上的前一个 RE 字符！ 范例：在 g 与 g 之间有 2 个到 3 个的 o 存在的字串，亦即 (goog)(gooog) grep -n 'go\{2,3\}g' regular_express.txt 注：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

再次强调：『正规表示法的特殊字节』与一般在命令列输入命令的『万用字节』并不相同， 例如，在万用字节当中的 * 代表的是『 0 ~ 无限多个字节』的意思，但是在正规表示法当中， * 则是『重复 0 到无穷多个的前一个 RE 字符』的意思～使用的意义并不相同，不要搞混了！

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文件，而 『ls -l a* 』代表的是以 a 为开头的任何档名的文件， 但在正规表示法中，我们要找到含有以 a 为开头的文件，则必须要这样：(需搭配支持正规表示法的工具)

ls | grep -n '^a.*'

.* 就代表零个或多个任意字节

另外，那个 ^ 符号，在字节集合符号(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！

例如：grep -n '^[^a-zA-Z]' 意义是 不要开头是英文字母的行

另外，为了要避免编码所造成的英文与数字的撷取问题，因此有些特殊的符号我们得要了解一下的！ 这些符号主要有底下这些意义：

特殊符号	代表意义
[:alnum:]	代表英文大小写字节及数字，亦即 0-9, A-Z, a-z
[:alpha:]	代表任何英文大小写字节，亦即 A-Z, a-z
[:blank:]	代表空白键与 [Tab] 按键两者
[:cntrl:]	代表键盘上面的控制按键，亦即包括 CR, LF, Tab, Del.. 等等
[:digit:]	代表数字而已，亦即 0-9
[:graph:]	除了空白字节 (空白键与 [Tab] 按键) 外的其他所有按键
[:lower:]	代表小写字节，亦即 a-z
[:print:]	代表任何可以被列印出来的字节
[:punct:]	代表标点符号 (punctuation symbol)，亦即：" ' ? ! ; : # $...
[:upper:]	代表大写字节，亦即 A-Z
[:space:]	任何会产生空白的字节，包括空白键, [Tab], CR 等等
[:xdigit:]	代表 16 进位的数字类型，因此包括： 0-9, A-F, a-f 的数字与字节