Linux开发环境及应用·第二周·正则表达式及相关命令

最新推荐文章于 2025-12-23 21:13:08 发布

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#Linux #学习笔记 #正则表达式

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正则表达式及相关命令的学习笔记

正则表达式的概念

正则表达式英文为“Regular Expressions”，是一种匹配字符串的模式。

主要用来匹配字符串和替换字符串。

注意：正则表达式与文件名通配符规则不同。

最基本的正则表达式

正则表达式版本繁多，最基本的正则表达式只有六个元字符（特殊字符）：.、\、[、^、$、*，除了以上六个元字符外，其它字符与其自身匹配。

圆点

.匹配任何一个字符，如.可以匹配字符a、b、1、2……

反斜线

\为转义字符，可以用来取消后面一个元字符的特殊含义，比如：\*匹配*本身这个字符，而不是元字符*的特殊含义。转移字符后面紧跟的不应该是除元字符以外的字符。

之后的软件对正则表达是进行了扩展，使反斜线后面可以跟其它字符，表示其它特殊含义。

定义集合

左方括号[用来与右方括号]组合定义一个集合，匹配集合中的任意一个字符，如：[abc]匹配a或b、c。

圆点，星号，反斜线在方括号内没有特殊含义，仅表示其自身，如：[.*\]匹配字符.或*、\。

可以用减号-定义一个区间，如：[a-z]表示26个小写字母，[a-zA-Z0-9]表示26个字母和数字。

[][]表示含左右方括号两个字符的集合。（这里有点迷惑）

减号在最后，则失去表示区间的意义，如：[az-]匹配字符a或z、-。

用^放在开头，表示补集。比如：[^a-z]匹配一个不是小写字母的字符

星号

*表示前面的单字符正则表达式出现0次或者多次，单字符正则表达式是指表示一个字符的正则表达式，如：表示一个字符a的正则表达式有a、.、[a-z]……。

*的用法举例：

12*4可以匹配字符串14（2出现0次）、12224（2出现3次）……
[A-Z][0-9]*可以匹配[A-Z]、[A-Z][0-9]、[A-Z][0-9][0-9]等正则表达式匹配的字符串

锚点

锚点有两个：$和^。

$放在正则表达式的尾部时表示匹配的字符串在行尾，否则匹配字符$自身，如：123$匹配行尾的字符串123，$123匹配字符串$123。

^放在正则表达式的首部时表示匹配的字符串在行首，否则匹配字符^自身，如：^123匹配行首的字符串123，123^匹配字符串123^。

在vi编辑文件的时候，可以用以下的命令删除10-50行的每行行首的4个空格（下面空白处是4个空格）：

10,50s/^    //g

正则表达式的扩展

正则表达式的扩展主要有ERE、PCRE（Perl语言兼容的扩展正则表达式）。

扩展的正则表达式和基本正则表达式的规则是不兼容的。

下面是一些扩展的简单介绍。

分组

用圆括号()表示分组，如：(xy)*可匹配字符串xy，xyxy，xyxyxy……也就是把一个分组当作一个整体来看待。

在圆括号中还可以使用|表示逻辑“或”，如：(pink|green)可以与字符串pink或green匹配。

重复次数定义

可以使用+表示重复1次或多次，?表示重复0次或1次。

还可以限定重复次数\{m,n\}，例如：[0-9]\{6,10\}可以匹配6-10位数字。

命名的与预定义集合

[[:xdigit:]]表示十六进制数字，\d表示数字，\D表示非数字等等

正则表达式相关命令

行筛选grep

命令grep、egrep、fgrep用于在文件中查找字符串，是逐行筛选的。

grep语法如下：

grep 模式 文件名列表

可以处理多个文件，所以后面可以提供一系列的文件名做参数。

模式使用正则表达式的模式。

egrep使用扩展正则表达式ERE描述的模式；

fgrep用于快速搜索指定字符串，是按照字符串搜索而不是按照正则表达式模式搜索。

grep的模式选项有：

-F，–fixed-strings 按照字符串搜索而不是按照正则表达式模式搜索，同fgrep命令
-G，–basic-regexp 使用基本正则表达式模式
-E，–extended-regexp 使用扩展正则表达式ERE模式，同egrep命令
-P，–perl-regexp 使用Perl语言兼容的扩展正则表达式模式（PCRE）

使用man pcresyntax可以查阅PCRE的语法。

其它常用选项：

-n 显示行号
-v 显示所有不匹配的行，不加这个选项是显示匹配的行
-i 忽略字母大小写

流编辑sed

用法：

sed '命令' 文件名列表 一个命令
sed -e '命令1' -e '命令2' -e '命令3' 文件名列表 多个命令
sed -f 命令文件文件名列表 命令太多可卸载文件里，命令文件的每行为一个命令

常用的命令是替换命令，比如： s/regx/string/g，开头的s表示把正则表达式regx匹配的字符串替换成字符串string，g表示这一行全部匹配的字符串都进行替换。

正则表达式中添加$和$不影响匹配操作，并且可以使用\0表示匹配的整个字符串，\1，\2，\3等表示第1、2、3等个$和$之间匹配到的字符串，例如：

s/\([a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*\)->number/\1->num/g

使用上面的命令可以把所有形如str->number的字符串替换成str-num，这里的\1就是匹配到的str。

注意：和大多数文本处理命令一样，输入从标准输入或者文件获取；而输出即编辑结果则输出到标准输出，而不是修改原文件。

文本加工awk

awk用来逐行扫描进行文本处理，相当于一门小型语言。

用法：

awk '程序' 文件名列表
awk -f 程序文件名文件名列表 当程序较多，可以写在一个文件内，文件的每行为一个程序

程序的格式为：条件 {动作}，awk自动对每行文本执行条件判断，满足条件执行动作。

输入的文件的每行作为一个“记录”，变量NR就是行号；每行用空格分隔开的部分，叫做记录的“域”，内置变量$1是第1域内容，$2是第2域内容，依次类推。$0是整行内容。

条件

条件可以是使用与C语言类似的关系运算符、逻辑运算符等；也可以使用正则表达式的模式匹配/regexpr/，包含该模式的行，执行动作。

特殊的条件：

不指定任何条件，对所有文本行执行动作
BEGIN，开始处理所有文本行之前执行动作

动作

描述“动作”时，简单的用法有：

定义变量
加减乘除等算术逻辑运算
正则表达式匹配运输符（用作条件判断）～、!～
例如：$2 ~ "[1-9][0-9]*"
流程控制（与C语言类似）
条件判断if
循环控制for
打印输出：
- print 变量1,变量2, ...
- printf("格式字符串", 变量1, 变量2, ...) 和C语言一样

举例

现有下列输出的文本信息：

$ cat wr.c 
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main(char argc, char *argv[])
{
    int fd;

    fd = open(argv[1], O_WRONLY);
    if (fd == -1) {
        printf("ERROR %d: %m\n", errno);
        printf("ERROR [%s]\n", strerror(errno));
    }
}

可以使用awk实现添加行号，类似命令cat -n wr.c：

$ awk '{printf("%d: %s\n", NR, $0);}' wr.c      
1: #include <fcntl.h>
2: #include <stdio.h>
3: #include <errno.h>
4: #include <string.h>
5: 
6: int main(char argc, char *argv[])
7: {
8:     int fd;
9: 
10:     fd = open(argv[1], O_WRONLY);
11:     if (fd == -1) {
12:         printf("ERROR %d: %m\n", errno);
13:         printf("ERROR [%s]\n", strerror(errno));
14:     }
15: }