【学习笔记】Linux 文本三剑客：grep 命令指南

Linux 文本三剑客：grep 命令指南

在 Linux 系统中，grep 是文本搜索与分析的核心工具，能快速从文件 / 目录中定位包含特定模式（字符串、正则表达式）的内容。它衍生出的 egrep（扩展正则）和 fgrep（快速匹配），也各自承担着不同场景的搜索需求。本文将从 “基础用法→正则进阶→工具对比”，带你吃透 grep 家族。

一、grep 命令：从 “全局正则打印” 说起

1. 命令由来与核心作用

grep 全称是 Global Regular Expressions Print（全局正则表达式打印），源于 Unix 早期对 “正则匹配 + 内容输出” 的需求：

• 「Global」：全局扫描文件内容；
• 「Regular Expressions」：支持正则表达式匹配复杂模式；
• 「Print」：将匹配到的行打印到屏幕。

核心功能：在一个或多个文件中，搜索与 “字符模式（或正则表达式）” 匹配的内容，仅显示包含匹配模式的行（不修改原文件）。

2. 基本语法与工作逻辑

grep [选项] 模式 文件名

• 模式：可以是纯字符串、单词，也可以是正则表达式；
• 文件名：支持单个文件、多个文件，甚至目录（结合递归选项）；
• 工作逻辑：逐行扫描文件，只要某一行 “部分内容” 匹配模式，就会被打印。

3. 正则表达式：grep 的 “灵魂”

正则表达式是描述 “字符串集合” 的模式，通过元字符（通配符）组合出灵活的匹配规则。grep 支持基本正则表达式（BRE），部分元字符需转义才能恢复 “特殊含义”。

常用元字符（BRE 规则）

元字符	含义	示例
c*	匹配 0 个或多个字符 c（c 为任意字符）	a* 匹配 ""（空）、a、aa、aaa…
[xyz]	匹配方括号中任意一个字符	[Ss]ignal 匹配 Signal 或 signal
[^xyz]	匹配除方括号中字符外的所有字符	[^0-9] 匹配非数字字符
^	锁定行的开头	^root 匹配以 root 开头的行
$	锁定行的结尾	bash$ 匹配以 bash 结尾的行
.	匹配一个非换行符的任意字符	e.e 匹配 eve、eae，不匹配 ee

注意：元字符的 “转义”

在基本正则表达式中，*、+、{、|、(、) 等元字符会 “失去特殊含义”，需加反斜杠 \ 转义（如 \*、\+、\{）才能表示原本的正则功能。

二、grep 常用选项：精准控制搜索行为

grep 提供丰富的选项，可实现 “忽略大小写、显示行号、递归搜索” 等需求。以下是高频选项与示例：

选项	含义	示例
-c	仅输出包含匹配模式的行数（不是匹配次数）	grep -c "error" app.log → 统计日志中含 “error” 的行数
-i	忽略大小写匹配	grep -i "Linux" readme.txt → 匹配 Linux、linux、LINUX
-l	仅列出包含匹配行的文件名（多文件搜索时用）	grep -l "config" /etc/* → 列出 /etc/ 下含 “config” 的文件名
-n	显示匹配行的行号	grep -n "password" passwd → 显示含 “password” 的行及行号
-v	反向匹配：列出不包含模式的行	grep -v "root" passwd → 显示不含 “root” 的行
-w	匹配完整单词（避免 “部分匹配”，如 “test” 不匹配 “testing”）	grep -w "test" code.py → 仅匹配完整单词 “test”
-r	递归搜索目录下的所有文件（含子目录）	grep -r "init" /etc/ → 递归搜索 /etc/ 下含 “init” 的文件内容
-o	仅显示匹配的部分（而非整行）	grep -o "[0-9]+" nums.txt → 只提取文件中的数字串
-E	使用扩展正则表达式（等价于 egrep）	`grep -E "a+	b+" data.txt→ 匹配一个或多个a，或一个或多个 b`

实操示例

1. 搜索员工文件中 “职位为 CLERK” 的行：

   grep "CLERK" emp.data
   

2. 查找以 78 开头的行（正则匹配行首）：

   grep "^78" emp.data
   

3. 递归搜索当前目录下，所有包含 “hhh” 的文件及内容：

   grep -rn "hhh" ./
   

4. 忽略大小写，显示匹配行的行号：

   grep -in "hhh" tmp.txt
   

三、egrep：扩展正则的 “快捷方式”

egrep 等价于 grep -E，核心差异是支持 “扩展正则表达式（ERE）”—— 元字符（*、+、|、() 等）无需转义，直接使用特殊含义。

核心优势：简化正则写法

• 基本正则（grep）：grep "a\+" file.txt（+ 需转义，匹配 “一个或多个 a”）；
• 扩展正则（egrep）：egrep "a+" file.txt（+ 直接表示 “一个或多个”）。

实操示例

搜索文件中包含 “早餐”“午餐”“晚餐” 任意一个的行（用扩展正则的 | 表示 “或”）：

egrep -rn "早餐|午餐|晚餐" menu.txt

四、fgrep：放弃正则，追求速度

fgrep（或 grep -F）是 “固定字符串” 搜索工具，不支持正则表达式，仅匹配 “纯字符串”，但搜索速度远快于 grep/egrep。

适用场景

• 当你明确知道要搜索 “固定字符串”（如特定单词、短语），且不需要正则的灵活匹配时；
• 大文件快速搜索（避免正则引擎的性能开销）。

实操示例

快速搜索文件中包含 “hello world” 的行：

fgrep "hello world" large_file.log

五、grep 家族对比：选对工具，效率翻倍

工具	等价命令	正则类型	元字符是否需转义	速度	适用场景
grep	—	基本正则（BRE）	是	中等	需简单正则，或兼容旧脚本
egrep	grep -E	扩展正则（ERE）	否	中等	需复杂正则（+、`	、()` 等）
fgrep	grep -F	无（固定字符串）	—	最快	纯字符串匹配，大文件快速搜索

六、高级技巧：grep 与其他命令联动

grep 常与管道 | 结合，实现 “先过滤、后处理” 的工作流。

示例：统计日志中 “ERROR” 的行数，并按日期排序

# 1. 过滤含“ERROR”的行 → 2. 提取日期列 → 3. 排序去重 → 4. 统计次数
cat app.log | grep "ERROR" | awk '{print $1}' | sort | uniq -c

示例：搜索包含制表符（\t）的行

方法一（利用 $'...' 语法）：

grep $'hello\tworld' example.txt

方法二（利用 Perl 正则，需 grep -P）：

grep -P "hello\tworld" example.txt