grep 命令使用手册详解
grep 命令使用手册详解
一、正则表达式基础概念
文档首先明确正则表达式的核心定义与构成，为后续语法学习奠定基础。
1. 核心定义
-
本质：一种用于匹配字符串的 “模式（pattern）”，通过该模式可在文本中查找 1 个或多个目标字符串。
-
构成
：由 “普通字符” 和 “元字符” 组成，是独立于工具 / 语言的语法体系。
- 普通字符：无特殊含义的可打印 / 不可打印字符，包括大小写字母（a-Z）、数字（0-9）、标点符号（如
,、!）等。 - 元字符：具有特殊匹配功能的字符（如
[ ]、^、$），是正则表达式的核心。
- 普通字符：无特殊含义的可打印 / 不可打印字符，包括大小写字母（a-Z）、数字（0-9）、标点符号（如
-
应用场景：Linux 工具（
vim、grep、less）和编程语言（Perl、Python、C）均支持正则表达式。
2. 分类
正则表达式在 Linux 中主要分为两类，核心差异是支持的元字符数量：
- 普通正则表达式：支持基础元字符（如
[ ]、.），需通过grep（默认）、sed（默认）等工具使用。 - 扩展正则表达式：支持更多元字符（如
+、?、{ }、()），需通过egrep或grep -E、sed -r等工具启用。
二、环境准备：实操文本与初始代码
文档以一个名为words的文本文件为实操对象，先通过vim创建并初始化内容，后续所有案例均基于该文件展开。
1. 创建与初始化words文件
[root@server ~ 09:25:59]# vim words
[root@server ~ 09:26:27]# cat words | grep 'cat'
cat
category
acat
concatenate
三、核心语法与实操代码
文档按 “字符匹配→位置匹配→次数限定→特殊场景” 的逻辑，逐一讲解正则语法，并配套完整代码案例。
1. 普通字符匹配（基础）
普通字符直接作为模式匹配，无特殊处理，常用于精确查找固定字符串。
案例：在words文件中查找包含 “cat” 的行
字符集匹配（[ ]与[^ ]）
通过[ ]定义 “字符集合”，匹配集合中的任意一个字符；[^ ]则匹配 “除集合外的任意字符”，是正则中最常用的字符匹配方式。
（1）基础字符集[ ]
- 语法：
[字符1字符2...]或[范围]（如[a-z]、[0-9]）。 - 案例 1：匹配 “c” 和 “t” 之间是 “a” 或 “b” 的字符串（即
c[a/b]t）
[root@server ~ 09:26:42]# echo cbt >> words
[root@server ~ 09:27:03]# echo c1t >> words
[root@server ~ 09:27:08]# cat words |grep 'c[ab]t'
cat
category
acat
concatenate
cbt
- 案例 2：按字符范围匹配（小写字母、大写字母、数字）
[root@server ~ 09:27:27]# cat words | grep 'c[a-z]t'
cat
category
acat
concatenate
cbt
[root@server ~ 09:28:02]# echo cCt >> words
[root@server ~ 09:28:20]# cat words | grep 'c[A-Z]t'
cCt
[root@server ~ 09:28:31]# cat words | grep 'c[0-9]t'
c1t
[root@server ~ 09:28:43]# cat words | grep 'c[a-z0-9]t'
cat
category
acat
concatenate
cbt
c1t#匹配- 要在前面加上-号
[root@server ~ 09:30:03]# echo c-t >> words
[root@server ~ 09:30:25]# cat words | grep 'c[-a-z0-9]t'
cat
category
acat
concatenate
cbt
c1t
c-t
反向字符集[^ ]
- 语法：
[^字符1字符2...]，匹配 “除集合内字符外的任意字符”。 - 案例：匹配 “c” 和 “t” 之间不是“a” 或 “b” 的字符串
[root@server ~ 09:30:30]# cat words | grep 'c[^ab]t'
c1t
cCt
c-t
[root@server ~ 09:31:18]# cat words | grep 'c[a^b]t'
cat
category
acat
concatenate
cbt
[root@server ~ 09:31:36]# cat words | grep 'c[ab]t'
cat
category
acat
concatenate
cbt
通配符匹配（.）
是基础元字符，匹配 “除换行符（\n）外的任意单个字符”，相当于 “任意字符占位符”。
案例：匹配 “c” 和 “t” 之间有任意 1 个字符的字符串（c.t）
[root@server ~ 10:25:01]# cat words | egrep 'c.t'
cat
category
acat
concatenate
cbt
c1t
cCt
c-t
c.t
hello cat转义字符（\）
\用于 “取消元字符的特殊含义”（将元字符转为普通字符），或 “激活普通字符的特殊含义”（如\n表示换行符）。
案例 1：匹配普通小数点（.）
[root@server ~ 10:23:48]# cat words | egrep 'c\.t'
c.t
逻辑或匹配（|，扩展正则）
|是扩展元字符，用于 “二选一匹配”（A 或 B），需用egrep或grep -E启用扩展正则。
案例：在words中匹配 “cat” 或 “dog”
# 方法1：用egrep
[root@server ~ 10:25:07]# cat words | egrep 'cat|dog'
cat
category
acat
concatenate
dog
hello cat
dog# 方法2：用grep -E（效果同egrep）
[root@server ~ 10:26:52]# cat words | grep -E 'cat|dog'
cat
category
acat
concatenate
dog
hello cat
dog
预定义字符集（[[:xxx:]]）
文档提供了 Linux 正则中常用的 “预定义字符集”，用于简化常见匹配场景（如数字、字母），兼容性更强（适配不同字符编码）。
| 预定义字符集 | 描述 | 等价普通写法（ASCII 环境） | |
|---|---|---|---|
[[:digit:]] | 数字（0-9） | [0-9] | |
[[:xdigit:]] | 十六进制数字（0-9、A-F、a-f） | [0-9A-Fa-f] | |
[[:lower:]] | 小写字母（a-z） | [a-z] | |
[[:upper:]] | 大写字母（A-Z） | [A-Z] | |
[[:alpha:]] | 所有字母（大小写） | [a-zA-Z] | |
[[:alnum:]] | 字母 + 数字 | [a-zA-Z0-9] | |
[[:blank:]]/[[:space:]] | 空白字符（空格、制表符、换行符等） | [ \t\n\r\f\v] | |
[[:punct:]] | 标点符号（如$、&、()、-等） | [$&'()*+,-./:;<=>?@[\]^_{ | }~]` |
[[:print:]]/[[:graph:]] | 可打印字符（字母 + 数字 + 标点） | [a-zA-Z0-9[:punct:]] | |
[[:cntrl:]] | 控制字符（ASCII 中 000-037、177） | - |
非打印字符匹配
非打印字符（如换行符、制表符）需用转义序列匹配，文档列出了常用场景：
| 转义序列 | 描述 | 等价写法 |
|---|---|---|
\cX | 控制字符（X 为 A-Z/a-z），如\cM= 回车符 | - |
\f | 换页符 | \x0c、\cL |
\n | 换行符 | \x0a、\cJ |
\r | 回车符 | \x0d、\cM |
\s | 任意空白字符（空格、制表符等） | [ \f\n\r\t\v] |
\S | 任意非空白字符 | [^ \f\n\r\t\v] |
\w | 单词字符（字母 + 数字 + 下划线） | [a-zA-Z0-9_] |
\W | 非单词字符 | [^a-zA-Z0-9_] |
\t | 制表符 | \x09、\cI |
\v | 垂直制表符 | \x0b、\cK |
说明：grep工具原生支持\w、\W、\s、\S，无需扩展正则。
定位符（匹配字符串位置）
定位符不匹配具体字符，仅匹配 “字符的位置”（如行首、行末、单词边界），常用于精确限定目标字符串的位置。
行首匹配（^）
- 语法：
^目标字符串，匹配 “以目标字符串开头的行”。 - 案例：匹配以 “cat” 开头的行
[root@server ~ 10:02:23]# cat words | grep '^cat'
cat
category
行末匹配（$）
-
语法：
目标字符串$，匹配 “以目标字符串结尾的行”。 -
案例：匹配以 “cat” 结尾的行
[root@server ~ 10:02:35]# cat words | grep 'cat$' cat acat
单词边界匹配（\b）
- 语法：
\b目标字符串（目标字符串在单词开头）、目标字符串\b（目标字符串在单词结尾）、\b目标字符串\b（目标字符串是独立单词）。 - 案例：先追加 “hello cat”，再匹配单词边界
[root@server ~ 10:02:54]# echo hello world >> words
[root@server ~ 10:03:23]# cat words | grep '\bcat'
cat
category
[root@server ~ 10:03:34]# echo hello cat >> words
[root@server ~ 10:04:19]# cat words | grep 'cat\b'
cat
acat
hello cat
限定符（匹配次数，扩展正则）
限定符用于 “指定前一个子表达式的匹配次数”（如 “匹配 1 次以上”“匹配 2-3 次”），均为扩展元字符，需用egrep或grep -E。
| 限定符 | 语法 | 描述 | 案例 |
|---|---|---|---|
* | 子表达式* | 匹配前一子表达式任意次数（0 次、1 次、多次） | do*g匹配dg（o0 次）、dog（o1 次）、doog（o2 次） |
+ | 子表达式+ | 匹配前一子表达式1 次以上（至少 1 次） | do+g匹配dog、doog（不匹配dg） |
? | 子表达式? | 匹配前一子表达式0 次或 1 次（最多 1 次） | do?g匹配dg、dog（不匹配doog） |
{m} | 子表达式{m} | 匹配前一子表达式恰好 m 次 | do{2}g仅匹配doog（o2 次） |
{m,n} | 子表达式{m,n} | 匹配前一子表达式m-n 次（含 m 和 n） | do{2,3}g匹配doog（o2 次）、dooog（o3 次） |
{m,} | 子表达式{m,} | 匹配前一子表达式至少 m 次 | do{2,}g匹配doog、dooog、doooog（o≥2 次） |
{,n} | 子表达式{,n} | 匹配前一子表达式最多 n 次 | do{,3}g匹配dg（o0 次）、dog（o1 次）、doog（o2 次）、dooog（o3 次） |
案例：以 “d” 和 “g” 之间的 “o” 为例，验证各限定符
[root@server ~ 10:04:25]# echo dg >> words
[root@server ~ 10:22:04]# echo dog >> words
[root@server ~ 10:22:10]# echo dooog >> words
[root@server ~ 10:22:15]# cat words | grep 'do*g'
dog
dg
dog
dooog
[root@server ~ 10:22:28]# cat words | grep 'do?g'
[root@server ~ 10:22:35]# cat words | egrep 'do?g'
dog
dg
dog
[root@server ~ 10:22:48]# cat words | egrep 'do+g'
dog
dog
dooog
[root@server ~ 10:23:03]# cat words | egrep 'do{2}g'
[root@server ~ 10:23:29]# cat words | egrep 'do{3}g'
dooog
[root@server ~ 10:23:36]# cat words | egrep 'do{0,3}g'
dog
dg
dog
dooog