12 Shell 正则表达式

2024-04-19 15:52| 来源: 网络整理| 查看: 265

Shell 正则表达式 1. Shell 正则表达式概述 1.1 正则表达式是什么

正则表达式（regular expression）是一些具体有特殊含义的符号，组合在一起的共同描述字符或字符串的方法，通俗来讲正则为描述同一类事物的规则，例如我们生活中描述可以飞行的是事物，则满足这条规则的可以是鸟，蝴蝶，也可以是飞机等。

在 Linux 系统中，正则表达式通常用来对字符或字符串来进行处理，它是用于描述字符排列或匹配模式的一种语言规则。

1.2 为什么要用正则表达式

我们知道正则表达式是一个描述字符排列或模式匹配的规则，我们可以利用它来制定自己的规则，获取到我们想要的结果等。在后续的 Shell 三剑客 grep/awk/sed Shell 的学习中，我们会结合正则表达式与这些命令进行结合使用，来实现更强大的文本处理功能。正则表达式是我们 Shell 学习的核心也是难点，在 Linux 中一切皆文件，多文件的处理可以覆盖我们日常工作的 90%，所有熟练掌握正则表达式显得尤为重要，在之后灵活配合其他命令可以非常方便的满足我们的日常处理需求。

2. Shell 正则表达操作

在学习正则表达式的操作之前我们需要了解下 POSIX 及正则表达式的分类。

2.1 预备知识 2.1.1 POSIX

POSIX 称为：Portable Operating System Interface（末尾增加 X 只是为了更流畅）的缩写，后来被 IEEE 采纳，由于在早期 Unix 系统时代各厂商发布不同版本的操作系统，各版本之间存在着产品的差异，之后 IEEE 发布了一套 Unix 和类 Unix 系统工作方式规范，至此各常见遵循此规范来达到软件兼容的效果。

2.1.2 正则表达式分类

正则表达式常见的有两种分类：

基本正则表达式：Basic Regular Expression 又叫 Basic RegEx 简称 BREs，在基本正则表达式中作用的元字符为：^ 、$、 . 、[、] 、* ；扩展正则表达式：Extended Regular Expression 又叫 Extended RegEx 简称 EREs，其为在基本正则表达式上新增了 (、) 、{ 、} 、?、 + 、等元字符元字符，使得正则表达式更加简洁易用。 2.1.3 字符

在学习正则表达式前需要先学习字符。

POSIX 字符

通用 POSIX 原字符如下：

[:alnum:] 字母数字[a-z A-Z 0-9] [:alpha:] 字母[a-z A-Z] [:blank:] 空格或制表键 [:cntrl:] 任何控制字符 [:digit:] 数字 [0-9] [:graph:] 任何可视字符（无空格） [:lower:] 小写 [a-z] [:print:] 非控制字符 [:punct:] 标点字符 [:space:] 空格 [:upper:] 大写 [A-Z] [:xdigit:] 十六进制数字 [0-9 a-f A-F] 特殊字符

在扩展正则表达式中加上 \ 则被认为其具有特殊含义：

\w 匹配任意数字和字母，等效[a-zA-Z0-9_] \W 和\w相反，等效[^a-zA-Z0-9_] \b 匹配字符串开始或结束，等效\ \s 匹配任意的空白字符 \S 匹配非空白字符 2.1.4 区别基本正则表达元字符：只有 ^$.*[]；扩展正则表达式元字符：^$.[]*+(){}?|；扩展正则表达式对于 {m,n} 和 () 不需要再向基本正则表达式需要 \ 来转译。 2.2 正则表达式操作

在 Linux 中正则表达式用来处理文本，在此我们使用 grep 工具对正则表达式进行操作，grep 为文本过滤工具，在 grep 命令中默认使用的时候基本正则表达式，可以使用选项 -E 来开启扩展正则表达式，按照指定的正则表达式取出我们需求的内容。

2.2.1 字符匹配

在字符匹配前需要先学习。

.: 匹配任意单个字符，例如： [root@master reg]# cat test.txt she sh s1e [root@master reg]# grep "s.e" test.txt she s1e

. 匹配必须为字母 s 与 e 中有任意单个字符。

[] : 匹配指定中括号范围内的任意单个字符，例如： [root@master reg]# cat test.txt she sh s1e [root@master reg]# grep "s[a-z]e" test.txt she [root@master reg]# grep "s[1-9]e" test.txt s1e [root@master reg]# grep "s[[:alnum:]]e" test.txt // 匹配字符或数字 she s1e [root@master reg]# grep "s[[:alpha:]]e" test.txt she [root@master reg]# grep "s[[:digit:]]e" test.txt s1e

中括号内可以利用元字符来表示。

[root@master reg]# cat test.txt she sh s1e [root@master reg]# grep "s[^[:digit:]]e" test.txt she [root@master reg]# grep "s[^a-z]e" test.txt s1e

如上，匹配的元字符取反，也就是不包含匹配的内容。

2.2.2 次数匹配

次数匹配用在指定的字符后面，表示指定匹配到前面的字符出现多少次。

*: 匹配前面的字符任意次（0 次或无数次），例如： [root@master reg]# cat test2.txt ssssh sheee hell [root@master reg]# grep "s*" test2.txt ssssh sheee hell

如上匹配字符 s，0 次或多次。

\?: 匹配前面的字符 0 次或 1 次，例如： [root@master reg]# cat test2.txt ssssh sheee hell [root@master reg]# grep "s\?h" test2.txt ssssh # 匹配最后的sh sheee # 匹配sh hell # 匹配h [root@master reg]# grep -E "s?h" test2.txt ssssh sheee hell

如上匹配 s 可以存在 0 次，或者存在 1 次之后需要有 h 字符，注意利用选项 -E 开启扩展正则表达式，相较于基本正则表达式不需要 \。

+: 匹配前面的字符至少 1 次，例如： [root@master reg]# cat test2.txt ssssh sheee hell [root@master reg]# grep "s\+h" test2.txt ssssh # 匹配ssssh sheee # 匹配sh [root@master reg]# grep -E "s+h" test2.txt ssssh sheee

如上匹配 s 至少存在 1 次或无数次。

\{m\,}: 匹配前面的字符至少 m 次（默认工作在贪婪模式下，? 取消贪婪模式），例如： [root@master reg]# cat test2.txt ssssh sheee hell [root@master reg]# grep "s\{1,\}" test2.txt ssssh sheee [root@master reg]# grep -E "s{1,}" test2.txt ssssh sheee [root@master reg]# grep "s\{2,\}" test2.txt ssssh [root@master reg]# grep -E "s{2,}" test2.txt ssssh

匹配字符 s，最少 1 次。

\{,n}: 匹配前面的字符最多 n 次（默认工作在贪婪模式下，? 取消贪婪模式），例如： [root@master reg]# cat test2.txt ssssh sheee hell [root@master reg]# grep "s\{,2\}" test2.txt ssssh sheee hell [root@master reg]# grep -E "s{,2}" test2.txt ssssh sheee hell

匹配字符 s，最多 2 次。

\{m,n\}: 匹配前面的字符至少 m 次，至多 n 次，例如： [root@master reg]# cat test2.txt ssssh sheee hell [root@master reg]# grep "s\{1,2\}" test2.txt ssssh sheee [root@master reg]# grep -E "s{1,2}" test2.txt ssssh sheee

匹配字符 s，1-2 次之间。

.*: 匹配任意字符任意次数。 2.2.3 位置锚定 ^: 行首锚定，用于模式最左边，例如： [root@master reg]# cat test2.txt ssssh sheee hell [root@master reg]# grep "^s" test2.txt ssssh sheee

匹配以 s 开头的行。

$: 行尾锚定，用于模式最右边，例如： [root@master reg]# cat test2.txt ssssh sheee hell [root@master reg]# grep "h$" test2.txt ssssh

匹配以 h 结尾的行。

\ 或 \b: 锚定词尾，用于单词模式右侧，例如： [root@master reg]# grep "gouser\b" test2.txt hellorootgouser [root@master reg]# grep "gouser\>" test2.txt hellorootgouser 2.2.4 分组引用 () 分组：将一个或多个字符当成一个整体来进行后续处理； 1…数字引用：从左侧起，引用第一个左括号以及与之匹配右括号之间的模式所匹配到的字符，后向引用，例如： grep -E "(root).*\1" /etc/passwd

利用 () 将 root 引用起来，后面利用数字 1 引用。

3. 实例 1.显示/etc/init.d/functions文件中以大小s开头的行 grep '^[Pp]' /etc/init.d/functions 2.显示/etc/passwd文件中以/bin/bash结尾的行 grep "/bin/bash$" /etc/passwd 3.显示/etc/passwd文件中ID号最大用户的用户名 sort -t: -k3 -n /etc/passwd |tail -1 |cut -d: -f1 4.如果root用户存在,显示其默认的shell程序 id root && grep '^\' /etc/passwd |awk -F: '{print $NF}' 5.找出/etc/passwd中的两位或三位数 grep -o "[0-9]\{2,3\}" /etc/passwd 6.显示/etc/rc.d/rc.sysinit文件中,至少以一个空白字符开头的且后面存非空白字符的行: grep '^[[:space:]]\+[^[:space:]]' /etc/rc.d/rc.sysinit 7.找出"netstat -tan"命令的结果以"LISTEN"后跟0,1或多个空白字符结尾的行 netstat -tan|grep 'LISTEN[[:space:]]*$' 8.如果root用户登录了系统,就显示root用户在线,否则说明未登录 w |grep '^\'>/dev/null && echo "root在线"|| echo "root未登录" 9.找出/etc/rc.d/init.d/functions文件中某单词后面跟一对小括号的行 grep '[[:alpha:]]*()' /etc/rc.d/init.d/functions 10.使用echo输出一个路径,使用egrep取出基名 echo /tmp/tmp1/vmstat.8.gz |grep -E -o '[^/]+/?$'|cut -d/ -f1 11.匹配PPID开头，行中又再次出现PPID的内容。/etc/init.d/functions grep -E "(PPID).*\1" /etc/init.d/functions 12.利用awk找出/etc/ssh/sshd_config内出过空行与以#开头的行 grep -v -E '^#|^$' /etc/ssh/sshd_config 4. 注意事项正则表达式中基本正则表达式与扩展正则表达式配合其它操作，能够千变万化，非常灵活，根据不同场景可以进行正向匹配和反向匹配；正则表达式配合命令通常为三剑客 grep/awk/sed 等，后期灵活进行组合达到事半功倍的效果；我们在文本模式匹配的时候可以考虑使用扩展的正则表达式，从而避免使用过多的转义字符。 5 小结

正则表达式可谓 Shell 中的精华，其实在其他语言中也很通用，需要进行勤加练习才能达到熟练掌握，注意区分基本正则表达式与扩展正则表达式的语法区别，配合其他工具灵活运用。在不同场景可以利用命令选项配合使用，在后期 Shell 脚本三剑客中也会频繁出现正则表达式，攻克正则表达式这个难关，Shell 脚本编程就已经事半功倍。

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