Linux Bash Shell程式設計（六）：正則表達式基本元字元應用範例

上一節中，我們瞭解了Bash Shell中的變數計算、變數內容替換和環境變數組態檔相關內容。在瞭解了變數及其相關運算/操作後，本節開始，我們將一起瞭解Shell中的字串處理方面內容，由於Bash的部分命令支援正則表達式，我們也將一併瞭解正則表達式的基礎用法

Bash Shell（六）

正則表達式簡介

正則表達式是一種字串匹配模式，用來在檔案中匹配符合條件的字串，正則是包含匹配（檔案行中包含條件就匹配），可以用正則表達式匹配更復雜的要求。grep awk sed命令支援正則表達式。

而同樣在Shell中使用的萬用字元則用來匹配符合條件的檔名，是完全匹配，ls find cp不支援正則表達式，僅能使用萬用字元，萬用字元的匹配條件較爲簡單。

基礎正則表達式元字元

元字元	作用
*	前一個字元匹配0次或任意多次
\+	前一個字元匹配1次或任意多次
.	匹配除了換行符以外任意一個字元
^	匹配行首。匹配以後面的文字開頭的行
$	匹配行尾，即以後面的文字結尾的行
[]	匹配括號中指定的任何一個字元（僅一個），同萬用字元
[^]	取反，匹配除括號中字元以外的任意一個字元，同萬用字元
\	跳脫符，取消特殊符號的含義
\{n\}	表示其前面的字元恰好出現n次
\{n,\}	表示其前面的字元出現不小於n次
\{n,m\}	表示其前面的字元至少出現n次，最多出現m次。

元字元用法及注意事項

對於* \+兩個元字元（例如"a*"），若獨立作爲匹配條件沒有意義，由於包含匹配特性，可以有如"aa*"用"a"代替的簡便方式，該元字元一般用於詞內部的單個字元重複情況。例如，

要匹配類似於"uuuuuuuraaaaa"（u與a數量未知）的單詞，可以使用"u*ra*"的匹配條件
行首元字元必須在第一位，例如"^abc"；行尾元字元必須在最後一位，例如"abc$"
.相當於萬用字元中的?，可以匹配任意字元，包括空字元
方括號類元字元中可以使用列舉型集合，也可以使用區間首尾用減號-連線，比如匹配所有小寫字母使用"[a-z]"，匹配非數位字元用"[^0-9]"。僅針對一個字元
花括號（無論左右）的左邊必須有跳脫符\
關於花括號元字元：不是匹配在一行中出現該字元的個數，而是連續出現該字元的個數，獨立作爲匹配條件時設定最大值無意義，仍可以認爲該行中包含了不超過最大值次重複的字元

正則表達式應用場景

支援正則表達式的命令有很多，下面下麪選取比較常用的字串搜尋命令grep進行樣例示範

#grep命令語法
grep [mode] [options] <pattern> <filename>
#描述模式的匹配型別 模式 檔名

模式的匹配型別

模式型別	作用
-E	擴充套件正則表達式
-F	字串
-G	基本正則表達式（預設模式型別）
-P	Perl正則表達式

grep命令常見選項

選項	說明
-n	顯示匹配行的同時顯示行號
-b	顯示位元組偏移（第幾個字元）
-i	在匹配時忽略大小寫
-v	匹配條件取反，顯示不匹配該條件的行

匹配模式即爲匹配條件，符合條件的行將被篩選顯示
grep命令同樣支援管道符（常用）和控制檯輸入，控制檯輸入結束以ctrl+d結束（可多行，故不能以enter結束）
匹配模式要用雙引號""包含，否則搜尋輸出結果可能產生錯誤

正則表達式範例

首先建立一個帶有部分素材的檔案，隨個人喜好編輯

#以下內容儲存在測試素材檔案a中
Hello!
I am Zheng@Kali
The excutible files' extension in windows is .exe
I am a enthusiastic man.
My Phone number is 13957191293.
isn't it a good idea?
eeee
uuuuuuraaaaa! uuuraaaa!

匹配手機號

手機號的第一位一般爲1，第二位一般爲3-8，後九位任意

zheng@Kali:~/temp$ grep "1[3-8][0-9]\{9\}" a
My Phone number is 13957191293.
#匹配模式一定要用""包含

找出以 i 開頭的行

grep "^i" a
isn't it a good idea?

grep -i "^i" a  #使用忽略大小寫選項
I am Zheng@Kali
I am a enthusiastic man.
isn't it a good idea?

元字元* +範例

範例內容同用法及注意事項

zheng@Kali:~/temp$ grep "u*ra*" a
My Phone number is 13957191293.
uuuuuuraaaaa! uuuraaaa!

zheng@Kali:~/temp$ grep "u*ra\+" a #使用 + 元字元一定要使用跳脫符，否則相當於直接匹配加號
uuuuuuraaaaa! uuuraaaa!

注意：上範例中u與a沒有出現的情況，若行中不出現匹配模式中的字元， 仍然能匹配，而 + 不能匹配*