linux运维一天一个shell命令之grep详解

一、概念

grep 是 Linux 和 Unix 系统中一个非常常用的命令行工具，用于搜索文本文件中的特定模式。它支持正则表达式，并能在文件中快速查找匹配的行

二、正则表达式

1.概念

正则表达式（Regular Expressions，简称 regex 或 regexp）是一种用于定义字符串模式的强大工具。它可以用来搜索、编辑或处理文本。正则表达式在许多编程语言和工具（如 Python、JavaScript、Grep、Sed）中得到了广泛应用

2.语法

正则表达式由普通字符（如字母、数字）和特殊字符（元字符）组成，用于匹配字符串模式。

• 普通字符
  普通字符包括大多数字母和数字，匹配它们自身。例如，正则表达式 abc 匹配字符串 “abc”。

• 元字符
  元字符是具有特殊含义的字符，用于构建复杂的模式。以下是一些常用的元字符：

元字符	描述
.	匹配任意单个字符（换行符除外）
^	匹配字符串的开始
$	匹配字符串的结束
*	匹配前面的字符零次或多次
+	匹配前面的字符一次或多次
?	匹配前面的字符零次或一次
{n}	匹配前面的字符恰好 n 次
{n,}	匹配前面的字符至少 n 次
{n,m}	匹配前面的字符至少 n 次，至多 m 次
[]	匹配方括号内的任意字符
()	分组，组合多个字符成一个单元，并记住匹配的子字符串
\	转义字符，用于匹配元字符的字面含义

• 字符类
  字符类用于匹配一组字符中的任意一个。字符类用方括号表示，例如 [abc] 匹配 “a”、“b” 或 “c”。一些常用的字符类和预定义字符类如下：

字符类	描述
[abc]	匹配 “a”、“b” 或 “c”
[^abc]	匹配除 “a”、“b” 和 “c” 之外的任意字符
[a-z]	匹配任意小写字母
[A-Z]	匹配任意大写字母
[0-9]	匹配任意数字
\d	匹配任意数字（等价于 [0-9]）
\D	匹配任意非数字字符
\w	匹配任意单词字符（字母、数字或下划线
\W	匹配任意非单词字符
\s	匹配任意空白字符（空格、制表符、换行符等）
\S	匹配任意非空白字符

3.常见正则表达式示例:

• 匹配ip地址
  (\d{1,3}\.){3}\d{1,3} ## -P Perl 兼容正则表达式

root@xxx:~# ifconfig  -a  |grep -P "(\d{1,3}\.){3}\d{1,3}"inet addr:10.xx.xx.xx  Bcast:10.xx.xx.xx  Mask:255.255.255.0inet addr:192.168.144.102  Bcast:192.168.144.255  Mask:255.255.255.0inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0

([0-9]{1,3}\.){3}[0-9]{1,3} ## -E 兼容扩展正则

root@xxx:~# ip a s  |grep -E  "([0-9]{1,3}\.){3}[0-9]{1,3}"inet 127.0.0.1/8 scope host loinet 192.168.144.102/24 brd 192.168.144.255 scope global eth1inet 10.xx.xx.xx/24 brd 10.xx.xx.xx scope global bond0

• 匹配电子邮箱
  [a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]

root@xxx:~#  cat .gitconfig  |grep -P "[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}"
email = [e-mail]

三、grep用法

1.基本用法

1）基本语法：

grep [OPTIONS] PATTERN [FILE...]

• PATTERN：要搜索的正则表达式。
• FILE：要搜索的文件（可以是多个文件）。

2）常见选项

• 匹配选项

-i 或 --ignore-case：忽略大小写。-v 或 --invert-match：反转匹配，只显示不匹配的行。-w 或 --word-regexp：匹配整个单词。-x 或 --line-regexp：匹配整行。

• 输出控制选项

-c 或 --count：只输出匹配的行数。-l 或 --files-with-matches：只输出包含匹配的文件名。-L 或 --files-without-match：只输出不包含匹配的文件名。-n 或 --line-number：在输出中显示匹配行的行号。-H 或 --with-filename：在多文件搜索中显示文件名。-h 或 --no-filename：在多文件搜索中不显示文件名。-o 或 --only-matching：只输出匹配的部分。

• 上下文控制选项

-A NUM 或 --after-context=NUM：显示匹配行后面的 NUM 行。-B NUM 或 --before-context=NUM：显示匹配行前面的 NUM 行。-C NUM 或 --context=NUM：显示匹配行前后各 NUM 行。

• 正则表达式选项

-E 或 --extended-regexp：使用扩展正则表达式。-F 或 --fixed-strings：将 PATTERN 作为固定字符串搜索。-G 或 --basic-regexp：使用基本正则表达式（默认）。-P 或 --perl-regexp：使用 Perl 兼容正则表达式。

• 文件和目录选项

-r 或 -R 或 --recursive：递归搜索目录。--exclude=GLOB：排除匹配 GLOB 模式的文件。--include=GLOB：只搜索匹配 GLOB 模式的文件。--exclude-dir=DIR：排除匹配 DIR 名称的目录。

2.示例

file.txt

community. Learning
Hello World!
This is a simple
example of a text.
Programmers often
start with "hello, World!"
to test their code.
It's a tradition
in the programming

• 基本搜索

root@xxx:~# grep "hello" file.txt
start with "hello, World!"

在 file.txt 中搜索 “hello”。

• 忽略大小写

root@xxx:~# grep -i "hello" file.txt
Hello World!
start with "hello, World!"

在 file.txt 中搜索 “hello”，忽略大小写。

• 反转匹配

root@xxx:~# grep -v "hello" file.txt
Hello World!
This is a simple
example of a text.
Programmers often
to test their code.
It's a tradition
in the programming

显示 file.txt 中不包含 “hello” 的行。

• 显示行号

root@xxx:~# grep -n "hello" file.txt
5:start with "hello, World!"

在搜索结果中显示行号。

• 递归搜索

root@xxx:~#  grep -r "pattern" /path/to/directory

递归搜索目录 /path/to/directory 中的所有文件。

• 精确匹配匹配整个单词

root@xxx:~#  grep -w "pattern" file.txt
start with "hello, World!"

只匹配整个单词 “pattern”。

• 显示匹配行的上下文

root@xxx:~#  grep -C 2 "hello" file.txt
example of a text.
Programmers often
start with "hello, World!"
to test their code.
It's a tradition

显示匹配行以及前后各两行的内容。

• 使用扩展正则表达式

grep -E "pattern1|pattern2" file.txt

使用扩展正则表达式，匹配 “pattern1” 或 “pattern2”。

• 只输出匹配的部分

grep -o "pattern" file.txt

只输出匹配的部分，而不是整行。

• 搜索多个文件

grep "pattern" file1.txt file2.txt

在 file1.txt 和 file2.txt 中搜索 “pattern”。

• 排除特定文件

grep --exclude="*.log" "pattern" /path/to/directory/*

在 /path/to/directory 中搜索 “pattern”，但排除扩展名为 .log 的文件。

• 排除特定目录

grep --exclude-dir="backup" "pattern" /path/to/directory

在 /path/to/directory 中搜索 “pattern”，但排除目录 backup。