《Linux命令行与shell脚本编程大全》第20章

1. 定义正则表达式

正则表达式是你所定义的模式模板（pattern template），Linux工具可以用它来过滤文本。Linux工具（比如sed编辑器或gawk程序）能够在处理数据时使用正则表达式对数据进行模式匹配。如果数据匹配模式，它就会被接受并进一步处理；如果数据不匹配模式，它就会被滤掉。

例如：星号通配符允许你只列出满足特定条件的文件

正则表达式的类型

Linux中的不同应用程序可能会用不同类型的正则表达式。这其中包括编程语言（Java、Perl和Python）、Linux实用工具（比 如sed编辑器、gawk程序和grep工具）以及主流应用（比如MySQL和PostgreSQL数据库服务器）。

在Linux中，有两种流行的正则表达式引擎：

1)  POSIX基础正则表达式（basic regular expression，BRE）引擎

2)  POSIX扩展正则表达式（extended regular expression，ERE）引擎

sed编辑器只符合了BRE引擎规范的子集，gawk程序用ERE引擎来处理它的正则表达式模式。

2. 定义BRE模式

2.1 纯文本

原则1：正则表达式模式都区分大小写。

正则表达式中使用空格和数字

匹配多个连续空格的正则表达式：

2.2  特殊字符

正则表达式可以识别以下特殊字符：

. * [ ] ^ $ { } \ + ? | ( )

如果要用某个特殊字符作为文本字符，就必须使用反斜线\进行转义。反斜线本身也是特殊字符，要在正则表达式中使用它就必须对它转义，这样就会有2个反斜线。

虽然正斜线不是正则表达式的特殊字符，但要使用正斜线也要进行转义。

2.3 锚字符

默认情况下，当指定一个正则表达式模式时，只要模式出现在数据流中的任何地方，它就能匹配。有两个特殊字符可以用来将模式锁定在数据流中的行首或行尾。

锁定在行首

脱字符（^）定义从数据流中文本行的行首开始的模式，即要用脱字符，就必须将它放在正则表达式中指定的模式前面。

由于脱字符出现在正则表达式模式的尾部，sed编辑器会将它当作普通字符来匹配。

锁定在行尾

使用特殊字符美元符号$ 定义行尾锚点，放在文本模式之后指明数据行必须以该文本模式结尾。

组合锚点

可以在同一行中将行首锚点和行尾锚点组合在一起使用。

过滤数据流中的空白行：

2.4 点号字符

特殊字符点号用来匹配除换行符之外的任意单个字符。它必须匹配一个字符，如果在点号字 符的位置没有字符，那么模式就不成立。

2.5 字符组

字符组：限定待匹配的具体字符。使用方括号来定义一个字符组。

单个表达式中用多个字符组。

字符组中使用数字：

匹配邮编出错的示例：

如果要确保只匹配五位数，就必须将匹配的字符和其他字符分开，要么用空格，要么指明行首和行尾。

字符组最常用的用法是解析拼错的单词：

2.6 排除型字符组

查找字符组中没有的字符，可以在字符组的开头加个脱字符^。

2.7 区间

单破折线符号在字符组中表示字符区间，只需要指定区间的第一个字符、单破折线以及区间的最后一个字符就可以了。

若区间中含有字母，字母出现在数据中的任何位置，该模式都不成立。

单个字符组指定多个不连续的区间：如下面的例子中允许区间a-c、h-m中的字母出现在at文本前，但不允许出现d-g的字母。

2.8 特殊的字符组

2.9 星号

在字符后面放置星号表明该字符必须在匹配模式的文本中出现0次或多次。

在可能出现的额外字母后面放个星号将允许接受拼错的单词。

字符组+星号示例：

点号+星号特殊字符组合起来可以匹配任意数量的任意字符，如下：

3. 扩展正则表达式

POSIX ERE模式包括了一些可供Linux应用和工具使用的额外符号。gawk程序能够识别ERE 模式，但sed编辑器不能。

3.1 问号

问号表明前面的字符可以出现0次或1次，它不会匹配多次出现的字符。

3.2  加号

加号表明前面的字符可以出现1次或多次，但必须至少出现1次。如果该字符没有出现，那么模式就不会匹配。

3.3  使用花括号

间隔（interval）：ERE中的花括号允许你为可重复的正则表达式指定一个上限。

可以使用两种方式来指定区间：

1)       m：正则表达式准确出现m次。

2)       m, n：正则表达式至少出现m次，至多n次。

注意：必须指定gawk程序的--re- interval 命令行选项才能识别正则表达式间隔。

3.4  管道符号

管道符号允许你在检查数据流时，用逻辑OR方式指定正则表达式引擎要用的两个或多个模 式。如果任何一个模式匹配了数据流文本，文本就通过测试。如果没有模式匹配，则数据流文本匹配失败。

3.5  表达式分组

正则表达式模式也可以用圆括号进行分组。

4. 正则表达式实战

目录文件计数示例：

运行结果：

验证电话号码示例：

^\(?：脱字符用来表明数据的开始。由于左圆括号是个特殊字符，因此必须将它转义成普通字符。 问号表明左圆括号可能出现，也可能不出现。

[2-9][0-9]{2}：要求第一个字符是2~9的数字，后跟任意两位数字。

\)?：在区号后面，收尾的右圆括号可能存 在，也可能不存在。

(| |-|\.)：在区号后，存在如下可能：有一个空格，没有空格，有一条单破折线或一个点。第一个管道符号紧跟在左圆括号后，用来匹配没有空格的情形。必须将点字符转义，否则它会被解释成可匹配任意字符。

[0-9]{3}：紧接着是3位号码。

( |-|\.)：在电话号码之后，你必须匹配一个空格、一条单破折线或一个点。

[0-9]{4}$：最后，必须在字符串尾部匹配4位本地电话分机号。