Shell——正则表达式及sed工具应用

一、查找特定字符（grep）

1、grep查找特定字符

-n 显示行号

-n 显示行号

-i 忽略大小写

-v 反向查找

grep查找条件使用‘ ’ 单引号，查找内容会标红

2、利用中括号“ [ ] ” 来查找集合字符

可匹配 [ ] 中的任意字符，例：shirt与short中，两个单词仅i与o不同，可使用[io]表示匹配 i 或 o

例如：[0-9] 匹配任意一位数字

• 若要查找包含重复单个字符“oo”时，只需要执行以下命令即可

grep -n ’oo‘ yum.conf

• 若查找“oo”前面不是“w”的字符串，只需要通过集合肌肤的反向选择“[^]” 来实现。如执行 grep -n ‘[ ^w]oo’ yum.conf 命令，表示在文本中查找“oo”前面不是“w”的字符串

  ^放在括号里面就是取反的意思，放在括号外面就是开头的意思

  ‘ [ ^ w ] oo ’ 查找oo前面不是w的字符串

• “^”符号在元字符集合“[ ]” 符号内外的作用时不一样的，在[ ] 内则表示反向选择，在[ ] 外则代表定位行首。反之，若想查找以某一特定字符结尾的行则可以使用“$”定位行尾。

例如：grep -n ’ \ .$ ’ yum.conf

查找以小数点（.）结尾的行。因为小数点（.）在正则表达式中也是一个元字符，代表任意一个字符，所以自立需要用到转义字符 “ \ ” ，将具有特殊意义的字符转化为普通字符

• 查询以小写字母开头的行可以通过 “ ^ [a-z] ” 规则来过滤

  查询大写字母开头的行则可以通过 “ ^ [A-Z] ”来过滤

  若查询不以字母开头的行则使用 “ ^ [a-zA-Z] ”过滤

  例如：过滤出非大小写字母内容：

例如：过滤出包含数字的行及数字

例如：过滤出以数字为开头的行

例如：过滤出非数字内容

• 查找行首“^”与行尾字符“$”

基础正则表达式包含两个定位元字符：“^{”（行首）与“$”（行尾）。在上面的示例中，如果想要查询以数字为行首的行，则可以通过“}”元字符来实现。

如果想要查询以" . "为行末的行，则可以通过“$”元字符来实现。

如果想要显示空行，可使用 ‘^$’ 组合

如果需要过滤不显示空行，则可以使用 ‘ [ ^$ ] ’ 组合。^在[ ] 里面则代表反向

• 查找任意一个字符 “ . ” 与重复字符 “ * “

在正则表达式中小数点（.）也是一个元字符，代表任意一个字符。例如， 执行以下命令就可以查找“w。。d”的字符串，即共有四个字符，以 w 开头 d 结尾

“ * ”代表的是重复零个或多个前面的单字符。“o* ”表示拥有零个（即为空字符）或大于等于一个“o”的字符，因为允许空字符，所以执行“ grep –n ‘ wo* d ’ yum.conf ”命令会将文本中所有的内容都输出打印。如果是 “ woo* d ”， 则第一个 o 必须存在，第二个 o 则是零个或多个 o，所以凡是包含 o、oo、ooo、ooo，等的资料都符合标准。同理，若查询包含至少两个 o 以上的字符串，则执行“grep –n ‘wooo* d’ yum.conf ”命令即可。

例如：

插叙以w开头d结尾，中间的字符可以包含符号，空格等的字符串

• 查找连续字符范围 ”{ }“

  使用“.”与“*”来设定零个到无限多个重复的字符，如果想要查找三到五个 o 的连续字符，可以使用限定范围的字符“{}”。因为“{}”在 Shell 中具有特殊 意义，所以在使用“{}”字符时，需要利用转义字符“\”，将“{}”字符转换成普通字符。 “{}”字符的使用方法如下所示 \ { \ }

  • 查询两个o的字符

• 查询以 w 开头以 d 结尾，中间包含 2～5 个 o 的字符串

• 查询以 w 开头以 d 结尾，中间包含 2 以上 o 的字符串

元字符总结

基础正则表达式常见元字符：

元字符	作用
^	匹配输入字符串的开始位置。除非在方括号表达式中使用，表示不包含该字符集合。要匹配“^”
$	字符本身，请使用“^”匹配输入字符串的结尾位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性，则“KaTeX parse error: Undefined control sequence: \n at position 6: ”也匹配‘\̲n̲’或‘\r’。要匹配“”字符本身，请使用“$”
.	匹配除“\r\n”之外的任何单个字符
\	将下一个字符标记为特殊字符、原义字符、向后引用、八进制转义符。例如，‘n’匹配字符“n”。 ‘\n’匹配换行符。序列‘\’匹配“\”，而‘(’则匹配“(”
*	匹配前面的子表达式零次或多次。要匹配“*”字符，请使用“*”
[]	字符集合。匹配所包含的任意一个字符。例如，“[abc]”可以匹配“plain”中的“a”
[^]	赋值字符集合。匹配未包含的一个任意字符。例如，“[^abc]”可以匹配“plain”中“plin”中的任何一个字母
[n1-n2]	字符范围。匹配指定范围内的任意一个字符。例如，“[a-z]”可以匹配“a”到“z”范围内的任意一个小写字母字符。注意：只有连字符（-）在字符组内部，并且出现在两个字符之间时，才能表示字符的范围；如果出现在字符组的开头，则只能表示连字符本身
{n}	n 是一个非负整数，匹配确定的 n 次。例如，“o{2}”不能匹配“Bob”中的“o”，但是能匹配“food”中的两个 o
{n,}	n 是一个非负整数，至少匹配 n 次。例如，“o{2,}”不能匹配“Bob”中的“o”，但能匹配“foooood”中的所有 o。“o{1,}”等价于“o+”。“o{0,}”则等价于“o*”
{n,m}	m 和n 均为非负整数，其中 n<=m，最少匹配 n 次且最多匹配 m 次

二、扩展正则表达式

grep 命令仅支持基础正则表达式，如果使用扩展正则表达式，需要使用 egrep 或 awk 命令。这里我们直接使用 egrep 命令。egrep 命令与 grep 命令的用法基本相似。egrep 命令是一个搜索文件获得模式，使用该命令可以搜索文件中的任意字符串和符号，也可以搜索一个或多个文件的字符串，一个提示符可以是单个字符、一个字符串、一个字或一个句子。与基础正则表达式类型相同，扩展正则表达式也包含多个元字符。

扩展正则表达式常见元字符：

元字符	作用
+	匹配前面的子表达式1次以上，如：go+d，将匹配至少一个o 示例：执行“egrep -n ‘wo+d’ test.txt”命令，即可查询"wood" “woood” "woooooood"等字符串
？	匹配前面的子表达式0次或者1次，如go?d，将匹配gd或者god
|	以或的方式匹配字符串，如：good|great，将匹配good或者great 字符串
()	作用：查找“组”字符串；将（）中的字符串作为一个整体 示例：“egrep -n ‘t(a|e)st’ test.txt”。“tast”与“test”因为这两个单词的“t”与“st”是重复的，所以将“a”与“e”列于“()”符号当中，并以“|”分隔，即可查询"tast"或者"test"字符串
()+	作用：辨别多个重复的组，如（xyz)+，将匹配xyz整体一次及以上 示例：“egrep -n ‘A(xyz)+C’ test.txt”。该命令是查询开头的“A”结尾是“C”，中间有一个以上的“xyz”字符串的意思

• egrep -n ‘wo+d’ yum.conf //查询"wood" “woood” "woooooood"等字符串

• egrep -n ‘wo?d’ yum.conf //匹配前面的子表达式0次或者1次，如wo?d，将匹配wd或者wod

• egrep -n waad|wood’’ yum.conf //以或的方式匹配字符串

• egrep -n ‘w(a|o)d’ yum.conf // 两个单词的“w”与“d”是重复的，所以将“a”与“o”列于“()”符号当中，并以“|”分隔，即可查询"wad"或者"wod"字符串

• egrep -n ‘A(xyz)+C’ yum.conf //辨别多个重复的组，如（xyz)+，将匹配xyz整体一次及以上

三、sed工具

sed（Stream EDitor）是一个强大而简单的文本解析转换工具，可以读取文本，并根据指定的条件对文本内容进行编辑（删除、替换、添加、移动等），最后输出所有行或者仅输出处理的某些行。sed 也可以在无交互的情况下实现相当复杂的文本处理操作，被广泛应用于 Shell 脚本中，用以完成各种自动化处理任务。

sed 的工作流程主要包括读取、执行和显示三个过程。

• 读取：sed 从输入流（文件、管道、标准输入）中读取一行内容并存储到临时的缓冲区中（又称模式空间，pattern space）。

• 执行：默认情况下，所有的 sed 命令都在模式空间中顺序地执行，除非指定了行的地址，否则 sed 命令将会在所有的行上依次执行。

• 显示：发送修改后的内容到输出流。再发送数据后，模式空间将会被清空。在所有的文件内容都被处理完成之前，上述过程将重复执行，直至所有内容被处理完。

注意：默认情况下,所有的 sed 命令都是在模式空间内执行的，因此输入的文件并不会发生任何变化，除非是用重定向存储输出。

sed 命令常见用法：

通常情况下调用 sed 命令有两种格式，“参数”是指操作的目标文件，当存在多个操作对象时用，文件之间用逗号“，”分隔；而 scriptfile 表示脚本文件，需要用“-f”选项指定，当脚本文件出现在目标文件之前时，表示通过指定的脚本文件来处理输入的目标文件

sed[选项] '操作' 参数

sed [选项] -f scriptfile 参数

常见的 sed 命令选项主要包含以下几种：

• -e 或–expression=：表示用指定命令或者脚本来处理输入的文本文件

• -f 或–file=：表示用指定的脚本文件来处理输入的文本文件

• -h 或–help：显示帮助

• -n、–quiet 或 silent：表示仅显示处理后的结果

• -i：直接编辑文本文件 -i 直接编辑的时源文件，更改后不可逆，要注意

“操作”用于指定对文件操作的动作行为，也就是 sed 的命令。通常情况下是采用的“[n1[,n2]]”操作参数的格式。n1、n2 是可选的，不一定会存在，代表选择进行操作的行数，如操作需要在 5～20 行之间进行，则表示为“5，20 动作行为”。

常见的操作包括以下几种：

• a：追加，在当前行下面增加一行指定内容。
• d：删除，删除选定的行。
• i：插入，在选定行上面插入一行指定内容。
• p：打印，如果同时指定行，表示打印指定行；如果不指定行，则表示打印所有内容；如果有非打印字符，则以 ASCII 码输出。其通常与“-n”选项一起使用。
• c：替换，将选定行替换为指定内容。
• s：替换，替换指定字符。
• y：字符转换。
• r：读取指定文件
• w：保存为文件
• g：代表只要符合条件，全部都进行处理

c 替换行 ，s 替换字符，使用 s替换居多

用法示例：

1、输出符合条件的文本（p表示正常输出）

• 输出所有内容，等同于cat yum.conf : sed -n ‘p’ yum.conf

• 输出第3行 ： sed -n ‘3p’ yum.conf

• 输出3-5行： sed -n ‘3,5p’ yum.conf

• 输出所有奇数行，n表示读入下一行资料：sed -n ‘p;n’ yum.conf

• 输出所有偶数行，n表示读入下一行资料： sed -n ‘n;p’ yum.conf

• 输出2-6行之间的奇数行：sed -n ‘2,6{p;n}’ yum.conf

• 输出2-6行之间的偶数行： sed -n ‘2,6{n;p}’ yum.conf

’ p；n ‘ 先p 打印第一行； no 不打印第二行 打印奇数行

’ n；p ‘ no 不打印第一行; p 打印第二行 打印偶数行

奇/偶数打印是相对的，按照规定的范围来进行打印，例如：打印2-6行的偶数行，读取第一行是文件的第2行，所以2行属于奇数行，不打印，读取第二行时文件的3行，属于偶数行，以此类推打印。

n和p是一个组合，执行了n，p也是会执行

• 输出第6行至文件末尾之间的偶数行：sed -n ‘6,${n;p}’ yum.conf

sed 命令结合正则表达式时，格式略有不同，正则表达式以“/”包围。

示例：

• 输出包含the的行： sed -n ‘/the/p’ yum.conf

• 输出从第4行至第一个包含the 的行： sed -n ‘7,/the/p’ yum.conf

• 输出包含the的行所在的行号，等号（=）用来输出行号 （只获取行号）

  sed -n ‘/the/=’ yum.conf

• 输出以w开头的行 ： sed -n ‘/^w/p’ yum.conf

• 输出以数字结尾的行 : sed -n ‘/[0-9]$/p’ yum.conf

• 输出包含单次wood的行，\ < 。。 \ > 代表单词边界

  sed -n ‘/<wood>/p’ yum.conf

2、删除符合条件的文本（d）

nl命令用于计算文件的行数

• 删除第3行 ： nl yum.conf | sed ‘3d’

• 删除第3-5行 ： nl yum.conf | sed ‘3,5d’

• 删除包含main的行，原本的第一行被删除 ： nl yum.conf | sed ‘/main/d’

• 删除不包含main的行： nl yum.conf | sed ‘/main/!d’

• 删除以数字为开头的行 ： sed ‘/^ [0-9]/d’ yum.conf

  删除以小写字母为开头的行： sed ‘/^ [a-z]/d’ yum.conf

• 删除以 “ . ” 结尾的行 ： sed ‘/ \ .$/d’ yum.conf

• 删除所有空行 : sed ‘/^$/d’ yum.conf

  注意：若是删除重复的空行，即连续的空行只保留一个， 执行“ sed –e ‘/^KaTeX parse error: Expected group after '^' at position 6: /{n;/^̲/d}’ yum.conf”命令即可实现。其效果与“cat -s yum.conf”相同，n 表示读下一行数据

• 将包含数字的行另存为文件 num.txt

  sed ‘/[0-9]/w num.txt’ yum.conf

3、替换符合条件的文本

使用 sed 命令进行替换操作时需要用到 s（字符串替换）、c（整行/整块替换）、y（字符转换）命令选项

• sed ‘s/the/THE/’ yum.conf //将每行中的第一个the 替换为 THE

• sed ‘s/l/L/2’ yum.conf //将每行中的第 2 个l 替换为L

• sed ‘s/the/THE/g’ yum.conf //将文件中的所有the 替换为THE

  

• sed ‘s/o//g’ yum.conf //将文件中的所有o 删除(替换为空串)

• sed ‘s/^/#/’ yum.conf //在每行行首插入#号

• sed ‘/the/s/^/#/’ yum.conf //在包含the 的每行行首插入#号

• sed ‘s/$/EOF/’ yum.conf //在每行行尾插入字符串EOF

• sed ‘3,9s/the/THE/g’ yum.conf //将第 3~9 行中的所有the 替换为 THE

• sed ‘/the/s/o/O/g’ yum.conf //将包含the 的所有行中的o 都替换为 O

4、迁移（剪切）符合条件的文本

H : 复制到剪贴板；

g、G : 将剪贴板中的数据覆盖/追加至指定行；

w : 保存为文件；

r : 读取指定文件；

a : 追加指定内容

• sed ‘/the/{H;d};$G’ yum.conf //将包含the 的行迁移至文件末尾,{;}用于多个操作

• sed ‘1,3{H;d};10G’ yum.conf //将第 1~3 行内容转移至第 10 行后

• sed ‘/[0-9]/w num.txt’ yum.conf //将包含数字的行另存为文件num.txt

• sed ‘/the/r /opt/111’ yum.conf //将文件/opt/111 的内容添加到包含the 的每行以后

• sed ‘3aNew’ yum.conf //在第 3 行后插入一个新行,内容为 New

• sed ‘/the/aNew’ yum.conf //在包含the 的每行后插入一个新行,内容为 New

• sed ‘3aNew1\nNew2’ yum.conf //在第 3 行后插入多行内容,中间的\n 表示换行
• sed ‘$aNew1\nNew2’ yum.conf //在文本末行后插入多行

5、使用脚本编辑文件

使用 sed 脚本，将多个编辑指令存放到文件中（每行一条编辑指令），通过“-f”选项来调用

• sed ‘1,3{H;d};10G’ test.txt //将第 1~3 行内容转移至第 10 行后