正则表达式与Linux三剑客：

引言：

在Linux中，支持通配符（*，？）的命令有很多，但是支持正则表达式的命令只有Linux三剑客（sed，awk，grep），正则表达式是处理大量字符串强有力的一个工具，学好它吧，加油！！

一.正则表达式：

补充：

（1）/<,/>:这两个符号表示匹配内容要有前后边界，没有前后边界的内容则不会被匹配，一般使用正则的时候都要加上这个符号，否则很可能产生意想不到的匹配结果

（2）匹配空格：[[:space:]]

举例：

[root@Guistar ~]# cat li1
I----love----IU
IloveIU
Uaena,love:IU
Guistarlove?IU{
[root@Guistar ~]# grep "\<love\>" li1
I----love----IU
Uaena,love:IU
[root@Guistar ~]# grep "love\>" li1
I----love----IU
Uaena,love:IU
Guistarlove?IU{
[root@Guistar ~]#

这个符号可能是最重要的两个了，它们明确规定了单词的边界问题

1.限定符：

（1）^:用于模式的最左侧，如：^boy:用于匹配以boy这个单词开头的行

（2）$:用于模式的最右侧，如：^boy:用于匹配以boy这个单词结尾的行

（3）^$:组合符，用于匹配空行

（4）.：匹配任意一个字符，不包括换行符

（5）*：前面的字符可以没有，也可以重复多次，注意这里的重复并不是一摸一样，而是只要符合前面的正则表达式规定即可

如果本行没有*前面指定的字符，则匹配一整行，可见，每一行都会多多少少被*匹配一点东西（俗称：雨露均沾）

（6）.*：包罗万象，什么都能匹配，包括空行

（7）\：转义字符，如\.的意思是将.转义为最字符小数点

(10)[abc]：匹配中括号内任意一个字符，也可以写为[a-c]

（11）？：匹配前面的字符0次或1次（即前边的字符可有可无）

（12）+：前面的字符匹配1次以上

（13）{ }：规定前面的字符的出现次数{2，}：前面的字符出现两次及以上；

​ {2，6}：前面的字符出现2到6次

​ {，6}:前面的字符出现6次以下

（5）（）：和前边介绍过的几个限定符配合使用（ab）+：表示匹配ababab这样出现一次以上的ab，除此之外，\n还可以引用前边的括号中匹配到的原字符串

2.或运算：

a (cat|dog):匹配"a cat" 或 “a dog”

3.元字符：

\d:数字字符0~9

\w:单词字符，所有的英文字母，数字和下划线

\s:空白字符

\D:非数字字符

\W:非单词字符

\S:非空白字符

\b:表示单词的边界

4.贪婪匹配与惰性匹配：

This is a sample text</b>

以上字符串如果使用<.*>则会匹配一整行，这就是贪婪匹配，

如果使用<.*?>则会匹配到,,</b>,这就是惰性匹配

5.BRE与ERE:

BRE与ERE主要区别体现在限定符上

BRE基本正则表达式：.*[ ]^$

ERE扩展正则表达式：在BRE的基础上加上{}（）+？|

7.正则表达式例题：

找出/etc/passwd目录下的shell用户（开头段和结尾段一致）

[root@Guistar ~]# cat /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
games:x:12:100:games:/usr/games:/sbin/nologin
ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin
nobody:x:99:99:Nobody:/:/sbin/nologin
systemd-network:x:192:192:systemd Network Management:/:/sbin/nologin
dbus:x:81:81:System message bus:/:/sbin/nologin
polkitd:x:999:998:User for polkitd:/:/sbin/nologin
sshd:x:74:74:Privilege-separated SSH:/var/empty/sshd:/sbin/nologin
postfix:x:89:89::/var/spool/postfix:/sbin/nologin
ntp:x:38:38::/etc/ntp:/sbin/nologin
litubao:x:1000:1000::/home/litubao:/bin/bash
[root@Guistar ~]# grep -E  "^([^:]+\>).*\1$" /etc/passwd
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
[root@Guistar ~]#

三.Linux三剑客：

剑客一 ——grep：查找

grep [选项] [正则表达式] 被查找的文件

选项：（只列出常用的几个）

-E支持扩展的正则表达式
-o只输出匹配的内容
–color=auto指定颜色
-i不区分大小写
-n列出所有的匹配行，显示行号
-v反转匹配模式
-m后面跟数字n，表示匹配n次后，停止匹配，结束命令
-l多文件时，使用这个参数，只会列出存在匹配信息的文件名字

Linux貌似不支持惰性匹配，我试过各种办法，都没有成功的惰性匹配过，不过就支持一些基本的正则表达式就已经很强大了，但是我还是有一点小失落，毕竟。。。这不符合美学，实在像是一个缺陷

剑客二 ——sed：编辑

sed [选项] [sed内置命令符] 文件

sed选项：

-n只显示处理过的行，
-i修改结果到源文件
-e多次编辑，不需要管道符（可以用“；”替代，这样更为简洁）所有高手都不会用-e的**
-r支持正则扩展

特别说明：-n通常和p一起使用，如果不指定-n，并且没有-i选项则处理过和没处理过的行都会被打印，

​ 如果不指定-n但是指定了-i选项，那什么也不会打印

sed内置命令符：

a对指定文本追加，在指定行后里面追加一行或多行文本
d删除匹配行
i插入文本，在指定行前面插入一行或多行文本
p打印指定行的内容，通常和n一起使用
s/被替换的内容/新内容/g然后替换内容（同样也支持正则），结尾g表示全局匹配

sed匹配范围：

范围解释
空地址全文处理
单地址指定文件某一行
/pattern/被模式匹配到的每一行
范围区间10，20：第10~20行；10，+5：第十行向下5行；5，$：第5行及其下面的所有行；/pattern1/，/pattern2/：从
符合pattern1的行到符合pattern2的行
步长1~2表示1，3，5，7…行；2~2表示2,4,6,8,10…行

举例：sed -n ‘2,3p’ re_test：打印出第2，3行

​ sed -n ‘/基本正则表达式/p’ re_test：打印出符合正则表达式内容所在的行

​ sed ‘/基本正则表达式/d’ re_test：删除出符合正则表达式内容所在的行

​ sed ‘5d’ re_test：删除第5行

​ sed -e ‘s/str1/str2/g’ -e ‘s/str3/str4/g’：将全文的str1替换为str2，同时将str3替换为str4（str不必加双引号）

​ sed -n ‘1,10s/str1/str2/p’:将1到10行的str1（也可以时正则表达式）替换为str2

​ sed -e ‘/pattern/s/str1/str2/g’ -e ‘s/str3/str4/g’：将符合pattern的行的str1替换为str2，同时将str3替换为str4

​ sed ‘2a str’ re_test：在第二行之后追加一行，内容为str（str中可以用\n换行符）

​ sed ‘2i str’ re_test：在第二行之前插入一行，内容为str（str中可以用\n换行符）

好了，相信现在我的sed剑客已经修炼成仙了，现在来挑战一下高难度的问题

ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.199.100  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.199.255
        inet6 fe80::f223:f937:5afe:968  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:b6:27:a6  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 2511  bytes 214728 (209.6 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 1566  bytes 210217 (205.2 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

sed -n ‘2p’ test | sed ‘s/^.*inet//’ | sed ‘s/net.*$’// | sed -n ‘1p’

命令执行结果：192.168.199.100

这个命令有四段：

第一段的作用并不是为了打印第二行，而是先选中第二行，然后通过管道传输给第二段进行下一步处理

第二段的作用是使用正则表达式匹配IP地址前面的所有字符串（但如果你足够细心，你会分析出，有个空格并没有被匹配）

​ 然后删除（即用s命令替换为空）

第三段的作用就不用说了吧

第四段的作用是把结果打印出来

总结：这个例子不但熟悉了s选项的用法 更重要的是极大加强了本人对于管道的理解（-e在某些情况下是无法取代管道的）

*其实还可以用-e：sed -e '2s/^.inet//’ -e ‘2s/net.*$//’ -e ‘2p’ test -n

sed的语法：正常而言，-n，-i，-r等选项可以放两个位置，sed之后或者文件之后，但是如果涉及-e的话，那-e要最先写，然后把

其他的选项写在文件的后面：

正常：sed -n ‘/pattern/p’ 文件 sed ‘/pattern/’ 文件 -n

*有-e：sed -e '2s/^.inet//’ -e ‘2s/net.*$//’ -e ‘2p’ test -n

至此，sed剑客已彻底修炼成仙，使用它去横扫天下吧！

剑客三 ——awk：格式化

1.awk基础：

awk内置变量：

0所有字段
FILENAME当前文件名
RS指定输入时的换行符，默认回车（处理的时候把RS视为一行的结束）
ORS指定输出时的换行符，默认回车（输出的时候在行尾打印ORS）
$n该行第n个字段
NF该行的字段总数
FS输入分隔符
OFS输出分隔符
NR该行的行号
FNR各个文件分别计数的行号
更多变量请咨询手册man awk

awk选项：

-F指定分隔符
-v修改内置变量的时候要加这个选项
-f从脚本中读取awk命令

在这里一定要注意：使用-v的时候，-v只对它后面的一个变量生效，如果要更改多个变量，要写多个-v

（1）语法：awk [options] ‘pattern{action}’ file

​ a)pattern

​ 作用一：匹配行：

​ **可以写NR==n，用来匹配行，也可以用/正则表达式/来匹配行，**还可以写$n>1000,来匹配第三列大于1000的行

​ 正则表达式取反的方式与grep有所区别，不能再用-v选项了，而是要这样：“!/pattern/”

​ 还可以规定特定的字段来匹配正则，如$x~/pattern/表示字段x匹配正则的行

​ 作用二：BEGIN：还可以写BEGIN后面加一个{动作}

​ BEGIN的作用是在开始处理之前要执行什么动作

​ 作用三： BEGIN知道了，那么END是什么就不必多说了吧

​ b)action一般是print或者printf，print后面可以跟字符串，变量，用逗号隔开，逗号的意义下文输出分隔符会详细讲

​ printf非常重要，所以在此详细介绍一下。

​ printf和C语言一样，但是请注意以下几个问题：

printf有两个：Linux命令和awk动作，这里首先介绍Linux命令的printf

​ 第一：printf使用的时候要养成最后加\n的习惯，这一点在Linux中尤其重要

​ 第二：printf格式化字符串和变量之间不能像C语言那样加逗号，而是要用空格隔开两者，如果有多个变量，那么变量之间也

​ 使用空格隔开

​ 第三：字符串变量写的时候可以不加双引号，但是最好是加上，便于理解！

​ 第四：如果不直接写变量的值，而是写变量的引用，那么必须加上$，否则会被Linux视为字符串

​ 第五：printf后面的变量可以写多组，只要每一组保证能和前面的格式化字符串对应上，那就可以成功打印

OK，现在再来看一看awk中的printf

​ awk中的printf和命令printf基本一样，有两个区别：

​ 第一，不支持命令printf的第五条

​ 第二，printf和格式化字符串之间用空格隔开，格式化字符串和变量，以及变量与变量之间均要像C语言那用逗号隔开

[root@Guistar ~]# cat test
20 财务部 七层C区
30 设计部 七层B区
40 人事部 六层C区
50 采购部 七层A区
60 招聘部 六层A区
70 法务部 七层D区
80 发展部 六层D区
90 总经办 六层E区
[root@Guistar ~]# awk 'BEGIN{print "我喜欢李知恩"} /人事部/{print $0}' test
我喜欢李知恩
40 人事部 六层C区
[root@Guistar ~]#

awk就是用来格式化的，因此熟练掌握printf至关重要，可以说printf就是awk的灵魂，print仅仅是为了和OFS配合，还有结尾不用加\n而已

它只是在某些情况下比printf方便了一点而已，但是它并不支持格式化输出，这就有很大的局限，使用起来不够灵活

（2）打印：

​ 打印出每一行的所有列

awk '{print $0}' file

打印出每一行的第n列（n！=0）

awk '{print $n}' file

打印出每一行的最后一列

awk '{print $NF}' file

打印出每一行的倒数第二列

awk '{print $(NF-1)}' file

​ 一次性打印多列

awk '{print $1,$2}' file

自定义打印：

awk '{print "第一列：",$1,"第二列：",$2,"第三列：",$3}' file

自定义打印的时候，双引号的部分会被识别为字符串

在这里没有使用选项和模式，只是用动作来打印每一行的指定列；由此可见，在默认情况下，awk以空白符作为分隔符

总结：awk按行处理文件，一行处理完毕，处理下一行，根据用户指定的分割符工作，没有指定则默认空格

（4）NR变量：NR变量要区别与NF变量，它使用的时候不用加’$’

#显示第1行到第5行(管道输出也是第1行到第5行)：
awk 'NR==1,NR==5' file

#显示第五行到第七行的第二个字段
awk 'NR==5，NR==7{print $2}' file

#打印并显示出每一行的行号
awk '{print NR,$0 }'

（5）awk基础实战：取IP地址

ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.199.100  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.199.255
        inet6 fe80::f223:f937:5afe:968  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:b6:27:a6  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 1767  bytes 150883 (147.3 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 1100  bytes 155511 (151.8 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

awk NR==2 ‘{print $2}’

从这个实战中可见awk的强大，用它取IP地址比sed简单很多！

2.awk分隔符：

awk分隔符分为输入分隔符和输出分隔符，输入分隔符是处理文件的时候的分隔符，输出分隔符是输出的时候的分隔符

（1）输入分隔符：

awk逐行处理文本的时候，以输入分隔符为准，把文件分割成多个字段，然后进行相应处理，输入分隔符默认是空格

指定输入分隔符的时候要这样-F “要指定的分隔符”，输入分隔符变量名是FS（前文已提及）

[root@Guistar ~]# cat test3
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
games:x:12:100:games:/usr/games:/sbin/nologin
ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin
nobody:x:99:99:Nobody:/:/sbin/nologin
systemd-network:x:192:192:systemd Network Management:/:/sbin/nologin
dbus:x:81:81:System message bus:/:/sbin/nologin
polkitd:x:999:998:User for polkitd:/:/sbin/nologin
sshd:x:74:74:Privilege-separated SSH:/var/empty/sshd:/sbin/nologin
postfix:x:89:89::/var/spool/postfix:/sbin/nologin
ntp:x:38:38::/etc/ntp:/sbin/nologin
litubao:x:1000:1000::/home/litubao:/bin/bash
[root@Guistar ~]# awk -F ":" '{print $1}' test3
root
bin
daemon
adm
lp
sync
shutdown
halt
mail
operator
games
ftp
nobody
systemd-network
dbus
polkitd
sshd
postfix
ntp
litubao

以上命令还可以这样写 awk FS=“:” ‘{print $1}’ test3

除此之外，分割符还可以同时指定多个，把多个分隔符写在中括号里面：-F “[ :]”,表示把空格和冒号都作为分隔符

（2）输出分隔符：

awk执行完命令输出屏幕的时候，print中的逗号的意义由输出分隔符决定，

[root@Guistar ~]# cat test3
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
games:x:12:100:games:/usr/games:/sbin/nologin
ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin
nobody:x:99:99:Nobody:/:/sbin/nologin
systemd-network:x:192:192:systemd Network Management:/:/sbin/nologin
dbus:x:81:81:System message bus:/:/sbin/nologin
polkitd:x:999:998:User for polkitd:/:/sbin/nologin
sshd:x:74:74:Privilege-separated SSH:/var/empty/sshd:/sbin/nologin
postfix:x:89:89::/var/spool/postfix:/sbin/nologin
ntp:x:38:38::/etc/ntp:/sbin/nologin
litubao:x:1000:1000::/home/litubao:/bin/bash
[root@Guistar ~]# awk -v OFS="------" -v  FS=":" '{print $1,$2}' test3
root------x
bin------x
daemon------x
adm------x
lp------x
sync------x
shutdown------x
halt------x
mail------x
operator------x
games------x
ftp------x
nobody------x
systemd-network------x
dbus------x
polkitd------x
sshd------x
postfix------x
ntp------x
litubao------x

同样的，这个命令还可以这样写：[root@Guistar ~]# awk -v OFS=“-------” -F “:” ‘{print $1,$2}’ test3

（3）FS与OFS的内在联系：

awk在进行打印动作的时候是这样工作的，根据FS来把每一行分割为多个列，同时删除分隔符，然后打印print后

面规定的列，打印的时候把双引号外面的逗号视为OFS规定的字符或字符串

（实际上并没有）

3.awk变量：

awk有两种变量：内置变量和自定义变量

（1）awk内置变量：

内置变量至关重要，它是awk格式化的基石，只有熟练掌握各个变量的格式化作用，才能最大限度的发挥awk的作用

需要注意的是，内置变量在使用的时候，通常不加$符号，当然有些（例如NF也可以加）

0所有字段
FILENAME当前文件名
RS指定输入时的换行符，默认回车（处理的时候把RS视为一行的结束）
ORS指定输出时的换行符，默认回车（输出的时候在行尾打印ORS）
$n该行第n个字段
NF该行的字段总数
FS输入分隔符
OFS输出分隔符（可以理解为print后面的逗号或者处理文本时候的分隔符）
NR该行的行号
FNR各个文件分别计数的行号
更多变量请咨询手册man awk
（2）RS和ORS：

在这里特别说明一下两个最为强大的变量：RS和ORS

RS：

在我们一般人的认知中，一行的结束就是回车，而Linux的grep和sed这两位剑客也是这么认为的，他们处理文本以行为单位，一行一行的

处理的，但是awk这位剑客比较有个性，它觉得：“为什么要那么死板呢，非要以行为单位处理呢，我想以什么单位处理就以什么单位处

理”

RS变量的作用就是打破以行为单位处理的限制，你可以使用这个参数任意指定最小处理单位

还可以换一个角度来理解RS这个变量：其实三剑客都是以行为单位进行处理的，但是吧，什么”叫一行“呢？换句话说，一行的结束标志是

什么呢？前两位剑客grep和sed觉得一行理所当然应该以回车结束呀，因此他们在处理文本的时候都是看什么时候到回车，那就标志着

该行的结束 但是把awk这位剑客觉得那样太死板了，他说：“谁规定的一行的结束标志必须就是回车啊，你们这俩货别再误导tubao

了。”awk对着前两位剑客不屑的说到：“一行的结尾到底是什么还得人家tubao说了算啊，我不管，我就听人家tubao的话，人家说什么是

行尾标志，什么就是行尾标志，人家要是不说，那我再用回车！“随后，awk对着操作它的李图报说：”嘿嘿，看我多知道为你着想！“

RS变量的另一种描述：打破行尾标志为回车的定式，由使用者自己决定什么时候到达行尾

ORS：

我们将文本输出到屏幕的时候，每一行打印到行尾的时候在一般的认知里是回车是吧，但是awk比较开方，它特意对李图报说：哎，你说

的算，你说结尾是什么就是什么”

ORS参数的作用是设定一个输出是的行尾标志，在每一行结束的时候打印该标志

（3）RS与ORS的内在联系：

awk处理文本的时候是这样工作的，在处理每一行的时候，如果遇到RS规定的行尾标志，就会删除该标志，然后

记录此时行尾的最后一个字符，然后开始打印这一行，当打印完刚刚标志的字符之后，打印ORS设定的字符

（4）printf格式化输出实例：
[root@Guistar ~]# cat test
20 财务部 七层C区
30 设计部 七层B区
40 人事部 六层C区
50 采购部 七层A区
60 招聘部 六层A区
70 法务部 七层D区
80 发展部 六层D区
90 总经办 六层E区
[root@Guistar ~]# awk 'BEGIN{printf "tubao开始操作了，准备好了吗？\n%-25s\t %-25s\t %-25s\n","数字","部门","区域"} END{print "装逼完成！请大声的夸我吧\n"}  {printf "%-25s\t %-25s\t %-25s\n",$1,$2,$3}' test
tubao开始操作了，准备好了吗？
数字                       	 部门                       	 区域                       
20                       	 财务部                      	 七层C区                     
30                       	 设计部                      	 七层B区                     
40                       	 人事部                      	 六层C区                     
50                       	 采购部                      	 七层A区                     
60                       	 招聘部                      	 六层A区                     
70                       	 法务部                      	 七层D区                     
80                       	 发展部                      	 六层D区                     
90                       	 总经办                      	 六层E区                     
装逼完成！请大声的夸我吧
[root@Guistar ~]#

这是打印表格的经典实例，这里要注意，打印表格的时候，%-25s\t这个\t经过测试是必须要加的，我也不知道什么原因，25的长度既然已经规定好了，那按理说不加的话应该也没问题，哎！记住吧，没办法！

结语：

至此，Linux三剑客已正式称为您的麾下部将，他们将帮助你解决绝大部分处理文本的难题！但是要经常来查看本文档熟悉，你才能熟练的驾驭他们！

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