grep命令详解

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1. grep简介
grep （global search regular expression(RE) and print out the line,全面搜索正则表达式并把行打印出来）是一种强大的文本搜索工具，它能使用正则表达式搜索文本，并把匹配的行打印出来。Unix的grep家族包括grep、egrep和fgrep。egrep和fgrep的命令只跟grep有很小不同。egrep是grep的扩展，支持更多的re元字符， fgrep就是fixed grep或fast grep，它们把所有的字母都看作单词，也就是说，正则表达式中的元字符表示回其自身的字面意义，不再特殊。linux使用GNU版本的grep。它功能更强，可以通过-G、-E、-F命令行选项来使用egrep和fgrep的功能。
grep的工作方式是这样的，它在一个或多个文件中搜索字符串模板。如果模板包括空格，则必须被引用，模板后的所有字符串被看作文件名。搜索的结果被送到屏幕，不影响原文件内容。
grep可用于shell脚本，因为grep通过返回一个状态值来说明搜索的状态，如果模板搜索成功，则返回0，如果搜索不成功，则返回1，如果搜索的文件不存在，则返回2。我们利用这些返回值就可进行一些自动化的文本处理工作。
2. grep正则表达式元字符集（基本集）
^
锚定行的开始 如：'^grep'匹配所有以grep开头的行。
$
锚定行的结束 如：'grep$'匹配所有以grep结尾的行。
.
匹配一个非换行符的字符 如：'gr.p'匹配gr后接一个任意字符，然后是p。
*
匹配零个或多个先前字符 如：' *grep'匹配所有一个或多个空格后紧跟grep的行。 .*一起用代表任意字符。
[]
匹配一个指定范围内的字符，如'[Gg]rep'匹配Grep和grep。
[^]
匹配一个不在指定范围内的字符，如：'[^A-FH-Z]rep'匹配不包含A-R和T-Z的一个字母开头，紧跟rep的行。
\(..\)
标记匹配字符，如'\(love\)'，love被标记为1。
\
锚定单词的开始，如:'\\>
锚定单词的结束，如'grep\>'匹配包含以grep结尾的单词的行。
x\{m\}
重复字符x，m次，如：'0\{5\}'匹配包含5个o的行。
x\{m,\}
重复字符x,至少m次，如：'o\{5,\}'匹配至少有5个o的行。
x\{m,n\}
重复字符x，至少m次，不多于n次，如：'o\{5,10\}'匹配5--10个o的行。
\w
匹配文字和数字字符，也就是[A-Za-z0-9]，如：'G\w*p'匹配以G后跟零个或多个文字或数字字符，然后是p。
\W
\w的反置形式，匹配一个或多个非单词字符，如点号句号等。
\b
单词锁定符，如: '\bgrep\b'只匹配grep。
3. 用于egrep和 grep -E的元字符扩展集
+
匹配一个或多个先前的字符。如：'[a-z]+able'，匹配一个或多个小写字母后跟able的串，如loveable,enable,disable等。
?
匹配零个或一个先前的字符。如：'gr?p'匹配gr后跟一个或没有字符，然后是p的行。
a|b|c
匹配a或b或c。如：grep|sed匹配grep或sed
()
分组符号，如：love(able|rs)ov+匹配loveable或lovers，匹配一个或多个ov。
x{m},x{m,},x{m,n}
作用同x\{m\},x\{m,\},x\{m,n\}
4. POSIX字符类
为了在不同国家的字符编码中保持一至，POSIX(The Portable Operating System Interface)增加了特殊的字符类，如[:alnum:]是A-Za-z0-9的另一个写法。要把它们放到[]号内才能成为正则表达式，如[A-Za-z0-9]或[[:alnum:]]。在linux下的grep除fgrep外，都支持POSIX的字符类。
[:alnum:]
文字数字字符
[:alpha:]
文字字符
[:digit:]
数字字符
[:graph:]
非空字符（非空格、控制字符）
[:lower:]
小写字符
[:cntrl:]
控制字符
[:print:]
非空字符（包括空格）
[:punct:]
标点符号
[:space:]
所有空白字符（新行，空格，制表符）
[:upper:]
大写字符
[:xdigit:]
十六进制数字（0-9，a-f，A-F）
5. Grep命令选项
-?
同时显示匹配行上下的？行，如：grep -2 pattern filename同时显示匹配行的上下2行。
-b，--byte-offset
打印匹配行前面打印该行所在的块号码。
-c,--count
只打印匹配的行数，不显示匹配的内容。
-f File，--file=File
从文件中提取模板。空文件中包含0个模板，所以什么都不匹配。
-h，--no-filename
当搜索多个文件时，不显示匹配文件名前缀。
-i，--ignore-case
忽略大小写差别。
-q，--quiet
取消显示，只返回退出状态。0则表示找到了匹配的行。
-l，--files-with-matches
打印匹配模板的文件清单。
-L，--files-without-match
打印不匹配模板的文件清单。
-n，--line-number
在匹配的行前面打印行号。
-s，--silent
不显示关于不存在或者无法读取文件的错误信息。
-v，--revert-match
反检索，只显示不匹配的行。
-w，--word-regexp
如果被\引用，就把表达式做为一个单词搜索。
-V，--version
显示软件版本信息。
- E 每个模式作为一个扩展的正则表达式对待。
- F 每个模式作为一组固定字符串对待（以新行分隔），而不作为正则表达式。
6. 实例
要用好grep这个工具，其实就是要写好正则表达式，所以这里不对grep的所有功能进行实例讲解，只列几个例子，讲解一个正则表达式的写法。
$ ls -l | grep '^a'
通过管道过滤ls -l输出的内容，只显示以a开头的行。
$ grep 'test' d*
显示所有以d开头的文件中包含test的行。
$ grep 'test' aa bb cc
显示在aa，bb，cc文件中匹配test的行。
$ grep '[a-z]\{5\}' aa
显示所有包含每个字符串至少有5个连续小写字符的字符串的行。
$ grep 'w\(es\)t.*\1' aa
如果west被匹配，则es就被存储到内存中，并标记为1，然后搜索任意个字符（.*），这些字符后面紧跟着另外一个es（\1），找到就显示该行。如果用egrep或grep -E，就不用"\"号进行转义，直接写成'w(es)t.*\1'就可以了。
补充：
1.
如果你想在一个文件或者输出中找到包含星号字符的行，使用 grep -F：
cathy ~> grep -F '*' /etc/profile
for i in /etc/profile.d/*.sh ; do
2.
◎参数
     1. -A NUM，--after-context=NUM
                除了列出符合行之外，并且列出后NUM行。
            
          ex:   $ grep -A 1 panda file
                (从file中搜寻有panda样式的行，并显示该行的后1行)
                                 
     2. -a或--text  
                grep原本是搜寻文字文件，若拿二进制的档案作为搜寻的目标，
                则会显示如下的讯息: Binary file 二进制文件名 matches 然后结束。
                  
                若加上-a参数则可将二进制档案视为文本文件搜寻，
                相当于--binary-files=text这个参数。
            
          ex:    (从二进制档案mv中去搜寻panda样式)
                (错误!!!)
               $ grep panda mv
               Binary file mv matches  
                (这表示此档案有match之处，详见--binary-files=TYPE )
               $
                (正确!!!)
               $ grep -a panda mv
      
     3. -B NUM，--before-context=NUM
                与 -A NUM 相对，但这此参数是显示除符合行之外
                并显示在它之前的NUM行。        
            
          ex:    (从file中搜寻有panda样式的行，并显示该行的前1行)
               $ grep -B 1 panda file
     4. -C [NUM], -NUM, --context[=NUM]  
                列出符合行之外并列出上下各NUM行，默认值是2。
            
          ex:    (列出file中除包含panda样式的行外并列出其上下2行)
                (若要改变默认值，直接改变NUM即可)
               $ grep -C[NUM] panda file
            
     5. -b, --byte-offset
                列出样式之前的内文总共有多少byte ..
              
           ex:  $ grep -b panda file  
        显示结果类似于:
          0:panda
         66:pandahuang
        123:panda03
           
     6. --binary-files=TYPE
                此参数TYPE预设为binary(二进制)，若以普通方式搜寻，只有2种结果:
                  1.若有符合的地方：显示Binary file 二进制文件名 matches
                  2.若没有符合的地方：什么都没有显示。
                  
                若TYPE为without-match，遇到此参数，
                grep会认为此二进制档案没有包含任何搜寻样式，与-I 参数相同。
                  
                若TPYE为text, grep会将此二进制文件视为text档案，与-a 参数相同。
        
     Warning: --binary-files=text 若输出为终端机，可能会产生一些不必要的输出。
              
     7. -c, --count
        不显示符合样式行，只显示符合的总行数。
        若再加上-v,--invert-match，参数显示不符合的总行数。
     8. -d ACTION, --directories=ACTION
                若输入的档案是一个资料夹，使用ACTION去处理这个资料夹。
        预设ACTION是read(读取)，也就是说此资料夹会被视为一般的档案；
        若ACTION是skip(略过)，资料夹会被grep略过：
        若ACTION是recurse(递归)，grep会去读取资料夹下所有的档案，
        此相当于-r 参数。
     9.  -E, --extended-regexp
        采用规则表示式去解释样式。
      
    10.  -e PATTERN, --regexp=PATTERN
        把样式做为一个partern，通常用在避免partern用-开始。  
    11.  -f FILE, --file=FILE
        事先将要搜寻的样式写入到一个档案，一行一个样式。
        然后采用档案搜寻。
        空的档案表示没有要搜寻的样式，因此也就不会有任何符合。
      
    ex: (newfile为搜寻样式文件)
       $grep -f newfile file   
    12.  -G, --basic-regexp
        将样式视为基本的规则表示式解释。(此为预设)
    13.  -H, --with-filename
        在每个符合样式行前加上符合的文件名称，若有路径会显示路径。
      
    ex: (在file与testfile中搜寻panda样式)   
       $grep -H panda file ./testfile
                file:panda
                 ./testfile:panda
                 $
     
    14.  -h, --no-filename  
                与-H参数相类似，但在输出时不显示路径。
    15.  --help
                产生简短的help讯息。
    16.  -I
                grep会强制认为此二进制档案没有包含任何搜寻样式，
                与--binary-files=without-match参数相同。
                  
            ex:  $ grep -I panda mv
    17.  -i, --ignore-case      
                忽略大小写，包含要搜寻的样式及被搜寻的档案。
               
            ex:  $ grep -i panda mv
               
    18.  -L, --files-without-match
                不显示平常一般的输出结果，反而显示出没有符合的文件名称。
    19.  -l, --files-with-matches               
                不显示平常一般的输出结果，只显示符合的文件名称。
    20.  --mmap               
                如果可能，使用mmap系统呼叫去读取输入，而不是预设的read系统呼叫。
                在某些状况，--mmap 能产生较好的效能。 然而，--mmap
                如果运作中档案缩短，或I/O 错误发生时，
                可能造成未定义的行为(包含core dump)，。
               
    21.  -n, --line-number
                在显示行前，标上行号。
               
             ex:  $ grep -n panda file  
                 显示结果相似于下:
                 行号:符合行的内容
    22.  -q, --quiet, --silent
                不显示任何的一般输出。请参阅-s或--no-messages
    23.  -r, --recursive
        递归地，读取每个资料夹下的所有档案，此相当于 -d recsuse 参数。
    24.  -s, --no-messages
        不显示关于不存在或无法读取的错误讯息。
     
小注: 不像GNU grep，传统的grep不符合POSIX.2协议，
        因为缺乏-q参数，且他的-s 参数表现像GNU grep的 -q 参数。
        Shell Script倾向将传统的grep移植，避开-q及-s参数，
        且将输出限制到/dev/null。
   
POSIX: 定义UNIX及UNIX-like系统需要提供的功能。            
   
    25.  -V, --version
   显示出grep的版本号到标准错误。
   当您在回报有关grep的bugs时，grep版本号是必须要包含在内的。
    26.  -v, --invert-match
   显示除搜寻样式行之外的全部。
                  
    27.  -w, --word-regexp
           将搜寻样式视为一个字段去搜寻，完全符合该"字"的行才会被列出。
    28.  -x, --line-regexp
   将搜寻样式视为一行去搜寻，完全符合该"行"的行才会被列出。



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