grep命令與正則表達式

grep命令與正則表達式 
什么是grep： 
        grep （縮寫來自Globally search a Regular Expression and Print）是一種強大的文本搜索工具，它能使用正則表達式搜索文本，并把匹配的行打印出來。Unix的grep家族包括grep、egrep和fgrep。egrep支持擴展正則表達式的grep，fgrep快速搜索，不支持正則表達式。 
grep命令： 
    –color：相當于auto，對匹配到的文本進行著色顯示 
    -v：顯示不被pattern匹配到的行（取反，找出不包含“pattern”的行） 
    -i： 忽略字符大小寫 
    -n：顯示匹配到的行號 
    -c：顯示統計匹配到的行數，等同于wc -l 
    -o：僅顯示匹配到的字符串 
    -q：靜默模式，不輸出任何信息 
    -A # ：after ，后#行 （#：數字） 
    -B # ：before ，前#行 
    -C # ：context， 前后各#行 
    -e ：實現多個選項間的邏輯or關系 
    -w：匹配整個單詞 
    -E：相當于egrep，支持擴展的正則表達式 
    -F: 相當于fgrep，不支持正則表達式 
正則表達式 
        概念：正則表達式是對字符串操作的一種邏輯公式，就是用事先定義好的一些特定字符、及這些特定字符的組合，組成一個“規則字符串”，這個“規則字符串”用來表達對字符串的一種過濾邏輯。 
     目的：

1. 給定的字符串是否符合正則表達式的過濾邏輯（稱作“匹配”）；
2. 可以通過正則表達式，從字符串中獲取我們想要的特定部分。 
   特點：
3. 靈活性、邏輯性和功能性非常的強；
4. 可以迅速地用極簡單的方式達到字符串的復雜控制。

對于剛接觸的人來說，比較晦澀難懂。 
正則表達式引擎 
        正則引擎主要可以分為兩大類：一種是DFA，一種是NFA。 
DFA 引擎在線性時狀態下執行，因為它們不要求回溯（并因此它們永遠不測試相同的字符兩次）。DFA 引擎還可以確保匹配最長的可能的字符串。但是，因為 DFA 引擎只包含有限的狀態，所以它不能匹配具有反向引用的模式；并且因為它不構造顯示擴展，所以它不可以捕獲子表達式。 
傳統的 NFA 引擎運行所謂的“貪婪的”匹配回溯算法，以指定順序測試正則表達式的所有可能的擴展并接受第一個匹配項。因為傳統的 NFA 構造正則表達式的特定擴展以獲得成功的匹配，所以它可以捕獲子表達式匹配和匹配的反向引用。但是，因為傳統的 NFA 回溯，所以它可以訪問完全相同的狀態多次（如果通過不同的路徑到達該狀態）。因此，在最壞情況下，它的執行速度可能非常慢。因為傳統的 NFA 接受它找到的第一個匹配，所以它還可能會導致其他（可能更長）匹配未被發現。 
元字符分類：字符匹配、匹配次數、位置錨定、分組 
字符匹配： 
        常用選項： 
.         ：匹配任意單個字符 
            [abc]：a|b|c 
            [^abc]：除abc之外的字符 
            [:alnum:]：字母和數字 
            [:alpha:]：英文大小寫字符 a-z A-Z 
            [:lower:]：小寫字母 
            [:upper:]：大寫字母 
            [:space:]：專門匹配空格 
        不常用選項： 
            [:cntrl:]：不可打印的控制字符（退格、刪除、警鈴……） 
            [:digit:]：十進制數字 
            [:xdight:]：十六進制數字 
            [:graph:]：可打印的非空白字符 
            [:print:]：可打印字符 
            [:punct:]：標點符號 
匹配次數：用在要指定次數的字符后面，用于指定前面的字符要出現的次數 
        * : 匹配前面的字符任意次，0到無窮 
        .*：任意字符出現任意次，比如說 123 456 abc 
        a*：a字符出現任意次 aaaa aa 
        [[:lower:]]*：任意小寫字母出現任意次 
        \? ：匹配前面的字符出現0次或1次 
            例：a\? 出現0次或1次 
        \+：匹配前面的字符至少1次 
            例：a+ a至少出現1次 
        \{n\}：前面的字符出現n次 
            例：[0-9]\[3\] 000-999 
        \{m,n\}：匹配前面的字符出現m到n次，m、n是一個范圍 
        \[,n\]：匹配前面的字符最多出現n 
            例：[0-9]\{,3\}最大匹配是999 
        \{m,\}：匹配前的字符至少出現m次 
            [0-9]\{3,\} 000 無窮 
位置錨定：用來定位字符出現的位置 
        ^ ： 錨定行首 
        $： 錨定行尾 
        ^$ ：匹配空行的 
        ^[[:space:]] :行首是空白的字符 
        ^[[:space:]]*$：也是空行 
        ^a：以a開頭的行 
        b$：以b結尾的行 
        ^a.*b$：以a開頭，中間任意字符，以b結尾 
        ^a.*[[:space:]]\{3\}.*b$：以a開頭跟任意字符，中間出現三次空格在跟任意字符以b結尾的行 
        ^#：以#開頭的行