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練習使用 Linux 的 grep 命令

grep 全局正則表達式列印 Global Regular Expression Print )是由 Ken Thompson 早在 1974 年開發的基本 Unix 命令之一。在計算領域,它無處不在,通常被用作為動詞(「搜索一個文件中的內容」)。如果你的談話對象有極客精神,那麼它也能在真實生活場景中使用。(例如,「我會 grep 我的內存條來回想起那些信息。」)簡而言之,grep 是一種用特定的字元模式來搜索文件中內容的方式。如果你感覺這聽起來像是文字處理器或文本編輯器的現代 Find 功能,那麼你就已經在計算行業感受到了 grep 的影響。

grep 絕不是被現代技術拋棄的遠古命令,它的強大體現在兩個方面:

  • grep 可以在終端操作數據流,因此你可以把它嵌入到複雜的處理中。你不僅可以在一個文本文件中查找文字,還可以提取文字後把它發給另一個命令。
  • grep 使用正則表達式來提供靈活的搜索能力。

雖然需要一些練習,但學習 grep 命令還是很容易的。本文會介紹一些我認為 grep 最有用的功能。

安裝 grep

Linux 默認安裝了 grep

MacOS 默認安裝了 BSD 版的 grep。BSD 版的 grep 跟 GNU 版有一點不一樣,因此如果你想完全參照本文,那麼請使用 HomebrewMacPorts 安裝 GNU 版的 grep

基礎的 grep

所有版本的 grep 基礎語法都一樣。入參是匹配模式和你需要搜索的文件。它會把匹配到的每一行輸出到你的終端。

$ grep gnu gpl-3.0.txt
    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
<http://www.gnu.org/licenses/>.
<http://www.gnu.org/philosophy/why-not-lgpl.html>.

grep 命令默認大小寫敏感,因此 「gnu」、「GNU」、「Gnu」 是三個不同的值。你可以使用 --ignore-case 選項來忽略大小寫。

$ grep --ignore-case gnu gpl-3.0.txt
                    GNU GENERAL PUBLIC LICENSE
  The GNU General Public License is a free, copyleft license for
the GNU General Public License is intended to guarantee your freedom to
GNU General Public License for most of our software; it applies also to
[...16 more results...]
<http://www.gnu.org/licenses/>.
<http://www.gnu.org/philosophy/why-not-lgpl.html>.

你也可以通過 --invert-match 選項來輸出所有沒有匹配到的行:

$ grep --invert-match 
--ignore-case gnu gpl-3.0.txt
                      Version 3, 29 June 2007

 Copyright (C) 2007 Free Software Foundation, Inc. <http://fsf.org/>
[...648 lines...]
Public License instead of this License.  But first, please read

管道

能搜索文件中的文本內容是很有用的,但是 POSIX 的真正強大之處是可以通過「管道」來連接多條命令。我發現我使用 grep 最好的方式是把它與其他工具如 cuttrcurl 聯合使用。

假如現在有一個文件,文件中每一行是我想要下載的技術論文。我可以打開文件手動點擊每一個鏈接,然後點擊火狐瀏覽器的選項把每一個文件保存到我的硬碟,但是需要點擊多次且耗費很長時間。而我還可以搜索文件中的鏈接,用 --only-matching 選項列印出匹配到的字元串。

$ grep --only-matching http://.*pdf example.html
http://example.com/linux_whitepaper.pdf
http://example.com/bsd_whitepaper.pdf
http://example.com/important_security_topic.pdf

輸出是一系列的 URL,每行一個。而這與 Bash 處理數據的方式完美契合,因此我不再把 URL 列印到終端,而是把它們通過管道傳給 curl

$ grep --only-matching http://.*pdf 
example.html | curl --remote-name

這條命令可以下載每一個文件,然後以各自的遠程文件名命名保存在我的硬碟上。

這個例子中我的搜索模式可能很晦澀。那是因為它用的是正則表達式,一種在大量文本中進行模糊搜索時非常有用的」通配符「語言。

正則表達式

沒有人會覺得 正則表達式 regular expression (簡稱 「regex」)很簡單。然而,我發現它的名聲往往比它應得的要差。誠然,很多人在使用正則表達式時「過於炫耀聰明」,直到它變得難以閱讀,大而全,以至於複雜得換行才好理解,但是你不必過度使用正則。這裡簡單介紹一下我使用正則表達式的方式。

首先,創建一個名為 example.txt 的文件,輸入以下內容:

Albania
Algeria
Canada
0
1
3
11

最基礎的元素是不起眼的 . 字元。它表示一個字元。

$ grep Can.da example.txt
Canada

模式 Can.da 能成功匹配到 Canada 是因為 . 字元表示任意一個字元。

可以使用下面這些符號來使 . 通配符表示多個字元:

  • ? 匹配前面的模式零次或一次
  • * 匹配前面的模式零次或多次
  • + 匹配前面的模式一次或多次
  • {4} 匹配前面的模式 4 次(或是你在括弧中寫的其他次數)

了解了這些知識後,你可以用你認為有意思的所有模式來在 example.txt 中做練習。可能有些會成功,有些不會成功。重要的是你要去分析結果,這樣你才會知道原因。

例如,下面的命令匹配不到任何國家:

$ grep A.a example.txt

因為 . 字元只能匹配一個字元,除非你增加匹配次數。使用 * 字元,告訴 grep 匹配一個字元零次或者必要的任意多次直到單詞末尾。因為你知道你要處理的內容,因此在本例中零次是沒有必要的。在這個列表中一定沒有單個字母的國家。因此,你可以用 + 來匹配一個字元至少一次且任意多次直到單詞末尾:

$ grep A.+a example.txt
Albania
Algeria

你可以使用方括弧來提供一系列的字母:

$ grep [A,C].+a example.txt
Albania
Algeria
Canada

也可以用來匹配數字。結果可能會震驚你:

$ grep [1-9] example.txt
1
3
11

看到 11 出現在搜索數字 1 到 9 的結果中,你驚訝嗎?

如果把 13 加到搜索列表中,會出現什麼結果呢?

這些數字之所以會被匹配到,是因為它們包含 1,而 1 在要匹配的數字中。

你可以發現,正則表達式有時會令人費解,但是通過體驗和練習,你可以熟練掌握它,用它來提高你搜索數據的能力。

下載備忘錄

grep 命令還有很多文章中沒有列出的選項。有用來更好地展示匹配結果、列出文件、列出匹配到的行號、通過列印匹配到的行周圍的內容來顯示上下文的選項,等等。如果你在學習 grep,或者你經常使用它並且通過查閱它的幫助頁面來查看選項,那麼你可以下載我們的備忘錄。這個備忘錄使用短選項(例如,使用 -v,而不是 --invert-matching)來幫助你更好地熟悉 grep。它還有一部分正則表達式可以幫你記住用途最廣的正則表達式代碼。 現在就下載 grep 備忘錄!

via: https://opensource.com/article/21/3/grep-cheat-sheet

作者:Seth Kenlon 選題:lujun9972 譯者:lxbwolf 校對:wxy

本文由 LCTT 原創編譯,Linux中國 榮譽推出


本文轉載來自 Linux 中國: https://github.com/Linux-CN/archive

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