以前我們用grep在一個文件中找出包含某些字符串的行，比如在頭文件中找出一個宏定義。其實grep還可以找出符合某個模式（Pattern）的一類字符串。例如找出所有符合[email protected]模式的字符串（也就是email地址），要求x字符可以是字母、數字、下劃線、小數點或減號，email地址的每一部分可以有一個或多個x字符，例如[email protected]、[email protected]，當然符合這個模式的不全是合法的email地址，但至少可以做一次初步篩選，篩掉a.b、c@d等肯定不是email地址的字符串。再比如，找出所有符合yyy.yyy.yyy.yyy模式的字符串（也就是IP地址），要求y是0-9的數字，IP地址的每一部分可以有1-3個y字符。
如果要用grep查找一個模式，如何表示這個模式，這一類字符串，而不是一個特定的字符串呢？從這兩個簡單的例子可以看出，要表示一個模式至少應該包含以下信息：
字符類（Character Class）：如上例的x和y，它們在模式中表示一個字符，但是取值範圍是一類字符中的任意一個。
數量限定符（Quantifier）：郵件地址的每一部分可以有一個或多個x字符，IP地址的每一部分可以有1-3個y字符。
各種字符類以及普通字符之間的位置關係：例如郵件地址分三部分，用普通字符@和.隔開，IP地址分四部分，用.隔開，每一部分都可以用字符類和數量限定符描述。爲了表示位置關係，還有位置限定符（Anchor）的概念，將在下面介紹。
規定一些特殊語法表示字符類、數量限定符和位置關係，然後用這些特殊語法和普通字符一起表示一個模式，這就是正則表達式（Regular Expression）。例如email地址的正則表達式可以寫成[a-zA-Z0-9.-]+@[a-zA-Z0-9.-]+.[a-zA-Z0-9_.-]+，IP地址的正則表達式可以寫成[0-9]{1,3}.[0-9]{1,3}.[0-9]{1,3}.[0-9]{1,3}。下一節介紹正則表達式的語法，我們先看看正則表達式在grep中怎麼用。例如有這樣一個文本文件testfile：
192.168.1.1
1234.234.04.5678
123.4234.045.678
abcde
$ egrep'[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}' testfile
192.168.1.1
1234.234.04.5678
egrep相當於grep -E，表示採用Extended正則表達式語法。grep的正則表達式有Basic和Extended兩種規範，它們之間的區別下一節再解釋。另外還有fgrep命令，相當於grep -F，表示只搜索固定字符串而不搜索正則表達式模式，不會按正則表達式的語法解釋後面的參數。
注意正則表達式參數用單引號括起來了，因爲正則表達式中用到的很多特殊字符在Shell中也有特殊含義（例如），只有用單引號括起來才能保證這些字符原封不動地傳給grep命令，而不會被Shell解釋掉。
192.168.1.1符合上述模式，由三個.隔開的四段組成，每段都是1到3個數字，所以這一行被找出來了，可爲什麼1234.234.04.5678也被找出來了呢？因爲grep找的是包含某一模式的行，這一行包含一個符合模式的字符串234.234.04.567。相反，123.4234.045.678這一行不包含符合模式的字符串，所以不會被找出來。
grep是一種查找過濾工具，正則表達式在grep中用來查找符合模式的字符串。其實正則表達式還有一個重要的應用是驗證用戶輸入是否合法，例如用戶通過網頁表單提交自己的email地址，就需要用程序驗證一下是不是合法的email地址，這個工作可以在網頁的Javascript中做，也可以在網站後臺的程序中做，例如PHP、Perl、Python、Ruby、Java或C，所有這些語言都支持正則表達式，可以說，目前不支持正則表達式的編程語言實在很少見。除了編程語言之外，很多UNIX命令和工具也都支持正則表達式，例如grep、vi、sed、awk、emacs等等。“正則表達式”就像“變量”一樣，它是一個廣泛的概念，而不是某一種工具或編程語言的特性。
基本語法
我們知道C的變量和Shell腳本變量的定義和使用方法很不相同，表達能力也不相同，C的變量有各種類型，而Shell腳本變量都是字符串。同樣道理，各種工具和編程語言所使用的正則表達式規範的語法並不相同，表達能力也各不相同，有的正則表達式規範引入很多擴展，能表達更復雜的模式，但各種正則表達式規範的基本概念都是相通的。本節介紹egrep(1)所使用的正則表達式，它大致上符合POSIX正則表達式規範，詳見regex(7)（看這個man page對你的英文絕對是很好的鍛鍊）。希望讀者仿照上一節
字符類
數量限定符
再次注意grep找的是包含某一模式的行，而不是完全匹配某一模式的行。
例如有如下文本：
aaabc
aad
efg
查找a*這個模式的結果。會發現，三行都被找了出來。
$ egrep 'a*' testfile
aaabc
aad
efg
a匹配0個或多個a，而第三行包含0個a，所以也包含了這一模式。單獨用a這樣的正則表達式做查找沒什麼意義，一般是把a*作爲正則表達式的一部分來用。
位置限定符
位置限定符可以幫助grep更準確地查找。
例如上一節我們用[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}查找IP地址，找到這兩行
192.168.1.1
1234.234.04.5678
如果用^[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}$查找，就可以把1234.234.04.5678這一行過濾掉了。
其它特殊字符
Basic正則和Extended正則區別
以上介紹的是grep正則表達式的Extended規範，Basic規範也有這些語法，只是字符?+{}|()應解釋爲普通字符，要表示上述特殊含義則需要加\轉義。如果用grep而不是egrep，並且不加-E參數，則應該遵照Basic規範來寫正則表達式。
