正則表達式(或稱爲常規表示法)是透過一些特殊字符的排列，用以 搜尋/取代/刪除 一列或多列文字字符串， 簡單的說，正則表達式就是用在字符串的處理上面的一項『表示式』。正則表達式並不是一個工具程序， 而是一個字符串處理的標準依據，如果您想要以正則表達式的方式處理字符串，就得要使用支持正則表達式的工具程序才行， 這類的工具程序很多，例如 vi, sed, awk 等等。
簡單的說，正則表達式就是處理字符串的方法，他是以行爲單位， 來進行字符串的處理行爲，他透過一些特殊符號的輔助，可以讓使用者輕易的達到 搜尋/取代 某特定字符串的處理程序！
正則表達式(或稱爲常規表示法)是透過一些特殊字符的排列，用以 搜尋/取代/刪除 一列或多列文字字符串， 簡單的說，正則表達式就是用在字符串的處理上面的一項『表示式』。正則表達式並不是一個工具程序， 而是一個字符串處理的標準依據，如果您想要以正則表達式的方式處理字符串，就得要使用支持正則表達式的工具程序才行， 這類的工具程序很多，例如 vi, sed, awk 等等。
談到這裏就得要進一步說明了，正則表達式基本上是一種『表示法』， 只要工具程序支持這種表示法，那麼該工具程序就可以用來作爲正則表達式的字符串處理之用。 也就是說，例如 vi, grep, awk ,sed 等等工具，因爲她們有支持正則表達式， 所以，這些工具就可以使用正則表達式的特殊字符來進行字符串的處理。
--------摘自《鳥哥的私房菜》
基礎正則表達式
既然正則表達式是處理字符串的一個標準表示方式，他需要支持的工具程序來輔助，所以，我們這裏就先介紹一個最簡單的字符串擷取功能的工具程序，那就是 grep 囉！ 在介紹完 grep 的基本功能之後，就進入正則表達式的特殊字符的處理能力了。
既然要使用 grep 當然就得要先了解一下 grep 的語法囉～
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[root@test root]# grep [-acinv] '搜尋字符串' filename 參數說明： -a ：將 binary 檔案以 text 檔案的方式搜尋數據 -c ：計算找到 '搜尋字符串' 的次數 -i ：忽略大小寫的不同，所以大小寫視爲相同 -n ：順便輸出行號 -v ：反向選擇，亦即顯示出沒有 '搜尋字符串' 內容的那一行！ 範例： [root@test root]# grep 'root' /var/log/secure 將 /var/log/secure 這個檔案中有 root 的那一行秀出來
[root@test root]# grep -v 'root' /var/log/secure 若該行沒有 root 纔將數據秀出來到屏幕上！
[root@test root]# last | grep root 若該行有 root 纔將數據秀出來到屏幕上！ |
grep 是一個很常見也很常用的指令，他最重要的功能就是進行字符串數據的比對，然後將符合使用者需求的字符串打印出來。 需要說明的是『grep 在資料中查尋一個字符串時，是以 "整行" 爲單位來進行數據的擷取的！』也就是說，假如一個檔案內有 10 行，其中有兩行具有你所搜尋的字符串，則將那兩行顯示在屏幕上，其它的就丟棄了！
而 grep 除了可以進行檔案的資料搜尋之外，也常常被應用在input/output 的數據處理當中，例如常見的
管線命令 ( pipe ) 就可以常常見到他的蹤影！以上面表格中的例子來看，我們可以發現前兩個例子是查尋檔案的內容，有沒有加上 -v 所顯示出來的結果是『相反的！』，而第三個例子則是以 pipe 的功能進行數據的處理的喔！
好了，我們就開始以 grep 來進行正則表達式的簡易說明吧！我們先以底下這個檔案來作爲範例：
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[root@test root]# vi regular_express.txt |
需要特別注意的是，上面這個檔案鳥哥是在 Windows 的環境下編輯的， 並且經過特殊處理過，因此，他雖然是純文字文件，但是內含一些 Windows 環境下的軟件常常自行加入的一些特殊字符，例如斷行字符(^M)就是一例！所以，您可以直接將上面的文字以 vi 儲存成regular_express.txt 這個檔案， 不過，比較建議直接點底下的連結下載：
/linux_base/0330regularex/regular_express.txt
此外，因爲不同的語系編碼是不一樣的，所以，您必須要將語系改成英文語系， 才能夠進行底下的測試，否則，可能會有顯示的內容與底下的輸出不符的狀況喔！ 修改語系的方法爲：
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[root@test root]# LANG=en [root@test root]# export LANG |
好了，現在開始我們一個案例一個案例的來介紹吧！
- 例題一、搜尋特定字符串：
搜尋特定字符串很簡單吧？假設我們要從剛剛的檔案當中取得 the 這個特定字符串， 最簡單的方式就是這樣：
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[root@test root]# grep -n 'the' regular_express.txt 8:I can't finish the test. 12:the symbol '*' is represented as start. 15:You are the best is mean you are the no. 1. 16:The world is the same with "glad". 18:google is the best tools for search keyword. |
那如果想要『反向選擇』呢？也就是說，當該行沒有 'the' 這個字符串時，才顯示在屏幕上，那就直接使用：
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[root@test root]# grep -vn 'the' regular_express.txt |
您會發現，屏幕上出現的行列爲除了 8,12,15,16,18 五行之外的其它行列！ 接下來，如果您想要取得不論大小寫的 the 這個字符串，則：
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[root@test root]# grep -in 'the' regular_express.txt 8:I can't finish the test. 9:Oh! The soup taste good. 12:the symbol '*' is represented as start. 14:The gd software is a library for drafting programs. 15:You are the best is mean you are the no. 1. 16:The world is the same with "glad". 18:google is the best tools for search keyword. |
- 例題二、利用 [] 來搜尋集合字符
如果我想要搜尋 test 或 taste 這兩個單字時，可以發現到，其實她們有共通的 't?st' 存在～這個時候，我可以這樣來搜尋：
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[root@test root]# grep -n 't[ae]st' regular_express.txt 8:I can't finish the test. 9:Oh! The soup taste good. |
瞭解了吧？其實 [] 裏面不論有幾個字符，他都謹代表某『一個』字符， 所以，上面的例子說明了，我需要的字符串是『tast』或『test』兩個字符串而已！ 而如果想要搜尋到有 oo 的字符時，則使用：
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[root@test root]# grep -n 'oo' regular_express.txt 1:"Open Source" is a good mechanism to develop programs. 2:apple is my favorite food. 3:Football game is not use feet only. 9:Oh! The soup taste good. 18:google is the best tools for search keyword. 19:goooooogle yes! |
但是，如果我不想要 oo 前面有 g 的話呢？此時，可以利用在集合字符的反向選擇 [^] 來達成
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[root@test root]# grep -n '[^g]oo' regular_express.txt 2:apple is my favorite food. 3:Football game is not use feet only. 18:google is the best tools for search keyword. 19:goooooogle yes! |
意思就是說，我需要的是 oo ，但是 oo 前面不能是 g 就是了！ 仔細比較上面兩個表格，妳會發現，第 1,9 行不見了，因爲 oo 前面出現了 g 所致！ 第2,3 行沒有疑問，因爲 foo 與 Foo 均可被接受！但是第 18 行明明有 google 的goo 啊～ 別忘記了，因爲該行後面出現了 tool 的too 啊！所以該行也被列出來～ 也就是說， 18 行裏面雖然出現了我們所不要的項目 (goo) 但是由於有需要的項目 (too) ， 因此，是符合字符串搜尋的喔！
至於第 19 行，同樣的，因爲 goooooogle 裏面的 oo 前面可能是 o ，例如：go(ooo)oogle ，所以，這一行也是符合需求的！
再來，假設我 oo 前面不想要有小寫字符，所以，我可以這樣寫[^abcd....z]oo ， 但是這樣似乎不怎麼方便，由於小寫字符的 ASCII 上編碼的順序是連續的，因此，我們可以將之簡化爲底下這樣：
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[root@test root]# grep -n '[^a-z]oo' regular_express.txt 3:Football game is not use feet only. |
也就是說，當我們在一組集合字符中，如果該字符組是連續的，例如大寫英文/小寫英文/數字等等， 就可以使用[a-z],[A-Z],[0-9]等方式來書寫，那麼如果我們的要求字符串是數字與英文呢？呵呵！就將他全部寫在一起，變成：[a-zA-Z0-9]
例如，我們要取得有數字的那一行，就這樣：
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[root@test root]# grep -n '[0-9]' regular_express.txt 5:However, this dress is about $ 3183 dollars. 15:You are the best is mean you are the no. 1. |
這樣對於 [] 以及 [^] 以及 [] 當中的 - 有了解了嗎？！^_^y
- 例題三、行首與行尾字符 ^ $：
我們在例題一當中，可以查詢到一行字符串裏面有 the 的，那如果我想要讓 the 只在行首列出呢？ 這個時候就得要使用定位字符了！我們可以這樣做：
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[root@test root]# grep -n '^the' regular_express.txt 12:the symbol '*' is represented as start. |
此時，就只剩下第 12 行，因爲只有第 12 行的行首是 the 開頭啊～此外， 如果我想要開頭是小寫字符的那一行就列出呢？可以這樣：
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[root@test root]# grep -n '^[a-z]' regular_express.txt 2:apple is my favorite food. 4:this dress doesn't fit me. 10:motorcycle is cheap than car. 12:the symbol '*' is represented as start. 18:google is the best tools for search keyword. 19:goooooogle yes! |
如果我不想要開頭是英文字母，則可以是這樣：
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[root@test root]# grep -n '^[^a-zA-Z]' regular_express.txt 1:"Open Source" is a good mechanism to develop programs. 20:# I am VBird |
注意到了吧？那個 ^ 符號，在字符集合符號(括號[])之內與之外是不同的！ 在 [] 內代表『反向選擇』，在 [] 之外則代表定位在行首的意義！要分清楚喔！
那如果我想要找出來，行尾結束爲小數點 (.) 的那一行，該如何處理：
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[root@test root]# grep -n '\.$' regular_express.txt 1:"Open Source" is a good mechanism to develop programs. 2:apple is my favorite food. 3:Football game is not use feet only. 4:this dress doesn't fit me. 10:motorcycle is cheap than car. 11:This window is clear. 12:the symbol '*' is represented as start. 15:You are the best is mean you are the no. 1. 16:The world is the same with "glad". 17:I like dog. 18:google is the best tools for search keyword. |
特別注意到，因爲小數點具有其它意義(底下會介紹)，所以必須要使用跳脫字符(\)來加以解除其特殊意義！ 不過，您或許會覺得奇怪，但是第 5~9 行最後面也是 . 啊～怎麼無法打印出來？？ 這裏就牽涉到 Windows 平臺的軟件對於斷行字符的判斷問題了！我們使用 cat -A 將第五行拿出來看， 您會發現：
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[root@test root]# cat -A regular_express.txt However, this dress is about $ 3183 dollars.^M$ |
注意到了沒？最後面的斷行字符應該是 $ 纔對，但是，因爲Windows 的 nodepad 會主動加上 ^M 作爲斷行的判斷，因此，那個 . 自然就不是緊接在 $ 之前喔！這樣可以瞭解 ^ 與 $ 的意義嗎？ 好了，先不要看底下的解答，自己想一想，那麼如果我想要找出來，哪一行是『空白行』，也就是說，該行並沒有輸入任何數據，該如何搜尋？？
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[root@test root]# grep -n '^$' regular_express.txt 21: |
因爲只有行首跟行尾( ^$ )，所以，這樣就可以找出空白行啦！再來， 假設您已經知道在一個批次腳本 (shell script) 或者是設定檔當中， 空白行與開頭爲 # 的那一行是批註，因此如果您要將數據列出給別人參考時，可以將這些數據省略掉，以節省保貴的紙張，那麼，您可以怎麼作呢？ 我們以 /etc/syslog.conf 這個檔案來作範例，您可以自行參考一下輸出的結果：
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[root@test root]# cat /etc/syslog.conf [root@test root]# grep -v '^$' /etc/syslog.conf | grep -v '^#' |
是否節省很多版面啊？？
- 例題四、任意一個字符 . 與重複字符 *
在 bash 的章節當中，我們知道萬用字符 * 可以用來代表任意(0或多個)字符， 但是正則表達式並不是萬用字符，兩者之間是不相同的！ 至於正則表達式當中的『 . 』則代表『絕對有一個任意字符』的意思！這樣講不好懂， 我們直接做個練習吧！假設我需要找出 g??d 的字符串，亦即共有四個字符， 起頭是 g 而結束是 d ，我可以這樣做：
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[root@test root]# grep -n 'g..d' regular_express.txt 1:"Open Source" is a good mechanism to develop programs. 9:Oh! The soup taste good. 16:The world is the same with "glad". |
因爲強調 g 與 d 之間一定要存在兩個字符，因此，第 13 行的 god 與第 14 行的 gd 就不會被列出來啦！再來，如果我想要列出有 oo, ooo, oooo 等等的資料，也就是說，至少要有兩個 o 以上，該如何是好？？是 o* 還是 oo* 還是 ooo* 呢？ 雖然您可以試看看結果， 不過結果太佔版面了 @_@ ，所以，我這裏就直接說明。
因爲 * 代表的是『重複 0 個或多個前面的 RE 字符』的意義， 因此，『o*』代表的是：『擁有空字符或一個 o 以上的字符』， 特別注意，因爲允許空字符(就是有沒有字符都可以的意思)，因此， grep -n 'o*' regular_express.txt 將會把所有的數據都打印出來屏幕上！
那如果是『oo*』呢？則第一個 o 肯定必須要存在，第二個 o 則是可有可無的多個 o ， 所以，凡是含有 o, oo, ooo, oooo 等等，都可以被列出來～
同理，當我們需要『至少兩個 o 以上的字符串』時，就需要ooo* ，亦即是：
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[root@test root]# grep -n 'ooo*' regular_express.txt 1:"Open Source" is a good mechanism to develop programs. 2:apple is my favorite food. 3:Football game is not use feet only. 9:Oh! The soup taste good. 18:google is the best tools for search keyword. 19:goooooogle yes! |
這樣理解 * 的意義了嗎？！好了，現在出個練習，如果我想要字符串開頭與結尾都是 g， 但是兩個 g 之間僅能存在至少一個 o ，亦即是 gog, goog, gooog.... 等等， 那該如何？
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[root@test root]# grep -n 'goo*g' regular_express.txt 18:google is the best tools for search keyword. 19:goooooogle yes! |
如此瞭解了嗎？好，再來一題，如果我想要找出 g 開頭與 g 結尾的字符串，當中的字符可有可無，那該如何是好？是『g*g』嗎？
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[root@test root]# grep -n 'g*g' regular_express.txt 1:"Open Source" is a good mechanism to develop programs. 3:Football game is not use feet only. 9:Oh! The soup taste good. 13:Oh! My god! 14:The gd software is a library for drafting programs. 16:The world is the same with "glad". 17:I like dog. 18:google is the best tools for search keyword. 19:goooooogle yes! |
但測試的結果竟然出現這麼多行？？太詭異了吧？ 其實一點也不詭異，因爲 g*g 裏面的 g* 代表『空字符或一個以上的 g』 在加上後面的 g ，因此，整個 RE 的內容就是g, gg, ggg, gggg ， 因此，只要該行當中擁有一個以上的 g 就符合所需了！
那該如何得到我們的 g....g 的需求呢？呵呵！就利用任意一個字符『.』啊！ 亦即是：『g.*g』的作法，因爲 * 可以是 0 或多個重複前面的字符，而 . 是任意字符，所以： 『.* 就代表零個或多個任意字符』的意思啦！
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[root@test root]# grep -n 'g.*g' regular_express.txt 1:"Open Source" is a good mechanism to develop programs. 14:The gd software is a library for drafting programs. 18:google is the best tools for search keyword. 19:goooooogle yes! |
因爲是代表 g 開頭與 g 結尾，中間任意字符均可接受，所以，第 1 與第 14 行是可接受的喔！ 這個.* 的 RE 表示任意字符是很常見的，希望大家能夠理解並且熟悉！
再出一題，如果我想要找出『任意數字』的行列呢？因爲僅有數字，所以就成爲：
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[root@test root]# grep -n '[0-9][0-9]*' regular_express.txt 5:However, this dress is about $ 3183 dollars. 15:You are the best is mean you are the no. 1. |
雖然使用 grep -n '[0-9]' regular_express.txt 也可以得到相同的結果，但鳥哥希望大家能夠理解上面指令當中 RE 表示法的意義纔好！
- 例題五、限定連續 RE 字符範圍 {}
在上個例題當中，我們可以利用 . 與 RE 字符及 * 來設定 0 個到無線多個重複字符， 那如果我想要限制一個範圍區間內的重複字符數呢？舉例來說，我想要找出兩個到五個 o 的連續字符串，該如何作？這時候就得要使用到限定範圍的字符 {} 了。 但因爲 { 與 } 的符號在 shell 是有特殊意義的，因此， 我們必須要使用跳脫字符 \ 來讓他失去特殊意義才行。
至於 {} 的語法是這樣的，假設我要找到兩個 o 的字符串，可以是：
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[root@test root]# grep -n 'o\{2\}' regular_express.txt 1:"Open Source" is a good mechanism to develop programs. 2:apple is my favorite food. 3:Football game is not use feet only. 9:Oh! The soup taste good. 18:google is the best tools for search keyword. 19:goooooogle yes! |
這樣看似乎與 ooo* 的字符沒有什麼差異啊？因爲第 19 行有多個 o 依舊也出現了！ 好，那麼換個搜尋的字符串，假設我們要找出 g 後面接 2 到 5 個 o ，然後再接一個 g 的字符串， 他會是這樣：
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[root@test root]# grep -n 'go\{2,5\}g' regular_express.txt 18:google is the best tools for search keyword. |
嗯！很好！第 19 行終於沒有被取用了(因爲 19 行有 6 個 o 啊！)。 那麼，如果我想要的是 2 個 o 以上的 goooo....g 呢？除了可以是 gooo*g ，也可以是：
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[root@test root]# grep -n 'go\{2,\}g' regular_express.txt 18:google is the best tools for search keyword. 19:goooooogle yes! |
呵呵！就可以找出來啦～
經過了上面的幾個簡單的範例，我們可以將基礎的正則表達式特殊字符彙整如下：
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RE 字符 |
意義與範例 |
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^word |
待搜尋的字符串(word)在行首！ |
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範例：grep -n '^#' regular_express.txt |
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word$ |
待搜尋的字符串(word)在行尾！ |
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範例：grep -n '!$' regular_express.txt |
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. |
代表『任意一個』字符，一定是一個任意字符！ |
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範例：grep -n 'e.e' regular_express.txt |
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\ |
跳脫字符，將特殊符號的特殊意義去除！ |
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範例：grep -n \' regular_express.txt |
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* |
重複零個或多個的前一個 RE 字符 |
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範例：grep -n 'ess*' regular_express.txt |
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\{n,m\} |
連續 n 到 m 個的『前一個 RE 字符』 |
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範例：grep -n 'go\{2,3\}g' regular_express.txt |
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[] |
字符集合的 RE 特殊字符的符號 |
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[list] |
請特別留意的是，『正則表達式的特殊字符』 與一般在指令列輸入指令的『萬用字符』並不相同， 例如，在萬用字符當中，* 代表的是 0 ~ 無限多個字符的意思，但是在正則表達式當中， * 則是重複 0 到多個的前一個 RE字符的意思～使用的意義並不相同，不要搞混了！ (鳥哥我一開始摸正則表達式時就很容易搞混！因爲這裏是新手最容易搞錯的地方，特別小心啊！)