shell编程-grep命令

三剑客之grep命令

一 grep介绍

grep命令主要用于过滤文本，grep家族如下

grep： 在文件中全局查找指定的正则表达式，并打印所有包含该表达式的行
egrep：扩展的egrep，支持更多的正则表达式元字符
fgrep：固定grep(fixed grep)，有时也被称作快速(fast grep)，它按字面解释所有的字符

grep命令格式如下

grep [选项] PATTERN 文件1 文件2 ...

[root@egon ~]# grep 'root' /etc/passwd
[root@egon ~]# fgrep 'bash' /etc/passwd

找到：				grep返回的退出状态为0
没找到：			grep返回的退出状态为1
找不到指定文件：	  grep返回的退出状态为2

grep 命令的输入可以来自标准输入或管道，而不仅仅是文件，例如：

ps aux |grep 'nginx'

二 选项

-n, --line-number			在过滤出的每一行前面加上它在文件中的相对行号
-o, --only-matching			只显示匹配的内容
-q, --quiet, --silent		静默模式，没有任何输出，得用$?来判断执行成功没有，即有没有过滤到想要的内容
--color						颜色
-i, --ignore-case			忽略大小写
-A, --after-context=NUM		如果匹配成功，则将匹配行及其后n行一起打印出来
-B, --before-context=NUM	如果匹配成功，则将匹配行及其前n行一起打印出来
-C, --context=NUM			如果匹配成功，则将匹配行及其前后n行一起打印出来
-c, --count					如果匹配成功，则将匹配到的行数打印出来
-v, --invert-match			反向查找，只显示不匹配的行
-w							匹配单词
-E							等于egrep，扩展



-l, --files-with-matches	如果匹配成功，则只将文件名打印出来，失败则不打印
							通常-rl一起用，grep -rl 'root' /etc 
-R, -r, --recursive			递归

案例：

1、-n # 过滤出所有带有root的行并显示行号
[root@web ~]# grep -n 'root' /etc/passwd
1:root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
10:operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin

2、-o # 过滤出所有的root并打印出来
[root@web ~]# grep -o 'root' /etc/passwd
root
root
root
root

3、-q # 静默模式
[root@egon ~]# grep -q 'root' /etc/passwd 
[root@egon ~]# echo $?
0

4、--color # 带有颜色过滤
[root@web ~]# grep --color -no 'xiaoxu' /etc/passwd
25:xiaoxu
25:xiaoxu
    默认做过别名
[root@web ~]# alias
alias grep='grep --color=auto'


5、-i #忽略大小写
[root@web ~]# echo "XIAOXU" | grep -i xiaoxu
XIAOXU

6、-A\-B\-C
# 打印匹配行及匹配行的后2行
[root@web ~]# grep -A 2 'root' /etc/passwd

# 打印匹配行及匹配行的前2行
[root@web ~]# grep -B 2 'root' /etc/passwd

# 打印匹配行及匹配行的前后两行都打印
[root@web ~]# grep -C 2 'root' /etc/passwd


7、-c # 将匹配到的行数打印出来
[root@web ~]# grep -c 'root' /etc/passwd
2

8、-v # 反向查找[取反]
[root@web ~]# grep -v 'root' /etc/passwd  打印所有不匹配此规则的行。
[root@web ~]# ps aux | grep nginx | grep -v grep
[root@web ~]# ps aux | grep [n]ginx

9、-w # 过滤单词
[root@egon ~]# netstat -an |grep -w 80
tcp6       0      0 :::80                   :::*                    LISTEN    
[root@egon ~]# netstat -an |grep  '\<80\>'
tcp6       0      0 :::80                   :::*                    LISTEN    
[root@egon ~]# netstat -an |grep  '\b80\b'
tcp6       0      0 :::80                   :::*                    LISTEN   
                        
                        
# 10、-rl
[root@web ~]# grep -rl 'root' /etc/    # 将/etc目录下所有包含'root'内容的文件都列出来

三 正则表达式

3.1 正则表达式介绍

正则表达式，又称规则表达式**。**（英语：Regular Expression，在代码中常简写为regex、regexp或RE），是计算机科学的一个概念。正则表达式由元字符组成，通常被用来检索、替换那些符合某个模式(规则)的文本（许多程序设计语言都支持利用正则表达式进行字符串操作）。

元字符：是一类可以表达出超越其字面本身含义的特殊字符

shell元字符(也称为通配符)： 由shell解释器来解析，如rm -rf *.pdf，元字符*Shell将其解析为任意多个字符
正则表达式元字符		 ： 由各种执行模式匹配操作的程序来解析，比如vi、grep、sed、awk

例如：vim示例：
:1,$ s/tom/EGON/g		 # 如anatomy、tomatoes及tomorrow中的“tom”被替换了，而Tom确没被替换
:1,$ s/\<[Tt]om\>/EGON/g

3.2 正则表达式元字符

3.2.1 基本正则元字符集

#元字符		#功能										   #示例	

^ 			  行首										^love
$ 			  行尾										 love$
. 			  除了换行符以外的任意单个字符					 l..e
* 			  前导字符的零个或多个						    ab*love
.* 			  所有字符										a.*love
[] 			  字符组内的任一字符								 [lL]ove
[^] 		  对字符组内的每个字符取反(不匹配字符组内的每个字符)   [^a-z0-9]ove
^[^] 	      非字符组内的字符开头的行

[a-z] 		  小写字母
[A-Z] 		  大写字母
[a-Z] 	      小写和大写字母
[0-9] 	      数字

\	  		  用来转义元字符 									  love\.	
\< 		     词首定位符 单词一般以空格或特殊字符做分隔、连续的字符组成  \<love
\> 			 词尾定位符										   love\>
\(..\)		  匹配稍后将要使用的字符的标签	                \(love\)able\1er	
                                                         :1,$ s/\(192.168.11\).66/\1.50/g

x\{m\}			字符x重复出现m次							     e\{3\}
x\{m,\}			字符x重复出现m次以上								e\{3,\}						
x\{m,n\}		字符x重复出现m到n次								e\{3,6\}	

示例

# 1、^ 行首
[root@egon ~]# grep '^root' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
 

# 2、$ 行尾
[root@egon ~]# grep 'bash$' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
user1:x:1002:1003::/home/user1:/bin/bash
egon1:x:198:1005::/home/egon1:/bin/bash
gg:x:1004:1006::/home/gg:/bin/bash
egon:x:1005:1007::/home/egon:/bin/bash
tom:x:1006:1008::/home/tom:/bin/bash



# 3、. 除了换行符以外的任意单个字符
[root@egon ~]# grep 'r..t' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin


# 4、* 前导字符的零个或多个
[root@egon ~]# cat a.txt 
a
ab
abb
abbb
bbbbb
[root@egon ~]# grep 'ab*' a.txt 
a
ab
abb
abbb

# 5、.* 所有字符=贪婪
[root@egon ~]# cat a.txt 
a123+-*/c11113333c
a1c
a77Ac
a23333c
ac
111
222
333
[root@egon ~]# grep 'a.*c' a.txt 
a123+-*/c11113333c
a1c
a77Ac
a23333c
ac

# 5.1 .*?=》非贪婪，默认情况下，grep不支持非贪婪修饰符，但您可以使用grep -P来使用Perl语法来支持.*?
[root@egon ~]# cat a.txt 
<a href="http://www.baidu.com">"我他妈的是百度"</a>
<a href="http://www.sina.com.cn">"我特么的是新浪"</a>


[root@egon ~]# grep -o 'href=".*"' a.txt  # 贪婪
href="http://www.baidu.com">"我他妈的是百度"
href="http://www.sina.com.cn">"我特么的是新浪"

[root@egon ~]# grep -oP 'href=".*?"' a.txt  # 非贪婪
href="http://www.baidu.com"
href="http://www.sina.com.cn"

[root@web ~]# grep -Po 'href=".*?"' a.txt | cut -d= -f2
"http://www.baidu.com"
"http://www.sina.com.cn"


# 6、[] 字符组内的任一字符
# 7、[^] 对字符组内的每个字符取反(不匹配字符组内的每个字符)
[root@egon ~]# cat a.txt 
a1c
a2c
a33c
aAc
aZc
[root@egon ~]# grep 'a[0-9]c' a.txt
a1c
a2c
[root@egon ~]# grep 'a[^0-9]c' a.txt
aAc
aZc
[root@egon ~]# 
[root@egon ~]# grep 'a[0-9][0-9]c' a.txt
a33c
[root@egon ~]# 

# 8、^[^] 非字符组内的字符开头的行
[root@egon ~]# cat a.txt 
a1c
a2c
a33c
aAc
aZc
[root@egon ~]# grep '^[^0-9]..$' a.txt
a1c
a2c
aAc
aZc
[root@egon ~]# 

# 9、[a-z] 小写字母
# 10、[A-Z] 大写字母
# 11、[a-Z] 小写和大写字母
# 12、[0-9] 数字

# 13、\< 单词头 单词一般以空格或特殊字符做分隔,连续的字符串被当做单词
# 14、\> 单词尾
[root@egon ~]# netstat -an |grep -w 80
tcp6       0      0 :::80                   :::*                    LISTEN    
[root@egon ~]# netstat -an |grep  '\<80\>'
tcp6       0      0 :::80                   :::*                    LISTEN    
[root@egon ~]# netstat -an |grep  '\b80\b'
tcp6       0      0 :::80                   :::*                    LISTEN   

Ps: grep匹配换行符和制表符

[root@egon ~]# echo -e "a\nb" |grep $'a\nb'
a
b
[root@egon ~]# 
[root@egon ~]# echo -e "a\tb" |grep $'a\tb'
a	b

3.2.2 扩展正则元字符集

# 扩展正则元字符
+					匹配一个或多个前导字符		   [a-z]+ove	
?					匹配零个或一个前导字符		   lo?ve	
a|b					匹配a或b					love|hate
()					组字符						love(able|rs)  (egon)+
(..)(..)\1\2		标签匹配字符				  (love)able\1er
x{n}			    x出现n次				    e{3}		
x{n,}			    x出现n次至无穷次			  e{3,}
x{n,m}		        x出现n次至m次			   e{3,6}

# 若想使用扩展正则
grep加-E 或 egrep 或转义\

sed 加 -r 参数 或转义

AWK 直接支持大多数扩展正则，更多支持需要加选项--posix选项

示例

# ======================grep扩展正则示例======================
[root@egon ~]# cat a.txt 
a

ab
abb
abbb
abbbb
abbbbb
bbbbbbb
[root@egon ~]# grep 'ab{2,4}' a.txt  # 默认不支持扩展正则，所以没效果
[root@egon ~]# egrep 'ab{2,4}' a.txt 
abb
abbb
abbbb
abbbbb
[root@egon ~]# 

# ======================sed扩展正则示例======================
[root@egon ~]# sed -n '/roo?/p' /etc/passwd  # 默认不支持扩展正则?
[root@egon ~]# sed -n '/roo\?/p' /etc/passwd  # 可以用\转义扩展正则符号?
有结果，结果略...
[root@egon ~]# sed -rn '/roo?/p' /etc/passwd  # 也可以加-r选项
有结果，结果略...
[root@egon ~]# 

# ======================awk扩展正则示例======================
[root@egon ~]# cat a.txt 
a

ab
abb
abbb
abbbb
abbbbb
bbbbbbb
[root@egon ~]# awk '/ab{1,3}/{print}' a.txt
ab
abb
abbb
abbbb
abbbbb
[root@egon ~]# awk --posix '/ab{1,3}/{print}' a.txt
ab
abb
abbb
abbbb
abbbbb

总结

grep:				使用基本元字符集	^, $, ., *, [], [^], \< \>,\(\),\{\}
egrep(或grep -E):	使用扩展元字符集	?, +, { }, |, ( )
# 注：grep也可以使用扩展集中的元字符，仅需要对这些元字符前置一个反斜线

\w	所有字母与数字，称为字符[a-zA-Z0-9]	   'l[a-zA-Z0-9]*ve'	   		'l\w*ve'
\W	所有字母与数字之外的字符，称为非字符	   'love[^a-zA-Z0-9]+' 	        'love\W+'
\b	词边界								'\blove\b'					  '\'

3.2.3 posix定义的字符分类

# 表达式       	  功能                              			示例
[:alnum:]     	字母与数字字符                       		[[:alnum:]]+  
[:alpha:]  		字母字符(包括大小写字母)					  [[:alpha:]]{4}
[:blank:]     	空格与制表符                         		  [[:blank:]]*
[:digit:]       	数字字母                            	[[:digit:]]?
[:lower:]      	小写字母                            		[[:lower:]]{5,}
[:upper:]      	大写字母                            		[[:upper:]]+
[:punct:]      	标点符号                            		[[:punct:]]
[:space:]      	包括换行符，回车等在内的所有空白[[:space:]]+


# 详解
[:alnum:] Alphanumeric characters.
匹配范围为 [a-zA-Z0-9]
[:alpha:] Alphabetic characters.
匹配范围为 [a-zA-Z]
[:blank:] Space or tab characters.
匹配范围为 空格和TAB键
[:cntrl:] Control characters.
匹配控制键 例如 ^M 要按 ctrl+v 再按回车 才能输出
[:digit:] Numeric characters.
匹配所有数字 [0-9]
[:graph:] Characters that are both printable and visible. (A space is print-
able, but not visible, while an a is both.)
匹配所有可见字符 但不包含空格和TAB 就是你在文本文档中按键盘上能用眼睛观察到的所有符号
[:lower:] Lower-case alphabetic characters.
小写 [a-z]
[:print:] Printable characters (characters that are not control characters.)
匹配所有可见字符 包括空格和TAB
能打印到纸上的所有符号
[:punct:] Punctuation characters (characters that are not letter, digits, con-
trol characters, or space characters).
特殊输入符号 +-=)(*&^%$#@!~`|\"'{}[]:;?/>.<,
注意它不包含空格和TAB
这个集合不等于^[a-zA-Z0-9]
[:space:] Space characters (such as space, tab, and formfeed, to name a few).

[:upper:] Upper-case alphabetic characters.
大写 [A-Z]
[:xdigit:] Characters that are hexadecimal digits.
16进制数 [0-f]

# 使用方法:
[root@egon ~]# grep --color '[[:alnum:]]' /etc/passwd

四 练习

正则表达式及字符处理

目标文件/etc/passwd,使用grep命令或egrep
1．显示出所有含有root的行：
2．输出任何包含bash的所有行，还要输出紧接着这行的上下各两行的内容：
3.  显示出有多少行含有nologin。
4．显示出那些行含有root，并将行号一块输出。
5．显示出文件中
6．新建用户
    abominable
    abominate
    anomie
    atomize
    编写正则表达式，将他们匹配出来
    egrep 'a.omi(nabl|nat|z|)e' /etc/passwd
7．建四个用户
    Alex213sb
    Wpq2222b
    yH438PIG
    egon666
    egon

    过滤出用户名组成是字母+数字+字母的行
[root@MiWiFi-R3-srv ~]# egrep '^[a-Z]+[0-9]+[a-Z]+' /etc/passwd
8．显示出/etc目录下所有包含root的文件名
9. 过滤掉/etc/ssh/sshd_config内所有注释和所有空行
grep -v '^#' /etc/ssh/sshd_config |grep -v '^ *$'