Linux shell 正则表达式高效使用

Linux正则表达式高效使用教程

正则表达式是Linux命令行中强大的文本处理工具，能够极大提高搜索和匹配效率。下面为新手提供一个简单教程，介绍如何在grep和find命令中使用正则表达式。
使用建议：使用grep时要加-E选项使其支持扩展正则表达式，配合find和xargs得到更精确的匹配结果。

一、正则表达式基础

1. 基本元字符

• .：匹配任意单个字符（换行符除外）
• *：匹配前面的字符0次或多次
• +：匹配前面的字符1次或多次（扩展正则表达式）
• ?：匹配前面的字符0次或1次（扩展正则表达式）
• ^：匹配行首
• $：匹配行尾
• []：匹配方括号内的任意一个字符
• [^]：匹配不在方括号内的任意一个字符
• |：逻辑或，匹配两个模式之一（扩展正则表达式）

2. 字符类简写

• [0-9]：匹配任意数字，等价于\d（PCRE模式）
• [a-zA-Z]：匹配任意字母
• [[:space:]]：匹配任意空白字符（空格、制表符等）
• [[:alpha:]]：匹配任意字母
• [[:digit:]]：匹配任意数字

二、在grep中使用正则表达式

1. 基本用法

grep '模式' 文件名

2. 常用选项

• -E：启用扩展正则表达式（支持+、?、|等）
• -i：忽略大小写
• -r：递归搜索目录
• -n：显示匹配行的行号
• -v：取反匹配（显示不匹配的行）
• -o：只输出匹配的部分

3. 示例

• 查找包含数字的行

  grep '[0-9]' file.txt
  

• 查找以#开头的注释行

  grep '^#' config.ini
  

• 查找包含"apple"或"banana"的行（扩展正则）

  grep -E 'apple|banana' fruits.txt
  

• 查找以字母开头，后跟一个或多个数字的行

  grep -E '^[a-zA-Z][0-9]+' data.txt
  

• 查找 main 函数所在位置

  grep -rE 'main\(\)' ./    # 加-E的结果远比不加-E的结果精确
  

三、在find中使用正则表达式

1. 基本用法

find 路径 -regex '正则表达式'  # 匹配完整路径
find 路径 -iregex '正则表达式' # 忽略大小写

2. 常用选项

• -name：按文件名匹配（支持通配符，非正则）
• -regex：按完整路径匹配（使用正则）
• -iregex：按完整路径匹配（忽略大小写）
• -type f：只匹配文件
• -type d：只匹配目录
• -mtime -n：匹配n天内修改的文件

3. 示例

• 查找所有 .txt 或 .md 文件

  find . -regex '.*\.\(txt\|md\)'
  

• 查找所有以数字开头的文件

  find . -regex '.*/[0-9].*'
  

• 查找src目录下的C或C++源文件

  find src -iregex '.*\.\(c\|cpp\|h\|hpp\)'
  

四、进阶技巧

因为很多命令无法接收管道输出结果只能接受stdin输入命令，xargs的作用是把管道输出转为stdin输入，这样find就可以和grep结合啦。（让grep只在find得到的文件中查找）
xargs命令教程，太好用啦

1. 结合xargs提高效率

将find的结果传递给其他命令：

find ./ -name *.c | xargs grep -nE ' main\('

find . -name '*.txt' -print0 | xargs -0 grep 'pattern'

• -print0：使用null分隔结果，避免空格问题
• -0：告诉xargs使用null作为分隔符

2. 使用正则表达式重命名文件

结合rename命令：

# 将所有.jpg文件重命名为.jpeg
rename 's/\.jpg$/.jpeg/' *.jpg

3. 在管道中使用正则

ps aux | grep -E '[f]irefox|chrome'  # 查找Firefox或Chrome进程

• [f]技巧：避免grep自身出现在结果中

五、练习与巩固

1. 练习题

• 查找所有包含邮箱地址的行（正则：[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}）
• 查找所有以"error"或"warning"开头的日志行
• 查找所有包含连续3个数字的文件

2. 参考资源

• man grep 和 man find 查看官方文档
• 在线正则测试工具：https://regex101.com/
• 正则表达式速查表：https://www.debuggex.com/cheatsheet/regex/pcre

六、注意事项

1. 基本 vs 扩展正则：grep默认使用基本正则，需用-E启用扩展
2. 转义问题：在基本正则中，()、|等特殊字符需要转义（如\|）
3. 性能考虑：复杂正则可能影响效率，尽量简化模式
4. 测试优先：在处理重要文件前，先用小样本测试正则表达式

掌握这些技巧后，你将能够快速定位文件、筛选文本，大幅提高命令行工作效率！