如何使用 Linux grep 命令

学习在文件中搜索信息的基础知识,然后下载我们的速查表,快速参考 grep 和正则表达式。
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Why the operating system matters even more in 2017

Internet Archive Book Images。由 Opensource.com 修改。CC BY-SA 4.0

经典的 Unix 命令之一,由 Ken Thompson 于 1974 年开发,是全局正则表达式打印 (grep) 命令。它在计算机领域非常普及,以至于经常被用作动词(“在文件中 grep”),并且,根据你的受众有多么 Geek,它也很适合现实世界的场景。(例如,“我必须 grep 我的记忆库才能回忆起该信息。”)简而言之,grep 是一种在文件中搜索特定字符模式的方法。如果这听起来像现代文字处理器或文本编辑器中可用的“查找”功能,那么你已经体验过 grep 对计算机行业的影响。

grep 的真正强大之处远非仅仅是一个已被现代技术取代的古老命令,而在于两个方面:

  • Grep 在终端中工作并对数据流进行操作,因此你可以将其融入到复杂流程中。你不仅可以查找文本文件中的单词;还可以提取单词,将其发送到另一个命令,等等。
  • Grep 使用正则表达式来提供灵活的搜索功能。

学习 grep 命令很容易,尽管确实需要一些练习。本文向你介绍了我发现最有用的功能。

[下载我们的免费 grep 速查表]

安装 grep

如果你使用的是 Linux,则已经安装了 grep。

在 macOS 上,你拥有 BSD 版本的 grep。这与 GNU 版本略有不同,因此如果你想完全按照本文进行操作,请从 HomebrewMacPorts 等项目安装 GNU grep。

基本 grep

基本的 grep 语法始终相同。你向 grep 命令提供一个模式和一个要搜索的文件。作为回报,它会将每条匹配的行打印到你的终端。

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

默认情况下,grep 命令区分大小写,因此 “gnu” 与 “GNU” 或 “Gnu” 不同。你可以使用 --ignore-case 选项使其忽略大小写。

$ 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...]
<https://gnu.ac.cn/licenses/>.
<https://gnu.ac.cn/philosophy/why-not-lgpl.html>.

你还可以使用 --invert-match 选项使 grep 命令返回匹配的所有行

$ 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

能够在文件中查找文本非常有用,但 POSIX 的真正强大之处在于它能够通过“管道”将命令链接在一起。我发现 grep 的最佳用途是将其与其他工具结合使用,例如 cut、tr 或 curl

例如,假设我有一个文件,其中列出了一些我想下载的技术论文。我可以打开该文件并手动单击每个链接,然后单击 Firefox 选项将每个文件保存到我的硬盘驱动器,但这会花费大量时间和点击。相反,我可以 grep 文件中的链接,通过使用 --only-matching 选项来打印匹配的字符串

$ 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

输出是一个 URL 列表,每个 URL 占一行。这非常适合 Bash 处理数据的方式,因此与其将 URL 打印到我的终端,不如将它们通过管道传递到 curl

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

这将下载每个文件,并根据其远程文件名将其保存到我的硬盘驱动器上。

在此示例中,我的搜索模式可能看起来很神秘。这是因为它使用了正则表达式,这是一种“通配符”语言,在广泛搜索大量文本时特别有用。

正则表达式

没有人幻想正则表达式(简称 “regex”)很容易。但是,我发现它的名声通常比它应得的要差。诚然,人们有可能对正则表达式玩得太聪明,直到它变得难以理解且过于宽泛,以至于适得其反,但你不必过度使用正则表达式。以下是我使用正则表达式的方式的简要介绍。

首先,创建一个名为 example.txt 的文件,并将以下文本输入到其中

Albania
Algeria
Canada
0
1
3
11

正则表达式最基本的元素是简单的 . 字符。它代表单个字符。

$ grep Can.da example.txt
Canada

模式 Can.da 成功返回了 Canada,因为 . 字符代表任何一个字符。

. 通配符可以修改为使用以下符号表示多个字符

  • ? 匹配前面的项目零次或一次
  • * 匹配前面的项目零次或多次
  • + 匹配前面的项目一次或多次
  • {4} 匹配前面的项目四次(或你在大括号中输入的任何数字)

掌握了这些知识,你可以整个下午在 example.txt 上练习正则表达式,看看你会想出什么有趣的组合。有些不起作用;另一些则会起作用。重要的是分析结果,以便你理解原因。

高级正则表达式需要 --extended-regexp-E 选项。

例如,这无法返回任何国家/地区

$ grep -E A.a example.txt

它失败的原因是 . 字符只能匹配单个字符,除非你对其进行升级。使用 * 字符,你可以告诉 grep 匹配单个字符零次或任意多次,直到到达单词末尾。因为你知道你正在处理的列表,所以你知道在这种情况下零次是无用的。此列表中绝对没有三个字母的国家/地区名称。因此,你可以使用 + 来匹配单个字符至少一次,然后再匹配任意多次,直到单词末尾

$ grep -E A.+a example.txt
Albania
Algeria

你可以使用方括号来提供字母列表

$ grep -E [AC].+a example.txt
Albania
Algeria
Canada

这也适用于数字。结果可能会让你感到惊讶

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

在搜索数字 1 到 9 时看到 11 你感到惊讶吗?

如果你将 13 添加到列表中会发生什么?

返回这些数字是因为它们包含 1,而 1 在要匹配的数字列表中。

如你所见,正则表达式有点像谜题,但通过实验和练习,你可以逐渐熟悉它,并使用它来改进你 grep 数据的方式。

下载速查表

grep 命令的选项远比我在本文中演示的要多。有一些选项可以更好地格式化结果、列出包含匹配项的文件和行号、通过打印匹配项周围的行来为结果提供上下文等等。如果你正在学习 grep,或者你只是发现自己经常使用它,并且总是求助于搜索其 info 页面,那么下载我们的速查表将对你有所帮助。速查表使用短选项(例如 -v 而不是 --invert-matching),以帮助你熟悉常用的 grep 简写。它还包含一个正则表达式部分,以帮助你记住最常见的正则表达式代码。立即下载 grep 速查表! 

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Seth Kenlon
Seth Kenlon 是一位 UNIX 极客、自由文化倡导者、独立多媒体艺术家和 D&D 爱好者。他曾在电影和计算行业工作,经常同时进行。

9 条评论

文章不错,但我不认识任何使用 --ignore-case、--invert-match 等的人。-i、-v 等更易于键入。

感谢阅读!

是的,短选项更容易键入,但在编写文档和脚本时不太清晰。长选项是自描述的,了解它们通常有助于记住短选项。在编写文档时,我使用长选项以提高清晰度,并提供短选项作为快速替代方案。在编写脚本时,我使用长选项,因为它描述了命令的意图。

回复 ,作者:MartyMonroe

由于 grep 返回信息的方式,它可以告诉你如何在文本文件中构造信息,以便使用 grep 进行最有效的检索。
你可以通过使用 kwrite 加载文件来使用正则表达式,并使用带有正则表达式选项的“查找/替换”,然后单击“全部查找”以查看正则表达式条目匹配的内容。

`--only-matching` - 太棒了,真是太棒了。

感谢你的实用文章和速查表。只是一个提示,在我的系统(grep gnu v3.6,slackware)中,我必须也使用扩展正则表达式标志 -E 才能使该模式工作。

很好的观点,谢谢。我尝试在我的 RHEL 和 Slackware 机器上测试所有命令,但我可能忽略了这一点。我已经更新了文章,添加了有关扩展正则表达式选项的注释。

回复 ,作者:anestis

文章不错,但有一些小瑕疵

“{4} 匹配前面的项目最多四次(或你在大括号中输入的任何数字)”

它完全匹配 4 次。“a{4}” 将匹配 “aaaa”,但不匹配 “aaa”

“grep [A,C].+a example.txt”

这个本身没错,但具有误导性。它暗示如果你想查找 “A” 或 “C”,那么 [A,C] 就是你想要的。这是在查找 “A” 或 “,” 或 “C”。

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