正则表达式（grep）元字符及模式匹配的介绍及sed高级应用选项

当要查看文本中特定字符的时候，我们会经常用到GREP、SED、AWK，今天我们一起来学习下LINUX中的文本过滤工具GREP和SED的基本使用：

正则表达式：
定义：
是一些字符或是特殊字符串模式的集合。
功能：根据模式搜索文本，并将符合模式的文本行显示出来。
Pattern(模式):
文本字符和正则表达式的元字符组合而成匹配条件
grep：

grep简介
grep(global search regular RE) < /span>and print out the line,全面搜索正则表达式并把行打印出来
是一种强大的文本搜索工具，它能使用正则表达式搜索文本，并把匹配的行打印出来。
Unix的grep家族包括grep、egrep和fgrep。egrep和fgrep的命令只跟grep有很小不同。
egrep是grep的扩展，支持更多的RE元字符， fgrep就是fixed grep或fast grep，它们把所有的字母都看作单词，也就是说，正则表达式中的元字符
表示回其自身的字面意义，不再特殊。linux使用GNU版本的grep。它功能更强，可以通过-G、-E、-F命令行选项来使用egrep和fgrep的功能。

grep是很常见也很常用的命令，它最重要的功能就是进行字符串数据的比较，然后将符合用户要求的字符串显示出来。
在这里需要说明的是，grep在数据中查找一个字符串时，是以”整行“为单位来进行数据选取的。也就是说，假如一个文件内有10行，其中有两行具有
所搜索的字符串，则将那两行显示在屏幕上，其它则丢去。
注：默认情况下正则表达式工作在贪婪模式下
grep [options] PATTERN [FILE...]
-a：在二进制文件夹中，以文本文件的方式搜索数据。
-i：忽略大小写
--color：将匹配的字符串以颜色基于现实
-v：反向查询，即显示出没有被‘搜索字符串’内容的哪一行
-o：只显示被模式匹配的字符串
grep -o 'root' /etc/passwd
root
....
-n：输出行号
-c：计算找到‘搜索字符串’的次数
-A：# 匹配结果并将匹配结果的后#行一并显示
-B: # 匹配结果并将匹配结果的前#行一并显示
-C：A and b  显示匹配结果前和后各几行。
正则表达式就是里面有一些元字符，这些字符不表示它本身的意思，而表示通配的意义。

介绍grep进行文件搜索时所用到的云字符并加以介绍

搜索特定字符串、利用[]来搜索集合字符、任意一个字符(.)与重复字符(*)、
行首与行尾字符^$、限定连接重复字符范围{}、位置锚定、组

下面我们就来一起学习元字符的含义：
^ : 锚定行首
例如：
'^root'：表示以root作为行首进行查找
$ : 锚定行尾
例如：
'nologin$'：表示查找以nologin结尾所匹配的行
. : 匹配任意单个字符
例如：
'r..t'：表示查找以r开头，t结尾并且中间存在两个字符匹配的行
* : 一个单字符后紧跟*，匹配0个或多个此单字符
例如：
'ok*'：表示以o为开头后面可以没有k个字符，也可以出现多次
.*: 任意字符
例如：
'root.*'：表示查找以root开头后面跟任意字符所匹配的行
[]：匹配[]内字符序列范围
例如：
'[a-z]'表示匹配[]任意一个小写字母
[^]:匹配[]内以外的字符串
例如：
'[^root]':表示除root以外的行
^$：显示空白行
例如：
'^$':表示以空白行作为模式并显示匹配的行
\<: 其后面的任意string必须作为单词首部出现
例如：
'\<root'：表示查找以root作为模式而且必须出现在行首
\>: 其前面的任意string必须作为单词尾部出现
例如：
'nologin\>'：表示查找以root作为模式而且必须出现在行尾
\<sting\>: 以string为整体并进行对文本文件进行查找
例如：
'\<root\>'：表示以root为单词并进行搜索
\(\)：分组
例如：
\(ab\)*：把ab当作整体，ab可以出现0次，1次，或多次
\(\)\1:引用第一个左括号以及与之对应的右括号所包括的所有内容
\2:
\3:
例如：
\(ab\)\1:表示以ab为以个整体显示，并引用前面ab字符串显示出来

\ ：用来注释一个元字符的特殊含义。因为有在shell中一些元字符有特殊含义。
例如：
'\/'表示查找以'/'作为模式进行查找
pattern\{m\}:用来匹配前面pattern出现n次
例如：
'root\{2\}:表示匹配root字符串而且必须出现2次
pattern\{m, \}:用来匹配前面pattern至少m次，多则不限
例如：'root\{1, \}:表示至少出现1次root，多则不限
pattern\{m,n\}:用来匹配前面pattern至少m次，至多n次
例如：
'root\{1, 2\}:表示至少出现1次root，至多2次

EGREP：
egrep和grep -E的元字符扩展集
+：匹配一个或多个先前的字符。如：'[a-z]+able'，匹配一个或多个小写字母后跟able的串，如loveable,enable,disable等。
?：匹配零个或多个先前的字符。如：'gr?p'匹配gr后跟一个或没有字符，然后是p的行。
a|b|c：匹配a或b或c。如：grep|sed匹配grep或sed
()：分组符号，如：love(able|rs)ov+匹配loveable或lovers，匹配一个或多个ov。
x{m},x{m,},x{m,n}：作用同x\{m\},x\{m,\},x\{m,n\}

POSIX字符类：

[[:space:]]:所有空格字符
[[:punct:]]:标点符号
[[:lower:]]:小写字母
[[:upper:]]:大写字母
[[:digit:]]:数字
[[:alnum:]]:数字和大小写字母

sed基本用法：

sed(Stream EDitor):它是一种流编辑器
sed:文本编辑器，而不是字处理器，只是操作纯ASCII码文本的，其次它在操作文本的时候，是按行进行的，逐行进行。
sed的主要功能是实现逐行处理文本的，所以我们称它为行编辑器。

sed的处理机制：
每当处理一个文本文件时，它不会直接编辑文本文件的本身，而是将文本文件的内容逐行读取到内存空间里，而后在内存空间里完成编辑工作，随后将编辑出的结
果以标准输出显示到屏幕上。
我们称这个内存空间成为模式空间。

sed: 模式空间
默认不编辑原文本文件本身，仅对模式空间中的数据做处理；而后将处理结束后，将模式空间打印至屏幕。

sed [options] 'AddressCommand' file ...
-n: 静默模式，不再默认显示模式空间中的内容,只显示符合条件的行。
-i: 直接修改原文件
-e SCRIPT -e SCRIPT:可以同时执行多个脚本
-f /PATH/TO/SED_SCRIPT
sed -f /path/to/scripts  file
-r: 表示使用扩展正则表达式

Address：
1、StartLine,EndLine
比如1,10，表示第一行到第10行
$：表示最后一行
$-1:表示倒数第二行
2、/RegExp/：支持正则表达式
/^root/
3、/pattern1/,/pattern2/
第一次被pattern1匹配到的行开始，至第一次被pattern2匹配到的行结束，这中间的所有行
4、LineNumber
指定的行
5、StartLine, +N
从startLine开始，向后的N行；
'1.+2':
Command：
d: 删除符合条件的行；
For example：删除/etc/inittab文件中1到10行的内容
# sed '1,10d' /etc/inittab
For example：删除/etc/passwd文件中包括hdoop的行
# sed '/hdoop/d'/etc/passwd
p: 显示符合条件的行；
For example：显示/etc/passwd文件中以hdoop开头的行
# sed '/^hdoop/p' /etc/passwd
a \string: 在指定的行后面追加新行，内容为string
For example：显示/etc/passwd文件中以hdoop开头的行后面追加“I am hdoop”
# sed '/^hdoop/a \I am hdoop /etc/passwd
如果想加两行的话，我可以使用换行符 \n：可以用于换行
i \string: 在指定的行前面添加新行，内容为string
For example：显示/etc/passwd文件中以hdoop开头的行前面追加“I am hdoop”
# sed '/^hdoop/i \I am hdoop' /etc/passwd
r FILE: 将指定的文件的内容添加至符合条件的行处
For example:在/etc/passwd文件中第二行后面追加/etc/inittab文件中的内容
# sed '2r /etc/inittab /etc/passwd 即可：
如果是在指定第一行和第二行后面添加指定文件内容的行
# sed '1,2r /etc/inittab /etc/passwd
w FILE: 将地址指定的范围内的行另存至指定的文件中;
For example:在/etc/passwd文件中以hdoop开头的行保存至/tmp/hdoop.bak
# sed '/^hdoop/w /tmp/hdoop.bak' /etc/passwd
s/pattern/string/修饰符: 查找并替换，默认只替换每行中第一次被模式匹配到的字符串
For example:查找/etc/passwd文件中hdoop字符换成大写的hoop
# sed 's/hdoop/HDOOP/' /etc/passwd
修饰符
g: 全局替换
i: 查找时忽略字符大小写

\(\), \1, \2
For example:将下面的like修改为liker，love修改为lover
l..e: like-->liker
love-->lover

# sed 's#\(l..k\)#\1r#g' /tmp/text
# sed 's#l..k#&r#g' /tmp/text
&: 引用模式匹配整个串

For example：将下面的小写l换成大小l
like-->Like
love-->Love
# sed 's#l\(..e\)#L\1#g' sed.text
grep和sed命令的使用，就先告一段落，以上内容会陆续进行添减，敬请关注：