全面分析Linux正则表达式(一)

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正则表达式广泛出现在UNIX/Linux相关的各种领域和多种编程语言里。系统管理员也应该熟悉这些正则表达式以利于我们工作。

正则表达式现在应用十分的广泛,出现在UNIX/Linux相关的各种领域和多种编程语言里。Linux系统管理员应该熟悉这些表达式。从常见的shell命令到大名鼎鼎的Perl语言再到当前非常流行的PHP,它都扮演着一个重要的角色。甚至windows的命令行控制台也支持正则表达式。

可以说,它是学好Linux/UNIX必需掌握的一个知识点,否则你连Linux的启动脚本都读不懂。偏偏它又的确有点晦涩难懂,而且相关的资料又大部分是英文,更为它的学习增加了几多困难。即使有些中文的翻译资料,不同的译者对一些术语的译法也五花八门,读着让人平添困惑。为此,我决定为它写一个简明教程,尽量可以覆盖正则表达式涉及到的各主要概念。

我并不想把本文写成一本详细的正则表达式语法手册,事实上,这些手册已经存在了,不过读起来比较难懂。我希望的是在完成本教程后,你可以比较轻松的读懂各种工具的正则表达式语法手册并可以迅速上手,不过要用好正则表达式,可不是一篇短短的教程可以解决的,那是无数实践练习的结果。但是,本文的***一部分对于正则表达式的编写提出了一些原则性的建议,学习一下这些正则表达式应用先驱者的经验会让我们在今后的实践中少走一些弯路。

正则表达式是英文“regular expressions”的译文,它的产生据说可以追溯到“神经网络”等比较高深的理论。那么什么是正则表达式呢?

正则表达式是从左向右去匹配目标字符串的一组模式。大多数字符在模式中表示它们自身并匹配目标中相应的字符。举个最简单的例子,模式“The quick brown fox”匹配了目标字符串中与其完全相同的一部分。

前面已经提过,正则表达式被许多植根于UNIX/Linux的工具采用,可是这些工具的正则表达式语法并不完全相同,它们中的一些对正则表达式语法的扩展并不被其它工具识别,这也为正则表达式的使用增加了难度。因此,当你在一个具体的环境中使用正则表达式时,你还要先看一下目标环境支持的语法范围,以确保你的正则表达式被正确的解析。
在本文中列举的例子里,我们用正斜线“/”做为模式的定界符(delimiter),一个模式用下面这种格式表示:

/[A-Z]+(abc|xyz)*/i


本文将较详细的阐明下面这些正则表达式概念:模式修正符(modifier),元字符(Meta-characters),子模式(subpatterns)与逆向引用(Back references),重复(Repetition)和量词(quantifiers),断言(Assertions),注释,正则表达式中的递归,***我介绍一款方便学习正则表达式的工具并介绍一些正则表达式编写的思路。

正则表达式的模式修正符(modifier)

正则表达式的模式修正符主要用来限定模式与目标字符串的匹配方式,例如是否需要大小写敏感的匹配,是单行模式还是多行模式。修正符中的空格和换行被忽略,其它字符会导致错误。下面列举一些常见的模式修正符。注意,模式修正符是区分大小写的。

i:非大小写敏感模式,:如果设定此修正符,模式中的字符将同时匹配大小写字母。

m:多行模式,当设定了此修正符,“行起始”和“行结束”除了匹配整个字符串开头和结束外,还分别匹配其中的换行符的之后和之前。

s:单行模式,如果设定了此修正符,模式中的圆点元字符(.)匹配所有的字符,包括换行符。没有此设定的话,则不包括换行符。

对于多行模式和单行模式,一个容易让初学者迷惑的地方是这两者并不向字面上那样是互斥的。事实上,它们只是分别定义了英文句点(.)、音调符(^)和美元符($)这三个元字符的匹配方式,因此,单行模式与多行模式的修正符可以同时使用。

x:如果设定了此修正符,模式中的空白字符除了被转义的或在字符类中的以外完全被忽略,在未转义的字符类之外的 # 以及下一个换行符之间的所有字符,包括两头,也都被忽略。它使得可以在复杂的模式中加入注释。我们会在后面的部分更详细的讲解正则表达中的注释。

模式修正符还有很多,这里不再一一列举。我们会结合后面的内容介绍一些其它的模式修正符。不同的工具也可以添加自己的模式修正符,不过上面几最为常见。

模式修正符通常跟在模式定义结束符的后面,例如下面例子中模式***的“i”字符。/[A-Z]+(abc|xyz)*/i,这时此修正符会对整个匹配模式起作用。模式修正符也可以在模式内部通过包含在 "(?" 和 ")" 之间的修正符字母序列来实现。例如,(?im) 设定了不区分大小写,多行模式。也可以通过在字母前加上减号来取消这些选项。例如组合的选项 (?im-s),设定了不区分大小写和多行模式,并取消了单行模式。如果一个字母在减号之前与之后都出现了,则该选项被取消设定。

注意,如果(?im-s)出现在一个子模式内(被另一对小括号包含)会把模式修正符的作用局限在该子模式中。

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责任编辑:小霞 来源: 博客园
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