## 1、正则表达式概览

正则表达式（Regular Expression）用于描述一类字符串匹配规则，在 Linux 中常与 `grep`、`sed`、`awk` 等命令搭配使用。

常见场景：

- 匹配日志中的特定格式
- 过滤 IP、端口、用户名等文本
- 批量替换字符串
- 校验输入格式

## 2、基本字符匹配

### 2.1 `.`

- `.`：匹配任意单个字符

示例：

```shell
a.c
```

可以匹配：`abc`、`a1c`、`a-c`

### 2.2 `[]`

- `[]`：匹配指定范围中的任意单个字符

示例：

```shell
[0-9]
[a-z]
[A-Z]
```

### 2.3 `[^]`

- `[^...]`：匹配不在指定范围内的任意单个字符

示例：

```shell
[^0-9]
```

表示匹配任意一个非数字字符。

## 3、匹配次数

### 3.1 `*`

- `*`：匹配前一个字符 **0 次或多次**

示例：

```shell
ab*c
```

可以匹配：`ac`、`abc`、`abbc`

### 3.2 `.*`

- `.*`：匹配任意长度的任意字符

这个组合在日志处理里非常常见。

### 3.3 `?`

在基本正则中通常写作 `\?`，表示：

- 前一个字符 **0 次或 1 次**

### 3.4 `+`

在基本正则中通常写作 `\+`，表示：

- 前一个字符 **至少 1 次**

### 3.5 `{}`

在基本正则中通常写作转义形式：

- `\{n\}`：前一个字符恰好出现 `n` 次
- `\{m,n\}`：前一个字符出现 `m` 到 `n` 次
- `\{,n\}`：前一个字符最多出现 `n` 次
- `\{n,\}`：前一个字符至少出现 `n` 次

## 4、位置锚定

- `^`：行首
- `$`：行尾
- `^$`：空行

示例：

```shell
^root
```

表示匹配以 `root` 开头的行。

```shell
bash$
```

表示匹配以 `bash` 结尾的行。

## 5、分组与或关系

### 5.1 `\|`

在基本正则中，`\|` 表示“或者”。

示例：

```shell
root\|admin
```

表示匹配 `root` 或 `admin`。

### 5.2 `()`

在扩展正则中，分组通常使用 `()`；在部分基本正则工具中可能需要转义。

## 6、基本正则与扩展正则

### 6.1 基本正则 BRE

常见于：

- 默认 `grep`
- 默认 `sed`

其中 `?`、`+`、`{}`、`|` 往往要写成转义形式。

### 6.2 扩展正则 ERE

常见于：

- `grep -E`
- `egrep`
- `sed -r`

扩展正则写法更自然，例如：

```shell
grep -E 'root|admin' file.txt
```

## 7、常见示例

### 7.1 匹配空行

```shell
grep '^$' file.txt
```

### 7.2 匹配注释行

```shell
grep '^#' file.txt
```

### 7.3 匹配数字

```shell
grep '[0-9]' file.txt
```

### 7.4 匹配以 `.log` 结尾的文件名

```shell
grep '\.log$' file.txt
```

## 8、小结

- 正则表达式用于描述字符串匹配规则
- `.`、`[]`、`*`、`^`、`$` 是最基础也是最高频的元字符
- BRE 和 ERE 的主要区别在于部分符号是否需要转义
- 学会正则后，`grep`、`sed`、`awk` 的能力会明显提升