本文转自测试人社区，原文链接：https://ceshiren.com/t/topic/32506
一、简介
1.1 grep命令
- grep是一个全局查找正则表达式，并且打印结果行的命令。
- grep的输入是一个文件或者一个标准输入（stdin），或者是一个“-”连字符，输出一般是打印在屏幕上。
- grep家族还有egrep和fgrep这两个命令。
1.2 工作原理
- grep命令在一个或多个文件中，查找某个字符模式。
- 如果这个模式中包含空格，就必须用引号把它括起来。
- grep命令中，模式可以是一个被引号括起来的字符串，也可以是单个词，位于模式之后所有的单词都被视为文件名。
- grep将输出发送到屏幕，不会对输入文件进行任何修改或变化。
- 命令格式：
grep [选项] 模式 [文件....]
示例：
注：ps命令的输出被送到grep，然后所有包含root的行，都被打印出来。
二、内容检索
- 获取行：
grep pattern file - 获取内容：
grep -o pattern file - 获取上下文：
grep -A -B -C pattern file
三、文件检索
- 递归搜索：
grep pattern -r dir - 展示匹配文件名：
grep -H 111 /tmp/1 - 只展示匹配文件名：
grep -l 111 /tmp/1
四、范围约束
- 忽略大小写：
grep -i pattern file - 不显示匹配的行：
grep -v pattern file - 使用扩展正则表达式：
grep -E pattern file - 文件范围和目录范围约束：
grep 111 -r /tmp/demo/ --include "11*"
五、进程检索
- 进程过滤场景比较特殊，需要注意：因为grep本身会开启新进程，所以需要单独过滤掉grep进程。
六、基本正则表达式（BRE）和扩展正则表达式（ERE）
- grep命令支持两种常见的正则表达式语法，默认情况下使用基本正则表达式，而使用
grep -E或egrep则启用扩展正则表达式。
6.1 基本正则表达式（Basic Regular Expression）
| 元字符 | 含义 |
|---|---|
| . | 匹配除换行符以外的任何单个字符。 |
| . | 匹配一个实际的点字符。 |
| ^ | 锚定到字符串的开始位置。 |
| $ | 锚定到字符串的结束位置。 |
| * | 前面的字符匹配零次或多次。 |
| + | 前面的字符匹配一次或多次。 |
| {n} | 前面的字符恰好匹配 n 次。 |
| {n,} | 前面的字符至少匹配 n 次。 |
| {,m} | 前面的字符最多匹配 m 次。 |
| {n,m} | 前面的字符至少匹配 n 次，最多匹配 m 次。 |
| ? | 前面的字符匹配零次或一次。 |
| { | 匹配实际的大括号字符。 |
| ( | 匹配实际的左圆括号字符。 |
| ) | 匹配实际的右圆括号字符。 |
| \ | 转义下一个字符，或者表示一个八进制数。 |
| [] | 字符集合，匹配其中的任意一个字符。 |
| [^] | 排除字符集合，匹配不在括号内的任意一个字符。 |
| [0-9] | 匹配数字字符。 |
| [^0-9] | 匹配非数字字符。 |
| [ \t\n\r\f\v] | 匹配空白字符。 |
| [^ \t\n\r\f\v] | 匹配非空白字符。 |
| [a-zA-Z0-9_] | 匹配单词字符。 |
| [^a-zA-Z0-9_] | 匹配非单词字符。 |
6.2 扩展正则表达式（Extended Regular Expression）
| 元字符 | 含义 |
|---|---|
| . | 匹配除换行符以外的任何单个字符。 |
| ^ | 锚定到字符串的开始位置。 |
| $ | 锚定到字符串的结束位置。 |
| * | 前面的字符匹配零次或多次。 |
| + | 前面的字符匹配一次或多次。 |
| {n} | 前面的字符恰好匹配 n 次。 |
| {n,} | 前面的字符至少匹配 n 次。 |
| {,m} | 前面的字符最多匹配 m 次。 |
| {n,m} | 前面的字符至少匹配 n 次，最多匹配 m 次。 |
| ? | 前面的字符匹配零次或一次。 |
| () | 分组，允许将多个字符或表达式组合。 |
| { | 匹配实际的大括号字符。 |
| ( | 匹配实际的左圆括号字符。 |
| ) | 匹配实际的右圆括号字符。 |
| \ | 转义下一个字符，或者表示一个八进制数。 |
| [] | 字符集合，匹配其中的任意一个字符。 |
| [^] | 排除字符集合，匹配不在括号内的任意一个字符。 |
| (…) | 匹配括号内的子表达式，并且括号内的表达式可以作为一个整体进行重复。 |
| [0-9] | 匹配数字字符。 |
| [^0-9] | 匹配非数字字符。 |
| [ \t\n\r\f\v] | 匹配空白字符。 |
| [^ \t\n\r\f\v] | 匹配非空白字符。 |
| [a-zA-Z0-9_] | 匹配单词字符。 |
| [^a-zA-Z0-9_] | 匹配非单词字符。 |
6.3 区别
- 在基本正则表达式中，像
+、?、|等符号，需要通过``转义来使用； - 在扩展正则表达式中，
+、?、|、()等符号可以直接使用，无需转义。
1. 匹配多个字符的次数：+ 和 +
基本正则表达式 (BRE) ：
+在 BRE 中并不代表“一个或多个”的含义。如果你想匹配前面的字符一个或多个，需要使用+来转义。示例：- 命令：
echo "greeep" | grep "e+" - 结果： 匹配成功，因为
+在 BRE 中表示“匹配一个或多个 e”。如果不转义+： - 命令：
echo "greeep" | grep "e+" - 结果： 不匹配，因为在 BRE 中，
+被视为普通字符。
- 命令：
扩展正则表达式 (ERE) ：
+直接表示“一个或多个”，无需转义。示例：- 命令：
echo "greeep" | grep -E "e+" - 结果： 匹配成功，因为 ERE 中
+直接表示匹配一个或多个e。
- 命令：
2. 选择符号：| 和 |
基本正则表达式 (BRE) ：
|在 BRE 中也没有特殊意义。如果你想在 BRE 中使用“或”的语义，必须写成|。示例：- 命令：
echo "grep or egrep" | grep "grep|egrep" - 结果： 匹配成功，因为
|在 BRE 中表示选择操作符（“或”）。
- 命令：
扩展正则表达式 (ERE) ：
|直接表示“或”，无需转义。示例：- 命令：
echo "grep or egrep" | grep -E "grep|egrep" - 结果： 匹配成功，
|在 ERE 中代表“或”操作。
- 命令：
3. 匹配字符次数范围：{n,m} 和 {n,m}
基本正则表达式 (BRE) ：
{n,m}需要转义为{n,m}才能表示匹配前面的字符至少 n 次，最多 m 次。示例：- 命令：
echo "abc" | grep "a{1,2}" - 结果： 匹配成功，因为
a出现一次，{1,2}表示匹配a一次或两次。
- 命令：
扩展正则表达式 (ERE) ：
{n,m}在 ERE 中可以直接使用，无需转义。示例：- 命令：
echo "abc" | grep -E "a{1,2}" - 结果： 同样匹配成功。
- 命令：
4. 分组：() 和 ()
基本正则表达式 (BRE) ： 在 BRE 中，如果你想要分组表达式，需要使用
(和)。示例：- 命令：
echo "grep123" | grep "(grep)[0-9]" - 结果： 匹配成功，
(...)用来捕获分组，后面可以是数字。
- 命令：
扩展正则表达式 (ERE) ： 在 ERE 中，
()直接表示分组，无需转义。示例：- 命令：
echo "grep123" | grep -E "(grep)[0-9]" - 结果： 同样匹配成功。
- 命令：
七、grep常用选项
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -i | 忽略大小写进行匹配。 |
| -v | 只显示不匹配模式的行（反向匹配）。 |
| -r/-R | 递归搜索目录中的文件。 |
| -n | 显示匹配行的行号。 |
| -H | 在输出匹配行时显示文件名。 |
| -l | 只显示包含匹配模式的文件名，不显示匹配的行。 |
| -c | 显示匹配到模式的行数。 |
| -A | 显示匹配行后面的 n 行。 |
| -B | 显示匹配行前面的 n 行。 |
| -C | 显示匹配行的前后 n 行。 |
| -E | 使用扩展正则表达式进行匹配。 |
| -F | 将模式作为固定字符串进行匹配，而不是正则表达式。 |
| -P | 使用 Perl 正则表达式进行匹配。 |
| -q | 静默模式，不输出匹配结果，只返回退出状态码。 |
| -w | 只匹配整个单词。 |
| -x | 只匹配整行。 |
| –color | 为匹配的部分加上颜色。 |
八、grep实际运用
- grep是一个非常实用的工具，用于快速过滤、查找和分析日志文件、代码库和输出结果。
8.1 日志文件分析
grep可以快速定位错误、警告或特定的输出。
- INFO：表示信息性日志，通常用于记录程序的正常运行状态。
- WARN：警告信息，表示有潜在问题但不会立即导致程序中断。
- ERROR：错误日志，表示程序在运行过程中遇到了问题。
- DEBUG：调试信息，用于记录系统内部的运行状态，通常用于开发或调试阶段。
查找错误信息：
grep -i "error" log.txt查找多个错误或警告：
grep -E "error|warn" log.txt显示错误前后几行上下文：
grep -A 3 -B 3 -i "error" log.txt
8.2 代码库中的模式查找
- grep 可以帮助快速查找源代码中的函数、变量或注释，特别是当需要定位大规模代码库中特定的模式时。
- 查找函数定义：
grep -r "def my_function" . - 查找特定关键字的注释：
grep -r "// TODO" . - 查找特定的变量声明：
grep -r "int my_variable" src/
8.3 测试结果中的关键输出检查
grep可以用来过滤测试输出，检查测试是否通过、失败或抛出异常。- 检查测试结果：
grep -i "test passed" test_output.log - 查找失败的测试：
grep -i "fail" test_output.log - 计数测试失败次数：
grep -i "fail" test_output.log | wc -l
8.4 日志监控和实时分析
- 监控日志文件的实时变化：
tail -f log.txt | grep "error" - 监控特定服务启动情况：
tail -f log.txt | grep "started"
8.5 配置文件检查
- 在开发环境中，常常需要检查配置文件中的某些关键参数。
grep可以帮助快速定位配置项，避免手动查找的繁琐。 - 查找配置文件中的特定参数：
grep "db_host" config.yml - 查找未配置项或默认值：
grep -r "default" config/
8.6 文件内容批量替换
- 某些场景下，需要在多个文件中批量替换内容，
grep和sed常常组合使用以实现这一功能。 - 查找并确认要替换的文本：
grep -r "old_text" src/ - 在多个文件中替换文本：
grep -rl "old_text" src/ | xargs sed -i 's/old_text/new_text/g'
8.7 性能日志分析
- 在性能测试中，开发人员常需要查找性能日志中某些指标的数值，并进行统计分析。
- 查找请求响应时间超过特定阈值的记录：
grep "response_time" performance.log | awk '$3 > 1000' - 统计特定时间段的请求数：
grep "2024-09-18" access.log | wc -l
8.8 版本控制集成
- 在版本控制系统（如 Git）中，
grep也常被用来快速查找某些提交记录、变更等。 - 查找某个提交中涉及的变更：
git grep "function_name" - 查看特定文件的历史修改：
git log -p -- file_name | grep "pattern"
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