字符串应用，expect预期交互，数组，正则表达式

字符串截取及切割

1.1 问题

使用Shell完成各种Linux运维任务时，一旦涉及到判断、条件测试等相关操作时，往往需要对相关的命令输出进行过滤，提取出符合要求的字符串。

本案例要求熟悉字符串的常见处理操作，完成以下任务练习：

  • 参考PPT示范操作，完成子串截取、替换等操作
  • 根据课上的批量改名脚本，编写改进版renfilex.sh：能够批量修改当前目录下所有文件的扩展名，修改前/后的扩展名通过位置参数$1、$2提供

1.2 方案

子串截取的三种用法：

  • ${var:起始位置:长度}
  • expr substr "$var" 起始位置 长度
  • echo $var | cut -b 起始位置-结束位置

路径分割：

  • 取目录位置：dirname "字符串"
  • 取文档的基本名称：basename "字符串"

子串替换的两种用法：

  • 只替换第一个匹配结果：${var/old/new}
  • 替换全部匹配结果：${var//old/new}

字符串掐头去尾：

  • 从左向右，最短匹配删除：${变量名#*关键词}
  • 从左向右，最长匹配删除：${变量名##*关键词}
  • 从右向左，最短匹配删除：${变量名%关键词*}
  • 从右向左，最长匹配删除：${变量名%%关键词*}

1.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：字符串的截取

1）方法一，使用 ${}表达式

格式：${var:起始位置:长度}

定义一个变量Phone，并确认其字符串长度：

  1. [root@svr5 ~]# Phone="13788768897"
  2. [root@svr5 ~]# echo ${#Phone}
  3. 11                                         //包括11个字符

使用${}截取时，起始位置可以省略，省略时从第一个字符开始截。比如，以下操作都可以从左侧开始截取前6个字符：

  1. [root@svr5 ~]# echo ${Phone::6}
  2. 137887

或者

  1. [root@svr5 ~]# echo ${Phone:0:6}
  2. 137887

使用${}方式截取字符串时，起始位置是从0开始的（和数组下标编号类似） 。

因此，如果从起始位置1开始截取6个字符，那就变成这个样子了：

  1. [root@svr5 ~]# echo ${Phone:1:6}
  2. 378876

2）方法二，使用 expr substr

格式：expr substr "$var" 起始位置 长度

还以前面的Phone变量为例，确认原始值：

  1. [root@svr5 ~]# echo $Phone
  2. 13788768897
  3. [root@svr5 ~]# echo ${#Phone}
  4. 11

使用expr substr截取字符串时，起始编号从1开始，这个要注意与${}相区分。

从左侧截取Phone变量的前6个字符：

  1. [root@svr5 ~]# expr substr "$Phone" 1 6
  2. 137887

从左侧截取Phone变量的第9-11个字符：

  1. [root@svr5 ~]# expr substr "$Phone" 9 11
  2. 897

3）方式三，使用cut分割工具

格式：echo $var | cut -b 起始位置-结束位置

选项 -b 表示按字节截取字符，其中起始位置、结束位置都可以省略。当省略起始位置时，视为从第1个字符开始（编号也是从1开始，与expr类似），当省略结束位置时，视为截取到最后。

还以前面的Phone变量为例，确认原始值：

  1. [root@svr5 ~]# echo $Phone
  2. 13788768897
  3. [root@svr5 ~]# echo ${#Phone}
  4. 11

从左侧截取前6个字符，可执行以下操作：

  1. [root@svr5 ~]# echo $Phone | cut -b 1-6
  2. 137887

从第8个字符截取到末尾：

  1. [root@svr5 ~]# echo $SCHOOL | cut -b 8-
  2. 8897

只截取单个字符，比如第9个字符：

  1. [root@svr5 ~]# echo $SCHOOL | cut -b 9
  2. 8

步骤二：字符串的替换

1）只替换第1个子串

格式：${var/old/new}

以SCHOOL变量作为测试，先确认变量值：

  1. [root@svr5 ~]# SCHOOL="Tarena IT Group"
  2. [root@svr5 ~]# echo $SCHOOL
  3. Tarena IT Group.

将字符串中的第1个r替换为RRRR:

  1. [root@svr5 ~]# echo ${SCHOOL/r/RRRR}
  2. TaRRRRena IT Group.

2）替换全部子串

格式：${var//old/new}

将SCHOOL字符串中的所有r都替换为RRRR:

  1. [root@svr5 ~]# echo ${SCHOOL//r/RRRR}
  2. TaRRRRena IT GRRRRoup.

步骤三：字符串的匹配删除

以处理系统默认的邮箱路径为例，可直接使用环境变量MAIL：

  1. [root@svr5 ~]# echo $MAIL
  2. /var/spool/mail/root

1）从左向右，最短匹配删除

格式：${变量名#*关键词}

删除从左侧第1个字符到最近的关键词“oo”的部分，* 作通配符理解：

  1. [root@svr5 ~]# echo ${MAIL#*oo}
  2. l/mail/root

删除从左侧第1个字符到最近的关键词“/”的部分：

  1. [root@svr5 ~]# echo ${MAIL#*/}
  2. var/spool/mail/root

2）从左向右，最长匹配删除

格式：${变量名##*关键词}

删除从左侧第1个字符到最远的关键词“oo”的部分：

  1. [root@svr5 ~]# echo $MAIL                     //确认变量MAIL的值
  2. /var/spool/mail/root
  3. [root@svr5 ~]# echo ${MAIL##*oo}
  4. t

删除从左侧第1个字符到最远的关键词“/”的部分：

  1. [root@svr5 ~]# echo ${MAIL##*/}
  2. root

操作 ${MAIL##*/} 的效果与使用basename命令提取基本名称的效果相同：

  1. [root@svr5 ~]# basename $MAIL
  2. root

3）从右向左，最短匹配删除

格式：${变量名%关键词*}

删除从右侧最后1个字符到往左最近的关键词“oo”的部分，* 做通配符理解：

  1. [root@svr5 ~]# echo $MAIL                     //确认变量MAIL的值
  2. [root@svr5 ~]# echo ${MAIL%oo*}
  3. /var/spool/mail/r

删除从右侧最后1个字符到往左最近的关键词“/”的部分：

  1. [root@svr5 ~]# echo ${MAIL%/*}
  2. /var/spool/mail

操作 ${MAIL%/*} 的效果与使用dirname命令提取目录名称的效果相同：

  1. [root@svr5 ~]# dirname $MAIL
  2. /var/spool/mail

4）从右向左，最长匹配删除

格式：${变量名%%关键词*}

删除从右侧最后1个字符到往左最远的关键词“oo”的部分：

  1. [root@svr5 ~]# echo $MAIL                     //确认变量MAIL的值
  2. /var/spool/mail/root
  3. root@svr5 ~]# echo ${MAIL%%oo*}
  4. /var/sp

删除从右侧最后1个字符到往左最远的关键词“/”的部分（删没了）：

  1. [root@svr5 ~]# echo ${MAIL%%/*}
  3. [root@svr5 ~]#

步骤四：编写renfilex.sh脚本

1）验证原始改名脚本renfile.sh的效果

脚本用途为：批量修改当前目录下的文件扩展名，将.doc改为.txt。

脚本内容参考如下：

  1. [root@svr5 ~]# vim renfile.sh
  2. #!/bin/bash
  3. for FILE in *.doc
  4. do
  5. mv $FILE ${FILE%.doc}.txt
  6. done
  7. [root@svr5 ~]# chmod +x renfile.sh

创建一个测试用的文件夹rendir，并在其下建几个测试文件

  1. [root@svr5 ~]# mkdir rendir
  2. [root@svr5 ~]# cd rendir
  3. [root@svr5 rendir]# touch file1.doc abcde.doc xxyyzz.doc other1.xls killbill.mp4
  4. [root@svr5 rendir]# ls
  5. abcde.doc file1.doc killbill.mp4 other1.xls xxyyzz.doc

调用renfile.sh脚本，查看修改结果（原来扩展名为.doc的文件，其扩展名都变成了.txt）：

  1. [root@svr5 rendir]# ../renfile.sh
  2. [root@svr5 rendir]# ls
  3. abcde.txt file1.txt killbill.mp4 other1.xls xxyyzz.txt

2）建立改进版脚本renfilex.sh

要适应不同扩展名文件的修改，并能够反向还原。

修改前的扩展名、修改后的扩展名通过位置变量 $1、$2提供。

改进的脚本编写参考如下：

  1. [root@svr5 rendir]# cp ../renfile.sh ../renfilex.sh
  2. [root@svr5 rendir]# vim ../renfilex.sh
  3. #!/bin/bash
  4. for FILE in "$1"
  5. do
  6. mv $FILE ${FILE%$1}"$2"
  7. done

3）验证、测试改进后的脚本

将 *.doc文件的扩展名改为.txt：

  1. [root@svr5 rendir]# ls                             //修改前
  2. abcde.txt file1.txt killbill.mp4 other1.xls xxyyzz.txt
  3. [root@svr5 rendir]# ../renfilex.sh .txt .doc
  4. [root@svr5 rendir]# ls                             //修改后
  5. abcde.doc file1.doc killbill.mp4 other1.xls xxyyzz.doc

将 *.mp4文件的扩展名改为.mkv：

  1. [root@svr5 rendir]# ls                             //修改前
  2. abcde.doc file1.doc killbill.mp4 other1.xls xxyyzz.doc
  3. [root@svr5 rendir]# ../renfilex.sh .mp4 .mkv
  4. [root@svr5 rendir]# ls                             //修改后
  5. abcde.doc file1.doc killbill.mkv other1.xls xxyyzz.doc

2 案例2：字符串初值的处理

2.1 问题

本案例要求编写一个脚本sumx.sh，求从1-x的和，相关要求如下：

  • 从键盘读入x值
  • 当用户未输入任何值时，默认按1计算

2.2 方案

通过${var:-word}判断变量是否存在，决定是否给变量赋初始值。

2.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：认识字符串初值的最常见处理方法

1）只取值，${var:-word}

若变量var已存在且非Null，则返回 $var 的值；否则返回字串“word”，原变量var的值不受影响。

变量值已存在的情况：

  1. [root@svr5 ~]# echo $SCHOOL             //查看原变量值
  2. Tarena IT Group.
  3. [root@svr5 ~]# echo ${SCHOOL:-Tarena}     //因SCHOOL已存在，输出变量SCHOOL的值
  4. Tarena IT Group.
  5. [root@svr5 ~]# echo $SCHOOL             //原变量的值并不改变
  6. Tarena IT Group.

变量值不存在的情况：

  1. [root@svr5 ~]# unset SCHOOL             //清除SCHOOL变量
  2. [root@svr5 ~]# echo ${SCHOOL:-Tarena}     //因SCHOOL已不存在，输出“Tarena”
  3. Tarena
  4. [root@svr5 ~]# echo $SCHOOL             //变量SCHOOL仍然不存在
  6. [root@svr5 ~]#

编写一个验证知识点的参考示例脚本如下：

  1. [root@svr5 ~]# cat /root/test.sh
  2. #!/bin/bash
  3. read -p "请输入用户名:" user
  4. read -p "请输入用户名:" pass
  5. user=${pass:-123456}                    //如果用户没有输入密码，则默认密码为123456
  6. useradd $user
  7. echo "123456" | passwd --stdin $pass

步骤二：编写sumx.sh脚本，处理read输入的初值

用来从键盘读入一个正整数x，求从1到x的和；当用户未输入值（直接回车）时，为了避免执行出错，应为x赋初值1 。

1）脚本编写参考如下

  1. [root@svr5 ~]# vim sumx.sh
  2. #!/bin/bash
  3. read -p "请输入一个正整数：" x
  4. x=${x:-1}
  5. i=1; SUM=0
  6. while [ $i -le $x ]
  7. do
  8. let SUM+=i
  9. let i++
  10. done
  11. echo "从1到$x的总和是：$SUM"
  13. [root@svr5 ~]# chmod +x sumx.sh

2）验证、测试脚本执行效果：

  1. [root@svr5 ~]# ./sumx.sh
  2. 请输入一个正整数：25                         //输入25，正常读入并计算、输出结果
  3. 从1到25的总和是：325
  4. [root@svr5 ~]# ./sumx.sh
  5. 请输入一个正整数：70                         //输入70，正常读入并计算、输出结果
  6. 从1到70的总和是：2485
  7. [root@svr5 ~]# ./sumx.sh
  8. 请输入一个正整数：                         //直接回车，设x=1后计算、输出结果
  9. 从1到1的总和是：1

3 案例3：使用Shell数组

3.1 问题

本案例要求编写一个Shell脚本getips.sh，相关要求如下：

  • 能够反复从键盘输入IP地址，保存到数组
  • 当用户输入“EOF”后结束输入，显示数组IPADDS各元素的值
  • 最后报告本次录入的IP地址个数、其中第1个录入的地址

3.2 方案

建立数组的方法：

  • 格式1，整体赋值：数组名=(值1 值2 .. .. 值n)
  • 格式2，单个元素赋值：数组名[下标]=值

查看数组元素的方法：

  • 获取单个数组元素：${数组名[下标]}
  • 获取所有数组元素：${数组名[*]}
  • 获取连续的多个数组元素：${数组名[@]:起始下标:元素个数}
  • 截取数组元素值的一部分：${数组名[下标]:起始下标:字符数}

3.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：认识数组的赋值/引用基本方法

1）定义/赋值数组

若要定义数组的成员，可以在declare声明时定义，也可以直接整体定义。整体赋值的格式为“数组名=(值1 值2 值3 .. ..)”，比如：

  1. [root@svr5 ~]# MY_SVRS=(www ftp mail club)
  2. [root@svr5 ~]# set | grep "MY_"             //查看数组定义结果
  3. MY_SVRS=([0]="www" [1]="ftp" [2]="mail" [3]="club")

Shell中的语法要求是比较松散的，所以我们也可以直接为单个数组元素赋值，格式为“数组名[下标]=值”，每个数组元素的编号（即下标）从0开始。比如，以下操作会产生一个包括3个元素的数组：

  1. [root@svr5 ~]# WEB_SVRS[0]="www.tarena.com"         //为第1个元素赋值
  2. [root@svr5 ~]# WEB_SVRS[1]="mail.tarena.com"         //为第2个元素赋值
  3. [root@svr5 ~]# WEB_SVRS[2]="club.tarena.com"         //为第3个元素赋值
  4. [root@svr5 ~]# set | grep "WEB_"                 //查看数组定义
  5. WEB_SVRS=([0]="www.tarena.com" [1]="mail.tarena.com"
  6. [2]="club.tarena.com")

为数组元素赋值时，并不要求每个成员都需要指定，下标也可以不连续。比如，可跳过下标3，直接为下标为4的元素赋值：

  1. [root@svr5 ~]# WEB_SVRS[4]="tts6.tarena.com"
  2. [root@svr5 ~]# set | grep "WEB_"                 //确认设置结果
  3. WEB_SVRS=([0]="www.tarena.com" [1]="mail.tarena.com" [2]="club.tarena.com" [4]="tts6.tarena.com")

3）查看数组、查看数组元素

输出整个数组的内容：

  1. [root@svr5 ~]# echo ${MY_SVRS[*]}
  2. www ftp mail club

查看第1个（下标为0的）数组元素：

  1. [root@svr5 ~]# echo ${MY_SVRS[0]}
  2. www

输出下标为2的数组元素：

  1. [root@svr5 ~]# echo ${MY_SVRS[2]}
  2. mail

步骤二：编写getips.sh脚本

1）任务需求及思路分析

使用read命令从键盘读入用户指定的IP地址，每次读入一个。

因为需要读多次，直到输入“EOF”时结束，所以可采用while循环结构，循环条件为输入的字符串不为“EOF”。

要求用数组保存每次输入的IP地址，那肯定从下标为0的元素开始存放，赋值操作放在循环体内，下标的递增通过一个变量i控制。

遇“EOF”结束while循环后，输出整个数组的内容，并显示数组元素的个数、第1个录入的IP地址。

2）根据实现思路编写脚本文件

  1. [root@svr5 ~]# vim getips.sh
  2. #!/bin/bash
  3. i=0                                                 //控制下标增长的变量
  4. while :
  5. do
  6. read -p "请添加IP地址（输EOF结束）：" IP
  7. [ $IP == "EOF" ] && break
  8. IPADDS[$i]="$IP"                             //每次录入赋值给不同的数组元素
  9. let i++
  10. done
  11. echo "您已录入的IP地址如下："
  12. echo ${IPADDS[@]}                                 //输出整个数组
  13. echo "总共包括 ${#IPADDS[@]} 个地址，"                 //报告数组元素的个数
  14. echo "其中第1个IP地址是：${IPADDS[0]}"             //输出第1个元素
  15. [root@svr5 ~]# chmod +x getips.sh

3）验证、测试脚本

  1. [root@svr5 ~]# ./getips.sh
  2. 请添加IP地址（输EOF结束）：192.168.4.77
  3. 请添加IP地址（输EOF结束）：172.16.16.220
  4. 请添加IP地址（输EOF结束）：218.56.57.58
  5. 请添加IP地址（输EOF结束）：192.168.1.5
  6. 请添加IP地址（输EOF结束）：192.168.1.202
  7. 请添加IP地址（输EOF结束）：220.106.0.20
  8. 请添加IP地址（输EOF结束）：EOF
  9. 您已录入的IP地址如下：
  10. 192.168.4.77 172.16.16.220 218.56.57.58 192.168.1.5 192.168.1.202 220.106.0.20
  11. 总共包括 6 个地址，
  12. 其中第1个IP地址是：192.168.4.77

4 案例4：expect预期交互

4.1 问题

本案例要求编写一个expect脚本，实现SSH登录的自动交互：

  • 提前准备好目标主机，IP地址为192.168.4.5
  • 用户名为mike、密码为1234567
  • 执行脚本后自动登入，并且在目标主机建立测试文件 /tmp/mike.txt

4.2 方案

expect可以为交互式过程（比如FTP、SSH等登录过程）自动输送预先准备的文本或指令，而无需人工干预。触发的依据是预期会出现的特征提示文本。

常见的expect指令：

  • 定义环境变量：set 变量名 变量值
  • 创建交互式进程：spawn 交互式命令行
  • 触发预期交互：expect "预期会出现的文本关键词:" { send "发送的文本 " }
  • 在spawn建立的进程中允许交互指令：interact

4.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：准备expect及SSH测试环境

1）安装expect工具

  1. [root@svr5 ~]# yum -y install expect                 //安装expect
  2. .. ..
  3. Installed:
  4. expect.x86_64 0:5.44.1.15-5.el6_4
  5. Dependency Installed:
  6. tcl.x86_64 1:8.5.7-6.el6
  8. [root@svr5 ~]# which expect                             //确认expect路径
  9. /usr/bin/expect

步骤二：编写expect_ssh脚本，实现免交互登录

1）任务需求及思路分析

在SSH登录过程中，如果是第一次连接到该目标主机，则首先会被要求接受密钥，然后才提示输入密码：

  1. [root@svr5 ~]# ssh mike@192.168.4.5                             //连接目标主机
  2. The authenticity of host '192.168.4.5 (192.168.4.5)' can't be established.
  3. RSA key fingerprint is 58:a0:d6:00:c7:f1:34:5d:6c:6d:70:ce:e0:20:f8:f3.
  4. Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes         //接受密钥
  5. Warning: Permanently added '192.168.4.5' (RSA) to the list of known hosts.
  6. mike@192.168.4.5's password:                                 //验证密码
  7. Last login: Thu May 7 22:05:44 2015 from 192.168.4.5
  8. [mike@svr5 ~]$ exit                                             //返回客户端
  9. logout
  10. Connection to 192.168.4.5 closed.

当然，如果SSH登录并不是第一次，则接受密钥的环节就没有了，而是直接进入验证密码的过程：

  1. [root@svr5 ~]# ssh mike@192.168.4.5                             //连接目标主机
  2. mike@192.168.4.5's password:                                 //验证密码
  3. Last login: Mon May 11 12:02:39 2015 from 192.168.4.5
  4. [mike@svr5 ~]$ exit                                             //返回客户端
  5. logout
  6. Connection to 192.168.4.5 closed.

2）根据实现思路编写脚本文件

脚本内容参考如下：

  1. [root@svr5 ~]# vim expect_ssh.sh
  2. #!/bin/bash
  3. host=192.168.4.5
  4. expect << EOF
  5. spawn ssh root@$host                         #//创建交互式进程
  6. expect "password:" { send "123456 " }             #//自动发送密码
  7. expect "# { send "pwd > /tmp/$user.txt " } #//发送命令
  8. expect "#" { send "exit " }
  9. EOF
  11. [root@svr5 ~]# chmod +x expect_ssh.sh

3）验证、测试脚本

执行脚本前，目标主机上并没有/tmp/mike.txt文件：

  1. [root@svr5 ~]# ls /tmp/mike.txt
  2. ls: 无法访问/tmp/mike.txt: 没有那个文件或目录

执行expect_ssh.sh自动登录脚本：

  1. [root@svr5 ~]# ./expect_ssh.sh
  2. spawn ssh mike@192.168.4.5
  3. mike@192.168.4.5's password:
  4. Last login: Mon May 11 12:08:47 2015 from 192.168.4.5
  5. pwd > /tmp/mike.txt ; exit
  6. [mike@svr5 ~]$ pwd > /tmp/mike.txt ; exit
  7. logout
  8. Connection to 192.168.4.5 closed.

再次检查目标主机，会看到已经建立了/tmp/mike.txt文件，说明expect自动登录并远程执行命令成功：

  1. [root@svr5 ~]# ls -l /tmp/mike.txt
  2. -rw-rw-r--. 1 mike mike 11 5月 11 12:17 /tmp/mike.txt

5 案例5：使用正则表达式

5.1 问题

本案例要求熟悉正则表达式的编写，完成以下任务：

  • 利用egrep工具练习正则表达式的基本用法
  • 提取出httpd.conf文件的有效配置行
  • 编写正则表达式，分别匹配MAC地址、E-Mail邮箱地址、IP地址、主机名

5.2 方案

表－1 基本正则列表

表－1 扩展正则列表

5.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：正则表达式匹配练习

1）典型的应用场合：grep、egrep检索文本行

使用不带-E选项的grep命令时，支持基本正则匹配模式。比如“word”关键词检索、“^word”匹配以word开头的行、“word$”匹配以word结尾的行……等等。

输出以“r”开头的用户记录：

  1. [root@svr5 ~]# grep '^r' /etc/passwd
  2. root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
  3. rpc:x:32:32:Portmapper RPC user:/:/sbin/nologin
  4. rpcuser:x:29:29:RPC Service User:/var/lib/nfs:/sbin/nologin

输出以“localhost”结尾的行：

  1. [root@svr5 ~]# grep 'localhost$' /etc/hosts
  2. 127.0.0.1 localhost.localdomain localhost

若希望在grep检索式同时组合多个条件，比如输出以“root”或者以“daemon”开头的行，这时候基本正则就不太方便了（“或者”必须转义为“|”）：

  1. [root@svr5 ~]# grep '^root|^daemon' /etc/passwd         //搜索无结果
  2. [root@svr5 ~]#
  3. [root@svr5 ~]# grep '^root|^daemon' /etc/passwd         //正确获得结果
  4. root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
  5. daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin

而若若使用grep -E或egrep命令，可支持扩展正则匹配模式，能够自动识别 |、{ 等正则表达式中的特殊字符，用起来更加方便，比如：

  1. [root@svr5 ~]# grep -E '^root|^daemon' /etc/passwd
  2. root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
  3. daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin

或者

  1. [root@svr5 ~]# egrep '^root|^daemon' /etc/passwd
  2. root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
  3. daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin

使用grep -E 与 使用egrep命令完全等效，推荐使用后者，特别是涉及到复杂的正则表达式的时候。

2）grep、egrep命令的-q选项

选项 -q 表示 quiet（静默）的意思，结合此选项可以只做检索而并不输出，通常在脚本内用来识别查找的目标是否存在，通过返回状态 $? 来判断，这样可以忽略无关的文本信息，简化脚本输出。

比如，检查/etc/hosts文件内是否存在192.168.4.4的映射记录，如果存在则显示“YES”，否则输出“NO”，一般会执行：

  1. [root@svr5 ~]# grep '^192.168.4.4' /etc/hosts && echo "YES" || echo "NO"
  2. 192.168.4.4 svr5.tarena.com svr5
  3. YES

这样grep的输出信息和脚本判断后的提示混杂在一起，用户不易辨别，所以可以改成以下操作：

  1. [root@svr5 ~]# grep -q '^192.168.4.4' /etc/hosts && echo "YES" || echo "NO"
  2. YES

是不是清爽多了，从上述结果也可以看到，使用 -q 选项的效果与使用 &> /dev/null的效果类似。

3）基本元字符 ^、$ —— 匹配行首、行尾

输出默认运行级别的配置记录（以id开头的行）：

  1. [root@svr5 ~]# egrep '^id' /etc/inittab
  2. id:3:initdefault:

输出主机名配置记录（以HOSTNAME开头的行）：

  1. [root@svr5 ~]# egrep '^HOSTNAME' /etc/sysconfig/network
  2. HOSTNAME=svr5.tarena.com

统计本地用户中登录Shell为“/sbin/nologin”的用户个数：

  1. [root@svr5 ~]# egrep -m10 '/sbin/nologin$' /etc/passwd //先确认匹配正确
  2. bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
  3. daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
  4. adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
  5. lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
  6. mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
  7. uucp:x:10:14:uucp:/var/spool/uucp:/sbin/nologin
  8. operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
  9. games:x:12:100:games:/usr/games:/sbin/nologin
  10. gopher:x:13:30:gopher:/var/gopher:/sbin/nologin
  11. ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin
  12. [root@svr5 ~]# egrep -c '/sbin/nologin$' /etc/passwd
  13. 32                                     //结合 -c 选项输出匹配的行数

使用 -c 选项可输出匹配行数，这与通过管道再 wc -l的效果是相同的，但是写法更简便。比如，统计使用“/bin/bash”作为登录Shell的正常用户个数，可执行：

  1. [root@svr5 ~]# egrep -c '/bin/bash$' /etc/passwd
  2. 26

或者

  1. [root@svr5 ~]# egrep '/bin/bash$' /etc/passwd | wc -l
  2. 26

4）基本元字符 . —— 匹配任意单个字符

以/etc/rc.local文件为例，确认文本内容：

  1. [root@svr5 ~]# cat /etc/rc.local
  2. #!/bin/sh
  3. #
  4. # This script will be executed *after* all the other init scripts.
  5. # You can put your own initialization stuff in here if you don't
  6. # want to do the full Sys V style init stuff.
  8. touch /var/lock/subsys/local

输出/etc/rc.local文件内至少包括一个字符（ 换行符除外）的行，即非空行：

  1. [root@svr5 ~]# egrep '.' /etc/rc.local
  2. #!/bin/sh
  3. #
  4. # This script will be executed *after* all the other init scripts.
  5. # You can put your own initialization stuff in here if you don't
  6. # want to do the full Sys V style init stuff.
  7. touch /var/lock/subsys/local

输出/etc/rc.local文件内的空行（用 –v 选项将条件取反）：

  1. [root@svr5 ~]# egrep -v '.' /etc/rc.local
  3. [root@svr5 ~]#

上述取空行的操作与下列操作效果相同：

  1. [root@svr5 ~]# egrep '^$' /etc/rc.local
  3. [root@svr5 ~]#

5）基本元字符 +、?、* —— 目标出现的次数

还以/etc/rc.local文件为例：

  1. [root@svr5 ~]# cat /etc/rc.local
  2. #!/bin/sh
  3. #
  4. # This script will be executed *after* all the other init scripts.
  5. # You can put your own initialization stuff in here if you don't
  6. # want to do the full Sys V style init stuff.
  8. touch /var/lock/subsys/local

输出包括 f、ff、ff、……的行，即“f”至少出现一次：

  1. [root@svr5 ~]# egrep 'f+' /etc/rc.local
  2. # This script will be executed *after* all the other init scripts.
  3. # You can put your own initialization stuff in here if you don't
  4. # want to do the full Sys V style init stuff.

输出包括init、initial的行，即末尾的“ial”最多出现一次（可能没有）：

  1. [root@svr5 ~]# egrep 'init(ial)?' /etc/rc.local
  2. # This script will be executed *after* all the other init scripts.
  3. # You can put your own initialization stuff in here if you don't
  4. # want to do the full Sys V style init stuff.

输出包括stu、stuf、stuff、stufff、……的行，即末尾的“f”可出现任意多次，也可以没有。重复目标只有一个字符时，可以不使用括号：

  1. [root@svr5 ~]# egrep 'stuf*' /etc/rc.local
  2. # You can put your own initialization stuff in here if you don't
  3. # want to do the full Sys V style init stuff.

输出所有行，单独的“.*”可匹配任意行（包括空行）：

  1. [root@svr5 ~]# egrep '.*' /etc/rc.local
  2. #!/bin/sh
  3. #
  4. # This script will be executed *after* all the other init scripts.
  5. # You can put your own initialization stuff in here if you don't
  6. # want to do the full Sys V style init stuff.
  8. touch /var/lock/subsys/local

输出/etc/passwd文件内“r”开头且以“nologin”结尾的用户记录，即中间可以是任意字符：

  1. [root@svr5 ~]# egrep '^r.*nologin$' /etc/passwd
  2. rpc:x:32:32:Portmapper RPC user:/:/sbin/nologin
  3. rpcuser:x:29:29:RPC Service User:/var/lib/nfs:/sbin/nologin

6）元字符 {} —— 限定出现的次数范围

创建一个练习用的测试文件：

  1. [root@svr5 ~]# vim brace.txt
  2. ab def ghi abdr
  3. dedef abab ghighi
  4. abcab CD-ROM
  5. TARENA IT GROUP
  6. cdcd ababab
  7. Hello abababab World

输出包括ababab的行，即“ab”连续出现3次：

  1. [root@svr5 ~]# egrep '(ab){3}' brace.txt
  2. cdcd ababab
  3. Hello abababab World

输出包括abab、ababab、abababab的行，即“ab”连续出现2~4次：

  1. [root@svr5 ~]# egrep '(ab){2,4}' brace.txt
  2. dedef abab ghighi
  3. cdcd ababab
  4. Hello abababab World

输出包括ababab、abababab、……的行，即“ab”最少连续出现3次：

  1. [root@svr5 ~]# egrep '(ab){3,}' brace.txt
  2. cdcd ababab
  3. Hello abababab World

7）元字符 [] —— 匹配范围内的单个字符

还以前面的测试文件bracet.txt为例：

  1. [root@svr5 ~]# cat brace.txt
  2. ab def ghi abdr
  3. dedef abab ghighi
  4. abcab CD-ROM
  5. TARENA IT GROUP
  6. cdcd ababab
  7. Hello abababab World

输出包括abc、abd的行，即前两个字符为“ab”，第三个字符只要是c、d中的一个就符合条件：

  1. [root@svr5 ~]# egrep 'ab[cd]' brace.txt
  2. ab def ghi abdr
  3. abcab CD-ROM

输出包括大写字母的行，使用[A-Z]匹配连续范围：

  1. [root@svr5 ~]# egrep '[A-Z]' brace.txt
  2. abcab CD-ROM
  3. TARENA IT GROUP
  4. Hello abababab World

输出包括“非空格也非小写字母”的其他字符的行，本例中大写字母和 – 符合要求：

  1. [root@svr5 ~]# egrep '[^ a-zA-Z]' brace.txt
  2. abcab CD-ROM

8）单词边界匹配

以文件/etc/rc.local为例：

  1. [root@svr5 ~]# cat /etc/rc.local
  2. #!/bin/sh
  3. #
  4. # This script will be executed *after* all the other init scripts.
  5. # You can put your own initialization stuff in here if you don't
  6. # want to do the full Sys V style init stuff.
  8. touch /var/lock/subsys/local

输出包括单词“init”的行，文件中“initialization”不合要求：

  1. [root@svr5 ~]# egrep 'init' /etc/rc.local
  2. # This script will be executed *after* all the other init scripts.
  3. # want to do the full Sys V style init stuff.

或者：

  1. [root@svr5 ~]# egrep '<init>' /etc/rc.local
  2. # This script will be executed *after* all the other init scripts.
  3. # want to do the full Sys V style init stuff.

输出包括以“ll”结尾的单词的行，使用 > 匹配单词右边界：

  1. [root@svr5 ~]# egrep 'll>' /etc/rc.local
  2. # This script will be executed *after* all the other init scripts.
  3. # want to do the full Sys V style init stuff.

或者：

  1. [root@svr5 ~]# egrep 'll' /etc/rc.local
  2. # This script will be executed *after* all the other init scripts.
  3. # want to do the full Sys V style init stuff.

9）多个条件的组合

通过dmesg启动日志查看与IDE接口、CDROM光盘相关的设备信息：

  1. [root@svr5 ~]# egrep '<IDE>|<CDROM>' /var/log/dmesg
  2. Uniform Multi-Platform E-IDE driver Revision: 7.00alpha2
  3. PIIX4: IDE controller at PCI slot 0000:00:07.1
  4. Probing IDE interface ide0...
  5. Probing IDE interface ide1...
  6. hdc: VMware Virtual IDE CDROM Drive, ATAPI CD/DVD-ROM drive
  7. Probing IDE interface ide0...

通过dmesg启动日志查看蓝牙设备、网卡设备相关的信息：

  1. [root@svr5 ~]# egrep -i 'eth|network|bluetooth' /var/log/dmesg
  2. Initalizing network drop monitor service
  3. Bluetooth: Core ver 2.10
  4. Bluetooth: HCI device and connection manager initialized
  5. Bluetooth: HCI socket layer initialized
  6. Bluetooth: HCI USB driver ver 2.9
  7. Intel(R) PRO/1000 Network Driver - version 7.3.21-k4-3-NAPI
  8. e1000: eth0: e1000_probe: Intel(R) PRO/1000 Network Connection

步骤二：利用正则表达式完成检索任务

1）提取出httpd.conf文件的有效配置行

以RHEL6自带的httpd软件包为例，默认的httpd.conf配置文件内提供了大量的注释信息（# 开头或空几个格再 #），以及一些分隔的空行：

  1. [root@svr5 ~]# head /etc/httpd/conf/httpd.conf //确认文件内容
  2. #
  3. # This is the main Apache server configuration file. It contains the
  4. # configuration directives that give the server its instructions.
  5. # See <URL:http://httpd.apache.org/docs/2.2/> for detailed information.
  6. # In particular, see
  7. # <URL:http://httpd.apache.org/docs/2.2/mod/directives.html>
  8. # for a discussion of each configuration directive.
  9. #
  10. #
  11. # Do NOT simply read the instructions in here without understanding
  12. [root@svr5 ~]# egrep -c ".*" /etc/httpd/conf/httpd.conf
  13. 991                                             //总行数
  14. [root@svr5 ~]# egrep -c "#" /etc/httpd/conf/httpd.conf
  15. 674                                             //含注释的行数
  16. [root@svr5 ~]# egrep -c "^$" /etc/httpd/conf/httpd.conf
  17. 95                                                 //空行的数量

提取有效配置行，也就是说应排除掉注释行、空行，根据上面的结果可得知有效配置行的数量应该是“991-674-95=222”，确认一下：

  1. [root@svr5 ~]# egrep -c -v '#|^$' /etc/httpd/conf/httpd.conf
  2. 222

结合 > 重定向操作，提取httpd.conf的有效配置，将其保存到文件 httpd.conf.min，相关操作如下：

  1. [root@svr5 ~]# egrep -v '#|^$' /etc/httpd/conf/httpd.conf > httpd.conf.min
  2. [root@svr5 ~]# head httpd.conf.min         //确认有效配置的前10行
  3. ServerTokens OS
  4. ServerRoot "/etc/httpd"
  5. PidFile run/httpd.pid
  6. Timeout 120
  7. KeepAlive Off
  8. MaxKeepAliveRequests 100
  9. KeepAliveTimeout 15
  10. <IfModule prefork.c>
  11. StartServers 8
  12. MinSpareServers 5

2）匹配MAC地址、邮箱地址、IP地址

以使用ifconfig查看的结果为例，MAC地址的特征是以“:”分隔的6组十六进制数，每组由2个字符组成，比如：

  1. [root@svr5 ~]# ifconfig eth0
  2. eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0C:29:82:09:E9
  3. inet addr:192.168.4.4 Bcast:192.168.4.255 Mask:255.255.255.0
  4. inet6 addr: fe80::20c:29ff:fe82:9e9/64 Scope:Link
  5. UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
  6. RX packets:177666 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
  7. TX packets:101720 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
  8. collisions:0 txqueuelen:1000
  9. RX bytes:18454015 (17.5 MiB) TX bytes:13467792 (12.8 MiB)

采用正则表达式匹配“00:0C:29:82:09:E9”形式的MAC地址，可以写成：

  1. [0-9a-fA-F]{2}:[0-9a-fA-F]{2}:[0-9a-fA-F]{2}:[0-9a-fA-F]{2}:[0-9a-fA-F]{2}:[0-9a-fA-F]{2}

或者：

  1. [0-9a-fA-F]{2}(:[0-9a-fA-F]{2}){5}

其中，[0-9a-fA-F]{2} 表示一段十六进制数值，第二种方式的{5}表示连续出现5组前置 : 的十六进制。

因此，若要从ifconfig eth0的输出结果中过滤出包含MAC地址值的行，可以执行以下操作：

  1. [root@svr5 ~]# ifconfig eth0 | egrep '[0-9a-fA-F]{2}(:[0-9a-fA-F]{2}){5}'
  2. eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0C:29:82:09:E9

或者：

  1. [root@svr5 ~]# ifconfig eth0 | egrep
  2. '[0-9a-fA-F]{2}:[0-9a-fA-F]{2}:[0-9a-fA-F]{2}:[0-9a-fA-F]{2}:[0-9a-fA-F]{2}:[0-9a-fA-F]{2}'
  3. eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0C:29:82:09:E9

根据上述操作结果，稍微扩展一下。利用MAC匹配条件，可以检查一个变量的值是否是合法的MAC地址。参考下列操作：

先定义三个变量：

  1. [root@svr5 ~]# MAC01="00:50:56:C0:00:08"
  2. [root@svr5 ~]# MAC02="20:68:9D:48:C4:98"
  3. [root@svr5 ~]# MAC03="20:69:74:R2:C5:27"             //设一个无效地址

利用正则表达式判断出其中哪个MAC地址是无效的：

  1. [root@svr5 ~]# echo $MAC01 | egrep -q
  2. '[0-9a-fA-F]{2}(:[0-9a-fA-F]{2}){5}' && echo "有效" || echo "无效"
  3. 有效
  4. [root@svr5 ~]# echo $MAC02 | egrep -q
  5. '[0-9a-fA-F]{2}(:[0-9a-fA-F]{2}){5}' && echo "有效" || echo "无效"
  6. 有效
  7. [root@svr5 ~]# echo $MAC03 | egrep -q
  8. '[0-9a-fA-F]{2}(:[0-9a-fA-F]{2}){5}' && echo "有效" || echo "无效"
  9. 无效

3）匹配邮箱地址

电子邮箱地址的特征是“用户名@域名”，主要包括：

  • 用户名与域名之间以 @ 分隔
  • 用户名不少于3个字符，可能由字母、下划线、句点 . 、数字组成
  • 域名应至少有一个 . 分隔，分隔的各部分至少2个字符，可能由字母、减号、数字组成

根据上述特点，编写的正则表达式参考如下：其中域名分隔以“.”表示，不能表示为 . ，否则会匹配任意单个字符。

  1. [0-9a-zA-Z_.]{3,}@[0-9a-zA-Z.-]{2,}(.[0-9a-zA-Z-]{2,})+

创建一个测试文件，添加若干行主机名、Email、域名地址：

  1. [root@svr5 ~]# vim mailadd.txt
  2. www.tarena.com.cn
  3. mail.163.com
  4. hackli@gmail.com
  5. qq.com
  6. www.sina.com.cn
  7. baidu.com
  8. root@tarena.com
  9. bill@microsoft                         //无效的邮箱地址，用作测试
  10. suen11_20@163.com

过滤出上述文件中包含有效Email地址的行：

  1. [root@svr5 ~]# egrep '[0-9a-zA-Z_.]{3,}@
  2. [0-9a-zA-Z.-]{2,}(.[0-9a-zA-Z-]{2,})+' mailadd.txt
  3. hackli@gmail.com
  4. root@tarena.com.cn
  5. suen11_20@163.com

4）匹配主机名

以FQDN（完整主机名）为例，描述其特点：

  • 由 . 分隔，至少包括3组字符串
  • 每组字符串不少于2个字符，可能由字母、减号、数字、下划线组成
  • 主机名后必须是单词边界，主机名前不能有@符号

编写正则表达式参考如下:

  1. ^[^@][0-9a-zA-Z_-]{2,}(.[0-9a-zA-Z_-]{2,}){2,}>

以前面的mailadd.txt文件为例，过滤测试如下所示：

  1. [root@svr5 ~]# egrep '^[^@][0-9a-zA-Z_-]{2,}(.[0-9a-zA-Z_-]{2,}){2,}>'
  2. mailadd.txt
  3. www.tarena.com.cn
  4. mail.163.com
  5. www.sina.com.cn

5）匹配IP地址

归纳合法IP地址的特点：

  • 以 . 分隔，一共由四组十进制数构成
  • 每组数值的范围为0-255，字符宽度为1-3位
  • 前后必须是单词边界

编写正则表达式参考如下：

  1. <[0-9]{1,3}(.[0-9]{1,3}){3}>

以过滤出ifconfig命令输出结果中包含IP地址的行为例，过滤测试如下所示：

  1. [root@svr5 ~]# ifconfig             //确认原始信息
  2. eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0C:29:82:09:E9
  3. inet addr:192.168.4.5 Bcast:192.168.4.255 Mask:255.255.255.0
  4. inet6 addr: fe80::20c:29ff:fe82:9e9/64 Scope:Link
  5. UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
  6. RX packets:182773 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
  7. TX packets:104834 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
  8. collisions:0 txqueuelen:1000
  9. RX bytes:18913180 (18.0 MiB) TX bytes:13855676 (13.2 MiB)
  11. lo Link encap:Local Loopback
  12. inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
  13. inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
  14. UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1
  15. RX packets:838 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
  16. TX packets:838 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
  17. collisions:0 txqueuelen:0
  18. RX bytes:93855 (91.6 KiB) TX bytes:93855 (91.6 KiB)
  19. [root@svr5 ~]# ifconfig | egrep '<[0-9]{1,3}(.[0-9]{1,3}){3}>'
  20. inet addr:192.168.4.4 Bcast:192.168.4.255 Mask:255.255.255.0
  21. inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
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