Страница 61 из 113
Однако (что самое интересное) символы ( ) { } интерпретируются в BRE как метасимволы, если они экранированы символом обратного слеша, тогда как в ERE присутствие обратного слеша перед этими же метасимволами превращает их в литералы.
Поскольку далее в этой главе мы рассмотрим особенности, являющиеся частью ERE, необходимо использовать другую версию grep. Традиционно диалект ERE поддерживался программой egrep, но GNU-версия grep также поддерживает расширенные регулярные выражения при вызове ее с параметром -E.
posix
На протяжении 1980-х система Unix обрела популярность как коммерческая операционная система, но до 1988-го в мире Unix царила полная анархия. Многие производители компьютеров лицензировали исходный код Unix у ее создателя — компании AT&T и поставляли разные версии операционной системы вместе со своими машинами. Однако в стремлении к дифференциации продуктов каждый производитель добавлял свои, патентованные изменения и расширения. В результате значительно ухудшилась совместимость программного обеспечения. Как обычно, производители пытались играть в игру, победой в которой было «замыкание» клиентов на конкретном производителе. Этот период истории Unix ныне известен как Балканизация (Balkanization).
В середине 1980-х институт инженеров электроники и электротехники (Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE) начал разработку единого пакета стандартов, которые должны были определить особенности работы системы Unix (и Unix-подобных). Эти стандарты, формально известные как IEEE 1003, определяют прикладные программные интерфейсы (Application Programming Interface, API), командную оболочку и утилиты, которые должны присутствовать в стандартной Unix-подобной системе. Название POSIX, сокращенное от «Portable Operating System Interface» (интерфейс переносимой операционной системы, где буква X добавлена для лучшего звучания), было предложено Ричардом Столлманом (да, тем самым Ричардом Столлманом) — и принято IEEE.
Чередование
Первой особенностью расширенных регулярных выражений, которую мы обсудим, будет чередование (alternation, или выражение выбора) — оно позволяет выбирать совпадение с одним из нескольких выражений. Так же как выражения в квадратных скобках позволяют одному символу соответствовать множеству указанных символов, чередование позволяет находить совпадение с множеством строк или других регулярных выражений.
Для демонстрации воспользуемся комбинацией команд grep и echo. Сначала попробуем выполнить простое сопоставление строк:
[[email protected]/* */ ~]$ echo "AAA" | grep AAA
AAA
[[email protected]/* */ ~]$ echo "BBB" | grep AAA
[[email protected]/* */ ~]$
Достаточно простой пример, в котором мы передаем по конвейеру вывод команды echo на ввод grep и видим результат. Если обнаруживается совпадение, мы видим вывод; если совпадение отсутствует, ничего не выводится.
Теперь добавим чередование, обозначаемое метасимволом вертикальной черты:
[[email protected]/* */ ~]$ echo "AAA" | grep -E 'AAA|BBB'
AAA
[[email protected]/* */ ~]$ echo "BBB" | grep -E 'AAA|BBB'
BBB
[[email protected]/* */ ~]$ echo "CCC" | grep -E 'AAA|BBB'
[[email protected]/* */ ~]$
Здесь мы видим регулярное выражение 'AAA|BBB', которое означает «совпадение со строкой AAA или со строкой BBB». Так как это расширенная особенность, мы добавили в команду grep параметр -E (вместо этого можно было бы использовать программу egrep) и заключили регулярное выражение в кавычки, чтобы предотвратить интерпретацию командной оболочкой символа вертикальной черты как оператора конвейера. В чередовании может быть более двух вариантов:
[[email protected]/* */ ~]$ echo "AAA" | grep -E 'AAA|BBB|CCC'
AAA
Для объединения с другими элементами регулярного выражения чередование можно заключать в круглые скобки ():
[[email protected]/* */ ~]$ grep -Eh '^(bz|gz|zip)' dirlist*.txt
Этому выражению будут соответствовать имена файлов из наших списков, начинающиеся с bz, gz или zip. Если отбросить круглые скобки, смысл регулярного выражения изменится, и ему будут соответствовать имена, начинающиеся с bz или содержащие gz или zip:
[[email protected]/* */ ~]$ grep -Eh '^bz|gz|zip' dirlist*.txt
Квантификаторы
Расширенные регулярные выражения поддерживают несколько способов определения числа совпадений с элементом.
? — совпадение с элементом ноль или один раз
Этот квантификатор фактически означает: «совпадение с предыдущим элементом не обязательно». Представьте, что нужно проверить допустимость номера телефона, и предполагается, что номер допустим, если представлен в одной из двух форм: (
^(?[0-9][0-9][0-9])? [0-9][0-9][0-9]-[0-9][0-9][0-9][0-9]$
В этом выражении за круглыми скобками следуют знаки вопроса, указывающие, что скобки могут либо отсутствовать, либо присутствовать один раз. И снова, поскольку круглые скобки считаются метасимволами (в ERE), мы экранировали их обратными слешами, чтобы они интерпретировались как литералы.
Попробуем применить это выражение:
[[email protected]/* */ ~]$ echo "(555) 123-4567" | grep -E '^(?[0-9][0-9][0-9])? [0-9][0-9][0-9]$'
(555) 123-4567
[[email protected]/* */ ~]$ echo "555 123-4567" | grep -E '^(?[0-9][0-9][0-9])? [0-9][0-9][0-9]-[0-9][0-9][0-9][0-9]$'
555 123-4567
[[email protected]/* */ ~]$ echo "AAA 123-4567" | grep -E '^(?[0-9][0-9][0-9])? [0-9][0-9][0-9]-[0-9][0-9][0-9][0-9]$'
[[email protected]/* */ ~]$
Здесь регулярному выражению соответствуют обе формы записи номера телефона, но ему не соответствует номер, содержащий нецифровые символы.
* — совпадение с элементом ноль или более раз
Подобно метасимволу ?, звездочка (*) обозначает необязательный элемент; однако, в отличие от знака вопроса (?), этот элемент может встречаться любое число раз, а не только единожды. Представьте, что нам нужно проверить, является ли строка предложением. Чтобы удовлетворять нашим требованиям строка должна начинаться с большой буквы, содержать любое число букв верхнего и нижнего регистра и пробелов и заканчиваться точкой. Для поиска совпадений с этим (очень приблизительным) определением предложения воспользуемся следующим регулярным выражением:
[[:upper:]][[:upper:][:lower:] ]*.
Выражение состоит из трех элементов: выражение в квадратных скобках с классом символов [:upper:], выражение в квадратных скобках с двумя классами символов, [:upper:] и [:lower:], и пробелом, и точка, экранированная обратным слешем. Второй элемент сопровождается метасимволом *, поэтому в нашем предложении ему может соответствовать любое число букв верхнего и нижнего регистра и пробелов, следующих за первой буквой верхнего регистра:
[[email protected]/* */ ~]$ echo "This works." | grep -E '[[:upper:]][[:upper:][:lower:] ]*.'
This works.
[[email protected]/* */ ~]$ echo "This Works." | grep -E '[[:upper:]][[:upper:][:lower:] ]*.'
This Works.
[[email protected]/* */ ~]$ echo "this does not" | grep -E '[[:upper:]][[:upper:][:lower:] ]*.'
[[email protected]/* */ ~]$
Первые два примера соответствуют выражению, а третье — нет, потому что в нем отсутствует обязательный первый символ верхнего регистра и завершающая точка.
+ — совпадение с элементом один или более раз
Метасимвол + действует почти так же, как *, но требует совпадения с предыдущим элементом не менее одного раза. Следующему регулярному выражению будут соответствовать только строки, состоящие из групп, насчитывающих один или несколько алфавитных символов и разделенных одиночными пробелами: