Linux中grep命令功能及用法详解
一、功能介绍
grep（全称是：Global Regular Expression Print）是 Linux/Unix 系统中文本处理的重要工具，是一个强大的命令行工具，其通过正则表达式（或普通字符串）在文件或标准输入中搜索模式，并输出匹配的行到控制台。
grep命令的核心功能和用途主要有以下几点：
1、文本搜索：基于模式（字符串或正则表达式）在文件、输入流或多级目录中搜索内容。
2、模式过滤：支持正向匹配（显示匹配行）和反向匹配（排除匹配行）。
3、上下文展示：输出匹配行及其前后若干行（调试日志场景常用）。
4、统计与定位：统计匹配次数、显示行号、仅输出文件名等。
5、递归操作：跨目录层级搜索文件。
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二、语法
grep [选项] 模式 [文件/目录...]
grep [选项] PATTERN [FILE...]
语法中：
PATTERN指要搜索的模式，可以是字符串或正则表达式。
文件/目录是要搜索的文件或目录。如果未指定文件，grep 将从标准输入读取数据。
三、选项参数介绍
1） -i：搜索时忽略大小写，默认情况区分大小写。
grep -i pattern files ：不区分大小写的搜索。
grep pattern filename：在文件filename中搜索pattern。
2）-v：反向匹配，输出不匹配的行
grep -v "debug" test.txt
3）-n：显示匹配行的行号，
grep -n "debug" test.txt
4）-c：统计匹配行数（非具体内容）
grep -c "info" test.txt
5）-w ：只匹配整个单词，而不是字符串的一部分(如匹配‘info’，而不是‘info2’)
grep -w "info" test.txt
6）-r / -R ：递归地搜索指定目录及其子目录，
grep -r "function" ./src/
7）-l ：仅显示包含匹配项的文件名，
grep -l pattern files ：只列出匹配的文件名
grep -L pattern files ：列出不匹配的文件名
8）-e 模式：指定多个模式（逻辑"或"）
grep -e "error" -e "warn" log.txt
使用该命令搜索出文件中能部分匹配到error或warn的所有内容。
9）-A NUM：显示匹配行及其后 NUM 行（After Context）
grep -A 2 "crash" debug.log
10）-B NUM：显示匹配行及其前 NUM 行（Before Context）
grep -B 3 "exception" trace.log
11）-C NUM：显示匹配行及其前后各 NUM 行（Context）
grep -C number pattern files
匹配的上下文分别显示[number]行
12）-E：启用扩展正则表达式（同 egrep）
grep -E "error|warn" app.log
13）-F：禁用正则，按字面值匹配（同 fgrep，适合纯字符串）
grep -F ".*" file（匹配 .* 字符串）
14）–color=auto：高亮匹配内容，
alias grep='grep --color=auto'
15）–include：指定匹配的文件类型（需递归）
grep -r --include="*.cpp" "main" ./
16）–exclude：排除特定文件类型
grep -r --exclude="*.tmp" "warn" /tmp/*，排除后缀为.tmp"的文件
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四、用法示例
1）搜索包含 “error” 或 “critical” 的行，显示行号和上下文
grep -n -C 2 -E "error|critical" /var/log/syslog
2）统计 Nginx 日志中 404 状态码出现的次数
grep -c " 404 " /var/log/nginx/access.log
3）递归搜索 Python 代码中未完成的 TODO 注释
grep -rnw --include="*.py" "TODO" ./src/
4）检查正在运行的 Java 进程
ps aux | grep "[j]ava"
使用 [j] 避免匹配到grep自身
5）监控实时日志中的异常（tail -f 持续输出）
tail -f /var/log/app.log | grep --color "Exception"
6）提取 CSV 文件中第 3 列为 “success” 的行
grep -E "^([^,]*,){2}success," data.csv
7）过滤空行和注释行（假设注释以 开头）
grep -v -E "^$|^" config.conf
8）与 find 一起使用
find /var/log -name "*.log" -exec grep "error" {} +
9）与 awk/sed 管道处理
grep "data" file.txt | awk '{print $2}' | sed 's/old/new/'
10）多文件操作并行搜索（需 xargs 或 parallel）：
find . -name "*.txt" | xargs grep -H "pattern" -H 显示文件名
五、grep中正则表达式用法介绍
grep在用于查找文本文件中的特定内容时，常搭配正则表达式一起使用。
- 基本正则表达式（BRE，默认模式）
.：匹配任意单个字符（换行符除外），a.c → "abc", "a1c"
^：匹配行首，^start → 行首为 "start"
$：匹配行尾，end$ → 行尾为 "end"
[]：匹配字符集合中的任意一个字符，[aeiou] → 任意元音字母
[^]：匹配不在字符集合中的任意字符，例如： [^0-9] → 非数字字符
*：前一个字符匹配 0 次或多次，例如： go*gle → "ggle", "google"
{n,m} 前一个字符匹配 n 到 m 次 a{2,4} → "aa", "aaa", "aaaa"
：转义特殊字符（如 $ 匹配美元符号），例如：$10 → "$10"
- 扩展正则表达式（ERE，-E 选项启用）
+：前一个字符匹配1次或多次，例如：go+gle→"gogle","google"（不匹配"ggle"）
?：前一个字符匹配0次或1次，例如：colou?r→"color","colour"
| ：逻辑或（匹配多个模式之一）例如：error|warn→"error"或"warn"
()：分组表达式，例如：(ab)+→"ab","abab"
{n,m}：匹配次数范围（无需转义），例如：a{2,4}→"aa","aaa","aaaa"
3、正则实战示例
ls -l | grep '^a' 通过管道过滤ls -l输出的内容，只显示以a开头的行。
grep 'test' d* 显示所有以d开头的文件中包含test的行。
grep 'test' aa bb cc 显示在aa，bb，cc文件中匹配test的行。
grep '[a-z]' aa 显示所有包含每个字符串至少有5个连续小写字符的字符串的行。
grep 'w(es)t.*' aa 如果west被匹配，则es就被存储到内存中，并标记为1，然后搜索任意个字符(.)，这些字符后面紧跟着另外一个es()，找到就显示该行。如果用egrep或grep -E，就不用""号进行转义，直接写成’w(es)t.'就可以了。
匹配 IP 地址：grep -E "([0-9]{1,3}.){3}[0-9]{1,3}" log.txt
匹配邮箱地址：grep -E "[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+.[a-zA-Z]{2,}" users.csv
六、Linux中grep命令的安装
在大多数 Linux 的发行版（如：RedHat、Debian/Ubuntu、Centos等）中，grep 是一个预装的核心工具，通常无需手动安装。但如果因特殊原因缺失，则需要用户手动安装。
1、检查是否已安装
在终端运行以下命令，若输出版本信息则已安装：
grep --version
或查看安装路径（默认 /usr/bin/grep）
which grep
出现以下结果则表示系统中已安装grep工具。
2、安装方法
Linux系统的不同发行版中，grep命令的安装方法不同。下面按照发行版的分类进行介绍。
1）Debian/Ubuntu 及衍生系统
sudo apt update 更新软件源
sudo apt install grep 安装/重新安装
2）RHEL/CentOS/Fedora
CentOS 7 或更早版本中，使用：sudo yum install grep
CentOS 8+/Fedora中，使用：sudo dnf install grep
3）Arch/Manjaro
sudo pacman -Sy grep 同步仓库并安装
4）openSUSE
sudo zypper install grep
5）Alpine Linux
sudo apk add grep Alpine 使用 musl 库
6） Docker 容器中安装grep
某些基础镜像（如 alpine、scratch）可能未预装 grep，需在 Dockerfile文件中显式安装，在Dockerfile文件中加以下两行指令：
FROM alpine
RUN apk add grep
7）源码编译安装
这种安装方式仅当包管理器不可用时可考虑使用，不推荐这种方式。
下载源码：wget http://ftp.gnu.org/gnu/grep/grep-3.11.tar.xz
tar -xf grep-3.11.tar.xz
cd grep-3.11
./configure
make
sudo make install
3、验证安装
安装完成后，可通过以下命令检查是否安装成功及安装的版本信息。
grep --version
grep -E 'test' /etc/os-release 测试扩展正则（等效 egrep）
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