Linux命令行通配符和正则表达式 - GNU/Linux

Linux 命令行默认支持哪些类似正则表达式的通配符，如?, * [0-9]等。

Linux 命令行中支持多种通配符（globs/patterns），但这不是真正的正则表达式。以下是主要的匹配模式：

1. Shell 通配符（Globs）

基本通配符

* - 匹配任意数量的任意字符（包括0个）
```
ls *.txt      # 匹配所有 .txt 文件
```

? - 匹配单个任意字符

ls file?.txt  # 匹配 file1.txt, fileA.txt

[] - 字符组，匹配方括号中的任意一个字符

ls file[123].txt    # 匹配 file1.txt, file2.txt, file3.txt
ls [abc]*.txt       # 匹配以 a,b,c 开头的 .txt 文件

[!] 或 [^] - 否定字符组

ls file[!123].txt   # 匹配不是 file1/2/3.txt 的文件

范围匹配

[0-9] - 匹配数字
```
ls file[0-9].txt
```
[a-z] - 匹配小写字母
```
ls [a-z]*
```
[A-Z] - 匹配大写字母
[a-zA-Z] - 匹配所有字母
[a-zA-Z0-9] - 匹配字母和数字

高级通配符（需要开启 extglob）

shopt -s extglob  # 启用扩展通配符

?(pattern) - 匹配0次或1次

ls file@(2020)?(.txt)  # file 或 file.txt

*(pattern) - 匹配0次或多次

ls file*(.txt)  # file, file.txt, file.txt.txt

+(pattern) - 匹配1次或多次

ls file+(.txt)  # file.txt, file.txt.txt

@(pattern|pattern) - 匹配其中一个模式

ls file@(.txt|.log)  # file.txt 或 file.log

!(pattern) - 匹配除指定模式外的
```
ls !(*.txt)  # 所有非 .txt 文件
```

2. 真正的正则表达式工具

grep 系列

# 基本正则表达式
grep 'pattern' file
# 扩展正则表达式
grep -E 'pattern' file
# 或
egrep 'pattern' file
# Perl 风格正则表达式
grep -P 'pattern' file

sed（流编辑器）

sed -n '/pattern/p' file      # 打印匹配行
sed 's/pattern/replacement/'  # 替换

awk

awk '/pattern/ {print}' file

3. 文件查找中的正则表达式

find 命令

# -name 使用通配符
find . -name "*.txt"
# -regex 使用完整正则表达式
find . -regex ".*/[0-9][0-9]\.txt"

4. 常见正则表达式符号对照

用途	Shell 通配符	正则表达式
任意字符	`?`	`.`
任意数量字符	`*`	`.*`
字符组	`[abc]`	`[abc]`
数字	`[0-9]`	`[0-9]` 或 `\d`
非数字	无直接对应	`\D`
开头锚定	无	`^`
结尾锚定	无	`$`

5. 示例对比

# Shell 通配符（匹配文件）
ls 3??.txt        # 3开头，任意3个字符，.txt结尾
ls 3[0-9][0-9].txt # 3开头，两个数字，.txt结尾
# 正则表达式（在文本中搜索）
grep '^3[0-9][0-9]\.txt$' file

重要区别

Shell 通配符用于文件名扩展，由 shell 在处理命令前展开
正则表达式用于文本处理，由具体工具（grep, awk, sed）解析
大多数符号含义不同（如 . 在正则中表示任意字符，在通配符中就是点字符）

快速参考表

*       # 任意数量的任意字符（shell通配符）
?       # 单个任意字符（shell通配符）
[abc]   # a,b,c中的任意一个（两者通用）
[^abc]  # 不是a,b,c的任意字符（正则表达式）
[!abc]  # 不是a,b,c的任意字符（shell通配符）
.       # 任意单个字符（正则），普通点字符（shell通配符）
.*      # 任意数量任意字符（正则）
^       # 行首（正则）
$       # 行尾（正则）

示例：写一个shell命令行，将某个目录下的以3xx.bkt格式的文件rsync到另一个目录，其中3xx.bkt格式中xx表示两位数字。

可以使用 rsync 配合通配符来实现这个需求。以下是几种实现方式：

方法1：直接使用通配符

rsync -av /源目录/3??.bkt /目标目录/

3??.bkt 会匹配 3 开头，后跟任意两个字符，最后是 .bkt 的文件

方法2：更精确的数字匹配

如果只想匹配数字（0-9），可以使用：

rsync -av /源目录/3[0-9][0-9].bkt /目标目录/

方法3：使用 find 命令（更灵活）

find /源目录 -name "3[0-9][0-9].bkt" -exec rsync -av {} /目标目录/ \;

方法4：使用 for 循环

for file in /源目录/3[0-9][0-9].bkt; do
    if [ -f "$file" ]; then
        rsync -av "$file" /目标目录/
    fi
done

常用 rsync 选项说明

-a：归档模式，保留权限、时间戳等
-v：显示详细输出
-z：传输时压缩（适合慢速网络）
--progress：显示传输进度
--dry-run：试运行，不实际传输文件

示例

假设源目录是 /data/source，目标目录是 /data/backup：

rsync -av /data/source/3[0-9][0-9].bkt /data/backup/