详解grep 和 fgrep 命令

本篇文章重点讲解一下grep 和 fgrep 命令，有需要的小伙伴可以参考一下。

第一次尝试

Linux 系统在 /usr/share/dict/words 文件中保存了一个单词词典。这是一个很长的纯文本文件。我的系统的单词文件里有超过 479,800 个条目。该文件既包含纯文本，也包含专有名词(名字、地点等等)。

为了开始我的第一次猜测，我只想得到一个长度正好是五个字母的纯文本词的列表。要做到这一点，我使用这个 grep 命令：

$ grep '^[a-z][a-z][a-z][a-z][a-z]$' /usr/share/dict/words > myguess

grep 命令使用正则表达式来进行搜索。你可以用正则表达式做很多事情，但为了帮助我解决 Wordle 问题，我只需要基本的东西。^ 表示一行的开始，$ 表示一行的结束。在两者之间，我指定了五个 [a-z] 的实例，表示从 a 到 z 的任何小写字母。
我还可以使用 wc 命令来查看我的可能单词列表，“只有” 15,000 个单词：

$ wc -l myguess 15034 myguess

从这个列表中，我随机挑选了一个五个字母的单词：acres。a 被设置为黄色，意味着该字母存在于神秘单词的某处，但不在第一位置。其他字母是灰色的，所以我知道它们并不存在于今天的单词中。

第二次尝试

对于我的下一个猜测，我想得到一个包含 a 的所有单词的列表，但不是在第一位置。我的列表也不应该包括字母 c、r、e 或 s。让我们把这个问题分解成几个步骤。

为了得到所有带 a 的单词的列表，我使用 fgrep(固定字符串 grep)命令。fgrep 命令也像 grep 一样搜索文本，但不使用正则表达式：

$ fgrep a myguess > myguess2

这使我的下一个猜测的可能列表从 15,000 个字下降到 6,600 个字：

$ wc -l myguess myguess2
15034 myguess
6634 myguess2
21668 total

但是这个单词列表中的第一个位置也有字母 a，这是我不想要的。游戏已经表明字母 a 存在于其他位置。我可以用 grep 修改我的命令，以寻找在第一个位置包含其他字母的词。这就把我可能的猜测缩小到了 5500 个单词：

$ wc -l myguess myguess2
15034 myguess
6634 myguess2
21668 total

但我知道这个神秘的词也不包括字母 c、r、e 或 s。我可以使用另一个 grep 命令，在搜索中省略这些字母：

$ fgrep a myguess | grep '^[b-z]' | grep -v '[cres]' > myguess2
$ wc -l myguess myguess2
15034 myguess
1257 myguess2
16291 total

-v 选项意味着反转搜索，所以 grep 将只返回不符合正则表达式 [cres] 或单列字母 c、r、e 或 s 的行。有了这个额外的 grep 命令，我把下一个猜测的范围大大缩小到只有 1200 个可能的单词，这些单词在某处有一个 a，但不在第一位置，并且不包含 c、r、e、或 s。

在查看了这个列表后，我决定尝试一下 balmy 这个词。

我选择 banal 作为我下一次猜测的可能的词，而这恰好是正确的。

$ cat myguess3
babul
bailo
bakal
bakli
banal
bauld
baulk

第三次尝试

这一次，字母 b 和 a 被高亮显示为绿色，意味着我把这些字母放在了正确的位置。字母 l 是黄色的，所以这个字母存在于单词的其他地方，但不是在那个位置。字母 m 和 y 是灰色的，所以我可以从我的下一个猜测中排除这些。

为了确定下一个可能的单词列表，我可以使用另一组 grep 命令。我知道这个词以 ba 开头，所以我可以从这里开始搜索：

$ grep '^ba' myguess2 > myguess3
$ wc -l myguess3
77 myguess3

这只有 77 个词! 我可以进一步缩小范围，寻找除第三位外还包含字母 l 的词：

$ grep '^ba[^l]' myguess2 > myguess3
$ wc -l myguess3
61 myguess3

方括号 [^l] 内的 ^ 表示不是这个字母列表，即不是字母 l。这使我的可能单词列表达到 61 个，并非所有的单词都包含字母 l，我可以用另一个 grep 搜索来消除这些单词：

$ grep '^ba[^l]' myguess2 | fgrep l > myguess3
$ wc -l myguess3
10 myguess3

这些词中有些可能包含字母 m 和 y，而这些字母并不在今天的神秘词中。我可以再进行一次反转 grep 搜索，将它们从我的猜测列表中删除：

$ grep '^ba[^l]' myguess2 | fgrep l | grep -v '[my]' > myguess3
$ wc -l myguess3
7 myguess3

我的可能的单词列表现在非常短，只有七个单词!

我选择 banal 作为我下一次猜测的可能的词，而这恰好是正确的。

正则表达式的力量

Linux 的命令行提供了强大的工具来帮助你完成实际工作。grep 和 fgrep 命令在扫描单词列表方面提供了极大的灵活性。对于一个基于单词的猜测游戏，grep 帮助识别了一个包含 15000 个可能的单词的列表。在猜测并知道哪些字母出现在神秘的单词中，哪些没有，grep 和 fgrep 帮助将选项缩小到 1200 个单词，然后只剩下 7 个单词。这就是命令行的力量。

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