Linux Essentials//Die Einsteiger-Zertifizierung des LPI - Linup Front ...

104 7 Reguläre Ausdrücke
7.1 Reguläre Ausdrücke: Die Grundlagen
Zeichen
Zeichenklassen
Komplement
Viele Linux-Kommandos dienen im weitesten Sinne zur Textbearbeitung – Muster
der Form »tue xyz für alle Zeilen, die wie folgt aussehen« tauchen immer wieder
auf. Ein sehr mächtiges Mittel zur Beschreibung von Textstücken, meist Zeilen in
Dateien, sind »reguläre Ausdrücke« 1 . Auf den ersten Blick ähneln reguläre Ausdrücke
den Suchmustern der Shell (Abschnitt 6.3), aber sie funktionieren anders
und bieten mehr Möglichkeiten.
Reguläre Ausdrücke werden gerne »rekursiv« aus Bausteinen aufgebaut, die
selbst als reguläre Ausdrücke gelten. Die einfachsten regulären Ausdrücke sind
Buchstaben, Ziffern und viele andere Zeichen des üblichen Zeichenvorrats, die
für sich selber stehen. »a« wäre also ein regulärer Ausdruck, der auf das Zeichen
»a« passt; der reguläre Ausdruck »abc« passt auf die Zeichenkette »abc«. Ähnlich
wie bei Shell-Suchmustern gibt es die Möglichkeit, Zeichenklassen zu definieren;
der reguläre Ausdruck »[a-e]« passt also auf genau eines der Zeichen »a« bis »e«,
und »a[xy]b« passt entweder auf »axb« oder »ayb«. Wie bei der Shell können Bereiche
gebildet und zusammengefasst werden – »[A-Za-z]« passt auf alle Groß- und
Kleinbuchstaben (ohne Umlaute) –, nur die Komplementbildung funktioniert etwas
anders: »[^abc]« passt auf alle Zeichen außer »a«, »b« und »c«. (Bei der Shell
hieß das »[!abc]«.) Der Punkt ».« entspricht dem Fragezeichen in Shellsuchmustern,
steht also für ein einziges beliebiges Zeichen – ausgenommen davon ist nur
der Zeilentrenner »\n«: »a.c« passt also auf »abc«, »a/c« und so weiter, aber nicht
auf die mehrzeilige Konstruktion
a
c
Anker
Zeilenanfang
Zeilenende
Der Grund dafür besteht darin, dass die meisten Programme zeilenorientiert vorgehen
und »zeilenübergreifende« Konstruktionen schwieriger zu verarbeiten wären.
(Was nicht heißen soll, dass es nicht manchmal nett wäre, das zu können.)
Während Shellsuchmuster immer vom Anfang eines Pfadnamens aus passen
müssen, reicht es bei Programmen, die Zeilen aufgrund von regulären Ausdrücken
auswählen, meist aus, wenn der reguläre Ausdruck irgendwo in einer Zeile
passt. Allerdings können Sie diese Freizügigkeit einschränken: Ein regulärer Ausdruck,
der mit dem Zirkumflex (»^«) anfängt, passt nur am Zeilenanfang, und ein
regulärer Ausdruck, der mit dem Dollarzeichen (»$«) aufhört, entsprechend nur
am Zeilenende. Der Zeilentrenner am Ende jeder Zeile wird ignoriert, so dass Sie
»xyz$« schreiben können, um alle Zeilen auszuwählen, die auf »xyz« enden, und
nicht »xyz\n$« angeben müssen.
B
Strenggenommen passen »^« und »$« auf gedachte »unsichtbare« Zeichen
am Zeilenanfang bzw. unmittelbar vor dem Zeilentrenner am Zeilenende.
Wiederholung
Vorrang
Schließlich können Sie mit dem Stern (»*«) angeben, dass der davorstehende
Ausdruck beliebig oft wiederholt werden kann (auch gar nicht). Der Stern
selbst steht nicht für irgendwelche Zeichen in der Eingabe, sondern modifiziert
nur das Davorstehende – das Shellsuchmuster »a*.txt« entspricht also dem regulären
Ausdruck »^a.*\.txt$« (denken Sie an die »Verankerung« des Ausdrucks
am Anfang und Ende der Eingabe und daran, dass ein einzelner Punkt auf alle
Zeichen passt).
Wiederholung hat Vorrang vor Aneinanderreihung; »ab*« ist ein einzelnes »a«
gefolgt von beliebig vielen »b« (auch keinem), nicht eine beliebig häufige Wiederholung
von »ab«.
1 Der Begriff kommt eigentlich aus der theoretischen Informatik und beschreibt ein Verfahren zur
Charakterisierung von Mengen von Zeichenketten, die aus Verkettung von konstanten Elementen,
Alternativen von konstanten Elementen und deren möglicherweise unbegrenzter Wiederholung besteht.
Routinen zur Erkennung regulärer Ausdrücke sind elementare Bestandteile vieler Programme,
etwa Compilern für Programmiersprachen. Reguläre Ausdrücke tauchten in der Geschichte von Unix
schon sehr früh auf; die meisten frühen Unix-Entwickler hatten einen Hintergrund in theoretischer
Informatik, so dass die Idee ihnen nahelag.
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