『BASH』——Hadex's brief analysis of "Lookahead and Lookbehind Zero-Length Assertions"

/*为节省时间，本文以汉文撰写*/

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～前言～

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　　深入学习正则表达式，可以很好的提高思维逻辑的缜密性；又因正则应用于几乎所有高级编程语言，其重要性不言而喻，是江湖人士必备的内功心法。

　　正则表达式概要（object:PCRE）

　　「一」匹配方向

• 横向视图，即按行：从左至右
• 纵向视图，即按列：自上而下

　　「二」基本匹配位移单位

　　　　默认以单个字符为基本位移单位；可通过\b“contents”\b格式指定按“连续字符串”为基本单位进行逐位匹配，\b\b的边界定义可以为blank-空格、Tab制表符、\n-Linux换行符、\r-MS回车符或标点符号

　　「三」匹配范围

　　　　默认贪婪特性，即匹配符合条件的最大范围；可在量词后追加一个“?”转换为懒惰模式

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～正题～    Zero-Length Assertions

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　　中文通常译作“零宽断言”，起源于Perl5，very powerful and flexible!为便于理解，可将其与^$\b等归为一类，即：不实际占用任何字符位的虚拟分界线，英文名称即包含“Zero-Length”！

　　按其相对匹配目标的位移方向，可分为Lookahead和Lookbehind，按其匹配逻辑取向（True/False），又分为positive和negative

　　即：

• Positive Lookahead Zero-Length Assertions正逻辑向前位移零宽断言——按基本位移单位逐个查找符合条件的目标，然后在目标之前标记虚拟分界线；表达式(?=exp)　
• Positive Lookbehind Zero-Length Assertions正逻辑向后位移零宽断言——按基本位移单位逐个查找符合条件的目标，然后在目标之后标记虚拟分界线；表达式(?<=exp)向后位移零宽断言，其“exp”不能包含如{1,}*+等量词以及(ab)|(bcde)等形式
• Negative Lookahead Zero-Length Assertions负逻辑向前位移零宽断言——按基本位移单位逐个查找不符合条件的目标，然后在目标之前标记虚拟分界线；表达式(?!exp)
• Negative Lookbehind Zero-Length Assertions负逻辑向后位移零宽断言——按基本位移单位逐个查找不符合条件的目标，然后在目标之后标记虚拟分界线；表达式(?<!exp)向后位移零宽断言，其“exp”不能包含如{3,100}+*等量化单位或(\d)|(\s\w)等表达式

　　特别注意：Zero-Length Assertions中的匹配条件“exp”仅仅用于确定“虚似分界线”的位置，并不选中或排除任何字符，其意义是缩小匹配范围；最终匹配出的结果是由零宽表达式之外的条件确定的。

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如下以“ip addr”的输出为示例分类讲解

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: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu  qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen
    link/loopback ::::: brd :::::
    inet 127.0.0.1/ brd 127.255.255.255 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::/ scope host
       valid_lft forever preferred_lft forever
: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu  qdisc pfifo_fast state UP group default qlen
    link/ether :8d:5c:e2::2f brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.18.21.244/ brd 172.18.21.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::428d:5cff:fee2:872f/ scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever

实验一：提取所有端口的名称及其MTU值

f@z ~ $ ip addr | grep -oP '(\w+(?=:+\s+<+))|(?<=\smtu\s)\d+'
lo

eth0

实验二「00」：排除“ip addr”输出结果中含有“lft”的行

f@z ~ $ ip addr | grep -oP '^(?!.*lft).*$'
: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu  qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen
    link/loopback ::::: brd :::::
    inet 127.0.0.1/ brd 127.255.255.255 scope host lo
    inet6 ::/ scope host
: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu  qdisc pfifo_fast state UP group default qlen
    link/ether :8d:5c:e2::2f brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.18.21.244/ brd 172.18.21.255 scope global eth0
    inet6 fe80::428d:5cff:fee2:872f/ scope link 

实验二「01」：错误演示

f@z ~ $ ip addr | grep -oP '(?!.*lft).*'
: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu  qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen
    link/loopback ::::: brd :::::
    inet 127.0.0.1/ brd 127.255.255.255 scope host lo
ft forever
    inet6 ::/ scope host
ft forever
: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu  qdisc pfifo_fast state UP group default qlen
    link/ether :8d:5c:e2::2f brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.18.21.244/ brd 172.18.21.255 scope global eth0
ft forever
    inet6 fe80::428d:5cff:fee2:872f/ scope link
ft forever
f@z ~ $ ip addr | grep -oP '\b(?!.*lft).*\b'
: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu  qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen
link/loopback ::::: brd :::::
inet 127.0.0.1/ brd 127.255.255.255 scope host lo
 forever
inet6 ::/ scope host
 forever
: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu  qdisc pfifo_fast state UP group default qlen
link/ether :8d:5c:e2::2f brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 172.18.21.244/ brd 172.18.21.255 scope global eth0
 forever
inet6 fe80::428d:5cff:fee2:872f/ scope link
 forever

 错误解析：必须“^$”限定基本位移单位为整行，方能达成任意一次匹配结果为false时，即判定排除整行的目的。

REFERENCE: 

http://www.regular-expressions.info/lookaround.html