问题 (Situation)

在Rocky Linux系统中，执行以下命令序列时出现了令人困惑的结果：

file=jdslkfajkldsjafklds
expr match $file "k.*j"

返回结果: 0

这个结果让人疑惑 - 字符串”jdslkfajkldsjafklds”明明包含了字母’k’和’j’，为什么expr match命令没有匹配到任何内容，而是返回了0呢？

冲突 (Complication)

许多Shell脚本开发者可能会认为expr match命令会在整个字符串中查找匹配的模式，但实际上，这个命令有一个容易被忽略的特性：它只会从字符串的开头开始匹配。这与grep、sed等常用的文本处理命令的默认行为不同，后者会在整个字符串中查找匹配。

原因分析 (Question)

让我们分析为什么上面的命令返回0：

1. match命令的工作原理：expr match命令的语法是expr match STRING REGEX，它仅从STRING的开头开始尝试匹配REGEX模式

2. 我们的例子：
   • STRING是”jdslkfajkldsjafklds”
   • REGEX是”k.*j”
   • 由于STRING以’j’开头，而不是以’k’开头，所以从开头开始的匹配失败
   • 当匹配失败时，expr命令返回0
3. 返回值的含义：expr match命令成功匹配时返回匹配到的字符串长度，失败时返回0

解决方案 (Answer)

1. 使用grep在整个字符串中匹配

如果你想在整个字符串中查找模式，grep是更合适的选择：

echo "$file" | grep -o "k.*j"
# 输出: kldsjafk

2. 修改expr命令使用:语法

使用expr STRING : REGEX语法，并在模式前添加.*来匹配字符串开头到目标模式之间的内容：

expr "$file" : ".*k.*j"
# 返回: 17 (整个字符串的长度，因为匹配成功)

3. 使用bash的内置功能

Bash本身也提供了字符串匹配功能：

if [[ "$file" == *k*j* ]]; then
  echo "匹配成功"
fi

expr命令的常见用法

除了字符串匹配外，expr命令还有许多其他用途：

1. 算术运算

expr 5 + 3  # 加法
expr 10 - 2  # 减法
expr 4 * 5  # 乘法（需要转义*）
expr 20 / 4  # 除法
expr 10 % 3  # 取模

2. 字符串操作

expr length "hello"  # 计算字符串长度
expr substr "hello" 2 3  # 截取子字符串
expr index "hello world" o  # 查找字符位置
expr "$file" : "\\(k.*j\\)"  # 使用捕获组获取匹配内容

注意事项

1. 空格的重要性：expr命令的参数之间必须有空格
2. 特殊字符转义：某些字符（如*、(、)等）需要使用反斜杠转义
3. 返回值：成功匹配时返回匹配长度，失败返回0，错误返回非0值
4. 性能考虑：对于复杂的字符串处理，考虑使用awk或sed等更强大的工具

总结

expr match命令返回0的原因是它只从字符串开头进行匹配，而不是在整个字符串中搜索。理解这个特性可以帮助我们避免在Shell脚本中常见的匹配错误，选择合适的字符串处理工具和方法。

在日常的系统管理和自动化脚本编写中，选择正确的字符串处理工具（expr、grep、sed、awk或Bash内置功能）对于编写高效、可靠的脚本至关重要。