是否可以使用sed可靠地转义regex元字符

3mpgtkmj  于 2022-12-24  发布在  其他
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我想知道是否有可能编写一个100%可靠的sed命令来转义输入字符串中的任何正则表达式元字符,以便它可以在后续的sed命令中使用。

#!/bin/bash
# Trying to replace one regex by another in an input file with sed

search="/abc\n\t[a-z]\+\([^ ]\)\{2,3\}\3"
replace="/xyz\n\t[0-9]\+\([^ ]\)\{2,3\}\3"

# Sanitize input
search=$(sed 'script to escape' <<< "$search")
replace=$(sed 'script to escape' <<< "$replace")

# Use it in a sed command
sed "s/$search/$replace/" input

我知道有更好的工具可以处理固定字符串而不是模式,例如awkperlpython。我只想证明sed是否可行。我想说,让我们专注于基本的POSIX正则表达式,以获得更多乐趣!:)
我已经尝试了很多东西,但任何时候我都可以找到一个输入,打破了我的尝试。我认为保持它抽象为script to escape不会导致任何人进入错误的方向。
顺便说一句,讨论到了这里。我想这可能是一个收集解决方案的好地方,可能会打破和/或阐述它们。

kqlmhetl

kqlmhetl1#

注:

  • 如果您正在寻找基于本答案中讨论的技术的预打包功能
      • bash函数能够实现健壮的转义**,甚至在*多行 * 替换中也是如此,可以在本文的底部找到**(另外还有一个perl解决方案,它使用perl内置的转义支持)。
  • @EdMorton的答案包含一个工具bash脚本),可以健壮地执行*单行 * 替换
  • Ed的答案现在有了下面使用的sed命令的 * 改进 * 版本,并在calestyo's answer中进行了更正,如果您希望转义字符串常量,以便与 * 其他 * 正则表达式处理工具(如awkperl)一起使用,则需要使用该命令。* * 对于跨工具使用,\必须转义为\\而不是[\],这意味着:而不是

sed 's/[^^]/[&]/g; s/\^/\\^/g'命令,则必须使用
x1米11米1x

  • 下面的所有代码片段都假设bash为shell(可以进行符合POSIX的重构):

单线解决方案

转义字符串文字以用作sed中的 * regex *:

表扬:给予应得的表扬:我在this answer中找到了下面使用的正则表达式。
假设搜索字符串是 * single * 行字符串:

search='abc\n\t[a-z]\+\([^ ]\)\{2,3\}\3'  # sample input containing metachars.

searchEscaped=$(sed 's/[^^]/[&]/g; s/\^/\\^/g' <<<"$search") # escape it.

sed -n "s/$searchEscaped/foo/p" <<<"$search" # Echoes 'foo'
  • ^之外的每个字符都放置在其自己的字符集[...]表达式中,以将其视为文本。
  • 注意,^是一个字符,您 * 不能 * 表示为[^],因为它在该位置具有特殊含义(求反)。
  • 然后,将^字符转义为\^
  • 请注意,您不能通过在每个字符前面放置一个\来转义它,因为这可能会将一个文字字符转换为元字符,例如,\<\b在某些工具中是单词边界,\n是换行符,\{是RE间隔(如\{1,3\})的开始,等等。

该方法是稳健的,但效率不高。

    • 健壮性来自于 * 不 * 尝试预测所有特殊的正则表达式字符**-这在正则表达式方言中会有所不同-而是只关注 * 所有正则表达式方言共有的两个特性*:
  • 在一个字符集中指定文字字符的能力。
  • 将文字^转义为\^功能

转义字符串文字以用作seds///命令中的 * 替换字符串 *:

seds///命令中的替换字符串不是正则表达式,但它可以识别 * 占位符 *,这些占位符表示与正则表达式匹配的整个字符串(&)或按索引列出的特定捕获组结果(\1\2、...),因此必须将它们与(常用的)正则表达式分隔符/一起转义。
假设替换字符串是 * single * 行字符串:

replace='Laurel & Hardy; PS\2' # sample input containing metachars.

replaceEscaped=$(sed 's/[&/\]/\\&/g' <<<"$replace") # escape it

sed -n "s/.*/$replaceEscaped/p" <<<"foo" # Echoes $replace as-is

多线解决方案

转义MULTI-LINE字符串文字以用作sed中的 * regex *:

    • 注意**:只有在尝试匹配之前读取了 * 多个输入行 *(可能是全部)时,这才有意义。

由于sedawk之类的工具在默认情况下一次只能操作 * 一行 *,因此需要额外的步骤才能使它们一次读取多行。

# Define sample multi-line literal.
search='/abc\n\t[a-z]\+\([^ ]\)\{2,3\}\3
/def\n\t[A-Z]\+\([^ ]\)\{3,4\}\4'

# Escape it.
searchEscaped=$(sed -e 's/[^^]/[&]/g; s/\^/\\^/g; $!a\'$'\n''\\n' <<<"$search" | tr -d '\n')           #'

# Use in a Sed command that reads ALL input lines up front.
# If ok, echoes 'foo'
sed -n -e ':a' -e '$!{N;ba' -e '}' -e "s/$searchEscaped/foo/p" <<<"$search"
  • 多行输入字符串中的换行符必须转换为'\n' * strings *,这是正则表达式中换行符的编码方式。
  • $!a\'$'\n''\\n'将 * string * '\n'附加到除最后一行之外的所有输出行(最后一个换行符被忽略,因为它是由<<<添加的)
  • 然后tr -d '\n从字符串中删除所有的 * actual * 换行符(sed在打印其模式空间时加一),有效地用'\n'字符串替换输入中的所有换行符。
  • -e ':a' -e '$!{N;ba' -e '}'sed习惯用法的POSIX兼容形式,该习惯用法在一个循环中读取 * 所有 * 输入行,因此让后续命令同时在所有输入行上操作。
  • 如果您使用 * GNU * sed(仅限),您可以使用其-z选项来简化一次读取所有输入行的过程:

x1米50英寸

转义MULTI-LINE字符串文字以用作seds///命令中的 * 替换字符串 *:

# Define sample multi-line literal.
replace='Laurel & Hardy; PS\2
Masters\1 & Johnson\2'

# Escape it for use as a Sed replacement string.
IFS= read -d '' -r < <(sed -e ':a' -e '$!{N;ba' -e '}' -e 's/[&/\]/\\&/g; s/\n/\\&/g' <<<"$replace")
replaceEscaped=${REPLY%$'\n'}

# If ok, outputs $replace as is.
sed -n "s/\(.*\) \(.*\)/$replaceEscaped/p" <<<"foo bar"
  • 输入字符串中的换行符必须保留为实际的换行符,但\-转义。
  • -e ':a' -e '$!{N;ba' -e '}'sed习惯用法的POSIX兼容形式,它在一个循环中读取 * 所有 * 输入行。
  • 's/[&/\]/\\&/g转义所有&\/示例,与单行解决方案中一样。
  • s/\n/\\&/g',然后\-前缀所有实际换行符。
  • IFS= read -d '' -r用于 * 按原样 * 读取sed命令的输出(以避免自动删除命令替换($(...))将执行的尾随换行符)。
  • 然后${REPLY%$'\n'}删除一个 * single * 尾随换行符,<<<已将其隐式附加到输入中。

* bash函数 * 基于以上内容(对于sed):

  • quoteRe()引号(转义)用于 * regex *

  • s///引号,用于s///调用的 * 替换字符串 *。

  • 两者都能正确处理 * 多行 * 输入

  • 请注意,由于sed在默认情况下一次只读取 * 一行 *,因此将quoteRe()与多行字符串一起使用仅在一次显式读取多行(或所有)的sed命令中有意义。

  • 此外,使用命令替换($(...))调用函数对于具有 * trailing * 换行符的字符串不起作用;在这种情况下,请使用类似IFS= read -d '' -r escapedValue <(quoteSubst "$value")代码

# SYNOPSIS
#   quoteRe <text>
quoteRe() { sed -e 's/[^^]/[&]/g; s/\^/\\^/g; $!a\'$'\n''\\n' <<<"$1" | tr -d '\n'; }
# SYNOPSIS
#  quoteSubst <text>
quoteSubst() {
  IFS= read -d '' -r < <(sed -e ':a' -e '$!{N;ba' -e '}' -e 's/[&/\]/\\&/g; s/\n/\\&/g' <<<"$1")
  printf %s "${REPLY%$'\n'}"
}
    • 示例:**
from=$'Cost\(*):\n$3.' # sample input containing metachars. 
to='You & I'$'\n''eating A\1 sauce.' # sample replacement string with metachars.

# Should print the unmodified value of $to
sed -e ':a' -e '$!{N;ba' -e '}' -e "s/$(quoteRe "$from")/$(quoteSubst "$to")/" <<<"$from"

注意,使用-e ':a' -e '$!{N;ba' -e '}'一次读取所有输入,以便多行替换工作。

perl溶液:

    • Perl有内置的支持来转义正则表达式中的任意字符串:引用的**quotemeta() function或其等效\Q...\E

对于单线和多线串,方法是相同的;例如:

from=$'Cost\(*):\n$3.' # sample input containing metachars.
to='You owe me $1/$& for'$'\n''eating A\1 sauce.' # sample replacement string w/ metachars.

# Should print the unmodified value of $to.
# Note that the replacement value needs NO escaping.
perl -s -0777 -pe 's/\Q$from\E/$to/' -- -from="$from" -to="$to" <<<"$from"
  • 注意,使用-0777一次读取所有输入,以便多行替换工作。
  • -s选项允许将-<var>=<val>样式的Perl变量定义放在--之后,脚本之后,任何文件名操作数之前。
qhhrdooz

qhhrdooz2#

基于@mklement0在本线程中的回答,以下工具将使用sedbash将任何单行字符串(与regexp相反)替换为任何其他单行字符串:

$ cat sedstr
#!/bin/bash
old="$1"
new="$2"
file="${3:--}"
escOld=$(sed 's/[^^\\]/[&]/g; s/\^/\\^/g; s/\\/\\\\/g' <<< "$old")
escNew=$(sed 's/[&/\]/\\&/g' <<< "$new")
sed "s/$escOld/$escNew/g" "$file"

为了说明此工具的必要性,考虑尝试通过直接调用seda.*/b{2,}\nc替换为d&e\1f

$ cat file
a.*/b{2,}\nc
axx/bb\nc

$ sed 's/a.*/b{2,}\nc/d&e\1f/' file  
sed: -e expression #1, char 16: unknown option to `s'
$ sed 's/a.*\/b{2,}\nc/d&e\1f/' file
sed: -e expression #1, char 23: invalid reference \1 on `s' command's RHS
$ sed 's/a.*\/b{2,}\nc/d&e\\1f/' file
a.*/b{2,}\nc
axx/bb\nc
# .... and so on, peeling the onion ad nauseum until:
$ sed 's/a\.\*\/b{2,}\\nc/d\&e\\1f/' file
d&e\1f
axx/bb\nc

或使用上述工具:

$ sedstr 'a.*/b{2,}\nc' 'd&e\1f' file  
d&e\1f
axx/bb\nc

这是有用的原因是,如果需要,它可以很容易地扩展到使用单词分隔符来替换单词,例如在GNU sed语法中:

sed "s/\<$escOld\>/$escNew/g" "$file"

而实际操作字符串的工具(例如X1 M6 N1 X的X1 M7 N1 X)不能使用单词分隔符。
注意:不将\ Package 在括号表达式中的原因是,如果您使用的工具接受[\]]作为括号表达式中的文字](例如perl和大多数awk实现)来执行实际的最终替换(即代替sed "s/$escOld/$escNew/g"),那么您不能使用以下方法:

sed 's/[^^]/[&]/g; s/\^/\\^/g'

通过将\包含在[]中来转义\,因为\x将变为[\][x],即\ or ] or [ or x

sed 's/[^^\\]/[&]/g; s/\^/\\^/g; s/\\/\\\\/g'

因此,虽然[\]可能适用于当前所有的sed实现,但我们知道\\将适用于所有的sed、awk、perl等实现,因此使用这种形式的转义。

z0qdvdin

z0qdvdin3#

需要注意的是,在thisthat one中,上述一些答案中使用的正则表达式:

's/[^^\\]/[&]/g; s/\^/\\^/g; s/\\/\\\\/g'

似乎是错的

  • 先执行s/\^/\\^/g,然后执行s/\\/\\\\/g是错误的,因为任何先转义到\^^将再次转义其\

更好的办法似乎是:'s/[^\^]/[&]/g; s/[\^]/\\&/g;'.

  • 带sed(BRE/ERE)的[^^\\]应仅为[^\^](或[^^\])。\在方括号表达式中没有特殊含义,无需加引号。
muk1a3rh

muk1a3rh4#

Bash参数扩展可用于转义用作Sed替换字符串的字符串:

# Define a sample multi-line literal. Includes a trailing newline to test corner case
replace='a&b;c\1
d/e
'

# Escape it for use as a Sed replacement string.
: "${replace//\\/\\\\}"
: "${_//&/\\\&}"
: "${_//\//\\\/}"
: "${_//$'\n'/\\$'\n'}"
replaceEscaped=$_

# Output should match "$replace"
sed -n "s/.*/$replaceEscaped/p" <<<''

在bash 5.2+中,它可以进一步简化:

# Define a sample multi-line literal. Includes a trailing newline to test corner case
replace='a&b;c\1
d/e
'

# Escape it for use as a Sed replacement string.
shopt -s extglob
shopt -s patsub_replacement # An & in the replacement will expand to what matched. bash 5.2+
: "${replace//@(&|\\|\/|$'\n')/\\&}"
replaceEscaped=$_

# Output should match "$replace"
sed -n "s/.*/$replaceEscaped/p" <<<''

将其封装在bash函数中:

##
# escape_replacement -v var replacement
#
# Escape special characters in _replacement_ so that it can be
# used as the replacement part in a sed substitute command.
# Store the result in _var_.
escape_replacement() {
  if ! [[ $# = 3 && $1 = '-v' ]]; then
    echo "escape_replacement: invalid usage" >&2
    echo "escape_replacement: usage: escape_replacement -v var replacement" >&2
    return 1
  fi
  local -n var=$2 # nameref (requires Bash 4.3+)
  # We use the : command (true builtin) as a dummy command as we  
  # trigger a sequence of parameter expansions
  # We exploit that the $_ variable (last argument to the previous command
  # after expansion) contains the result of the previous parameter expansion
  : "${3//\\/\\\\}" # Backslash-escape any existing backslashes
  : "${_//&/\\\&}"  # Backslash-escape &
  : "${_//\//\\\/}" # Backslash-escape the delimiter (we assume /)
  : "${_//$'\n'/\\$'\n'}" # Backslash-escape newline
  var=$_ # Assign to the nameref
  # To support Bash older than 4.3, the following can be used instead of nameref
  #eval "$2=\$_" # Use eval instead of nameref https://mywiki.wooledge.org/BashFAQ/006
}

# Test the function
# =================

# Define a sample multi-line literal. Include a trailing newline to test corner case
replace='a&b;c\1
d/e
'

escape_replacement -v replaceEscaped "$replace"

# Output should match "$replace"
sed -n "s/.*/$replaceEscaped/p" <<<''

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