学习 vi 和 vim 编辑器（4）：全局替换

这篇文章将介绍 vi 编辑器中的全局替换命令。通过全局替换命令，能够自动替换文件中的某个模式。全局替换一般会用到两个 ex 命令：:g (global)，:s (substitute)。

替换命令

替换命令的语法如下：:s/old/new/。其中斜线用来分隔命令的各部分，如果斜线位于该命令的最后一个字符，则该斜线可以省略。该命令可以将当前行中第一个出现的 old 模式替换为new。

这个命令还有几种变体：

:s/old/new/g：会将当前行中的每一个 old 模式替换为 new
在 s 前面加上行地址，可以指定替换命令的影响行范围。例如：%s/old/new/g 可以将文件中所有的 old 模式替换为 new

确认替换

有时我们想在替换之前先人工确认下，此时可以在替换命令的结尾加上 c 选项（代表 “confirm”），从而在每一次替换之前进行确认。如下图所示：

此时输入 y ，即可进行替换。输入 n，则本处不替换。

与上下文有关的替换

考虑这样一种情况：按照某个模式进行搜索，当找到包含该模式的某行时，将该行中的另一个字符串进行替换。即搜索模式并不等于被替换的字符串。此时可以通过如下命令实现 :g/pattern/s/old/new/g。其中第一个 g 代表对文件中的所有行起作用，patten 即为搜索模式。当用于搜索的模式和用于替换的模式一样时，就没有必要重复输入了，此时可以简写为 :g/string/s//new/g，该命令的效果等价于如下命令：:%s/string/new/g。

模式匹配

除了可以搜索常量字符串，vi 编辑器还可以搜索可变的模式，即正则表达式。正则表达式是一种将普通字符和特殊的元字符结合起来的表达式。

用在搜索模式中的元字符

.：匹配任意一个单一字符（换行符除外）
：匹配 0 到无穷多个前一个字符，因此 . 可匹配任意数量的任何字符
^：当 ^ 出现在正则表达式的开头时，代表后面的内容必须出现在一行的开头。如果 ^ 不是出现在正则表达式的开头，则没有特殊含义
$：当 $ 出现在正则表达式的结尾时，代表前面的内容必须出现在一行的结尾。如果 $ 不是出现在正则表达式的结尾时，则没有特殊含义
\：转义字符，将后面的特殊字符当成一般的字符
[]：匹配方括号里的任何一个字符。如果匹配目标为一个范围的字符，则可用第一个字符加上连字符，再加上最后一个字符来表示。而且方括号内可以包含两个以上的范围，也可以混合使用范围和单个字符。符号 ^ 作为方括号内的第一个字母时，表示匹配任何一个不在指定字符范围内的字符
()：将 ( 与 ) 之间的匹配内容保存到特殊的空间（称为保留缓冲区）。使用这种方法可以保存任何一行中的最多 9 个模式，这些保存的模式以后可以用 \1 到\9 的序列引用
<>：匹配出以某些字符开头（<）或结尾（>）的单词

POSIX 方括号表达式

方括号除了可以用于匹配位于方括号内的任何一个字符，POSIX 引进了另外的方法，用于比较非英文字母的字符。在 POSIX 标准中，方括号内的字符组称为方括号表达式。方括号表达式中，除了可以有文字字符，还可以包括其它元素：

字符类：POSIX字符类包罗了用 [: 与 :] 括起来的关键字
校队符号：校队符号是由多个字符组成的序列，但是必须被当成一个单位。并且使用 [.与.] 括起所需字符
等价类：等价类列出所有应该被当成相等的字符集合，用 [= 与 =] 括起来

这三类都必须出现在方括号表达式中，例如 [[:alpha:]!] 匹配出任何一个字母字符或者感叹号。

用在替换字符串中的元字符

在进行全局替换时，前面提到的具有特殊含义的元字符只能用在命令的搜索部分。而在替换字符串中，这些元字符就失去了特殊意义。即使如此，替换字符串中仍然可以使用一些具有特殊含义的元字符。

\number：引用搜索模式中利用( 与 )存储的第 number 个模式
\：转义字符，使某个特殊字符变为普通字符，从而失去特殊含义
&：当用在替换字符中，& 会被替换为搜索模式匹配出的完整文本，从而避免重复输入文本
~：可以用来代表上一个替换命令中的替换文本。这在重复编辑时很有用
\u 或 \l：使替换字符串中的下一个字符变成大写或小写
\U 或 \L 或 \e 或 \E：\U 或 \L 会使后面的所有字符都被转化成大写或小写的，直到出现 \e 或 \E 为止

模式匹配的范例

接下来将通过一系列模式匹配的范例，进一步熟悉替换命令和正则表达式。

匹配一个完整的单词

目标

如下所示，将文本里所有的 child 单词替换成为 children：

命令

1	:%s/\<child\>/childrendish/g

使用< > 进行完整单词的匹配，这样 childrendish 中的 child 就不会被替换了。

搜索一般的单词类：

目标

如下所示，将 mgibox, mgrbox, mgabox 中的所有 box 替换成为 square：

命令

1	:g/mg[ira]box/s/box/square/g

这里搜索模式和替换模式不同，先找到目标行，在进行相应的替换。

对文件路径做替换

目标

如下图所示，将 /home/test/ 替换成为 /usr/local/：

命令

1	:%s;/home/test;/usr/local

因为一般文件路径中，包含大量 / 字符，而 / 字符在替换命令中又有特殊含义（作为替换命令中各个部分的分隔符），所以此时可以考虑使用其他字符作为分隔符，这里使用字符 ;。

将指令行范围的句号改为分号

目标

如下所示，将第一至第五行的句号修改为分号：

命令

1	:1,5s/\./;/

因为 . 在替换字符串中具有特殊含义，所以需要使用转义字符将其转变为普通字符。

删除所有空白行

目标

如下所示，删除所有的空白行（不包含任何内容的行）。包含空格或 tab 键的行不能算是空白行。

命令

:g/^$/d

^$ 能够匹配出所有空白行，即没有任何内容的行，再配合全局搜索模式 g 和 ex 删除命令 d 即可删除所有空白行。

在每一行的开头添加指定字符串

目标

如下所示，在每一行的开头，添加指定字符串 “begin: “：

命令

1	:%s/^/begin: /

^ 代表每一行的开头，将其替换成字符串 begin:，即达到了在行首添加字符串的目的。

逆转连字符分隔部分的顺序

目标

如下所示，将连字符分割的两部分进行顺序逆转：

命令

1	:%s/$.$-$.$/\2-\1/

在搜索字符串中使用 () 保存模式匹配的内容，在替换字符串中通过 \2 \1 引用之前匹配的内容，从而达到交换的目的。

将文件中的每一个单词全变成大写

目标

如下所示，将文件中的每个单词都替换成大写形式：

命令

1	:%s/.*/\U&/

在替换字符串中，使用 & 引用搜索模式所匹配出的字符串，然后使用 \U 将其转化成大写形式。

逆转文件中的各行顺序

目标

如下所示，将文件中的各行顺序进行逆转：

命令

1	:g/.*/mo 0

.* 会匹配出完整的一行，然后通过 ex 命令 mo 依次将每一行移动到文件开头，从而完成文件中各行顺序的逆转。

操作不包含指定单词的行

目标

如下所示，对所有不包含单词 line 的行，在其行末尾添加单词 end：

命令

1	:g!/line/s/$/ end/

使用 g! 来搜索不包含指定模式的行，然后通过 s 替换命令在行末尾添加单词 end，$ 代表行末尾。

使用模式移动文本块

目标

如下所示，将 chapter one 文本块的内容移动到文件末尾：

命令

1	:g/chapter one/, /chapter two/-1 mo $

这个命令比较复杂，使用了上一篇文章介绍的 ex 命令 mo 进行文本移动，同时使用搜索模式来选择文本范围。通过 /chapter one/ 以及 /chapter two/-1 选择出了 chapter one 的文本块内容。

用 :g 重复命令

这里再额外介绍一个小技巧：使用 :g 来重复命令。通常我们通过 :g 来查找匹配某些模式的行，然后对这些行进行操作。但是有时编辑命令也可以不影响这些匹配行。这里举个简单的例子：

目标

如下所示，将文件的第一个行复制 10 次，并添加到文件末尾。

命令

1	:1,10g/$/1 co $

该命令在文件的第一至第十行执行全局搜索，由于搜索模式为 $，所以每一行都匹配，匹配之后执行相应的 ex 命令，即将第一行复制到文件末尾。由于共执行了 10 次命令，所以第一行被复制 10 次。这就是通过 :g 来达到重复命令。

最后的叮咛

关于模式匹配，以下还有一些原则性的注意事项：

匹配任意数量的任意字符串时，正则表达式总是尽可能多地匹配文本，这被称为贪婪匹配
当我们重新思考一个匹配模式时，通常比较好的方法是更精准地修改变量（元字符），而不是用特定的文字来限制模式。在模式中运用变量越多，命令的力量就越强大
有时精确地指定理想结果比指定不要的结果困难的多

正则表达式具有很强的技巧性，只有不断思考和不断尝试，才能扎实的掌握正则表达式，从而在文本编辑时找到更快速的方法。

fuchencong