Совпадения через несколько строк: grep, pcre2grep и альтернативы

Быстрая навигация

• Совпадения через несколько строк с grep
• Использование pcre2grep (Perl-совместимый grep)
• Быстрый чек-лист и руководство по выбору инструмента

Зачем это нужно

Иногда в логах, конфигурациях или текстовых данных нужно найти фрагмент, который начинается в одной строке и заканчивается в другой. Обычный grep по умолчанию ищет совпадения в рамках одной строки, поэтому для многолинейных совпадений нужны приёмы или другие инструменты.

Важно: термин «мультилайн» здесь — это совпадение, которое охватывает хотя бы одну переведённую строку (\n).

Совпадения через несколько строк с awk и sed

awk и sed обрабатывают поток как набор записей и естественно могут работать с несколькими строками. Простейший подход — задать диапазон между двумя шаблонами.

Пример с awk:

awk '/from/,/to/' file

Пример с sed:

sed -n '/from/,/to/p' file

Эти команды выведут все строки начиная с той, где найдено “from”, и до строки с “to” включительно. Подходит, когда нужно захватить блоки по границам.

Почему grep затрудняется и как его заставить работать

grep изначально ориентирован на поиск внутри строки. Всё же возможно собрать мультилайн-совпадение с помощью сочетания флагов и PCRE:

grep -Pz '(?s)from.*\n.*to' test

Что делает каждая часть:

• -P — включает Perl-совместимые регулярные выражения (PCRE).
• -z — заставляет grep читать файл как один большой поток, где разделителем считается нулевой байт вместо новой строки. В результате grep «видит» весь файл как одну строку.
• (?s) — включение флага PCRE_DOTALL, чтобы точка совпадала и с символом новой строки.
• from и to — начальный и конечный шаблоны.

Замечания и подводные камни:

• Использование -z и -o (печать только совпадений) может привести к появлению завершающего нулевого байта в выводе, что усложнит последующую обработку. Лучше пост-обработать вывод tr -d ‘\0’ или использовать другие инструменты.
• grep -Pz становится тяжёлым для чтения при сложных шаблонах. Поддержка PCRE у grep различается по платформам.

Использование pcre2grep (Perl-Compatible grep)

pcre2grep — специализированный инструмент с поддержкой PCRE2 и встроенной опцией для мультилайн. Обычно пакеты называются pcre2-utils или схожим образом.

Установка (Debian/Ubuntu):

sudo apt install pcre2-utils

Базовый пример:

pcre2grep -M 'from(\n|.)*to' file

Опция -M включает мультистрочный режим, позволяющий шаблону охватывать переводы строки. Альтернативно можно включить DOTALL:

pcre2grep -M '(?s)from.*to' file

Примеры использования и преимущества:

• Короче и выразительнее, чем grep -Pz.
• PCRE2 поддерживает расширенные конструкции и флаги.
• Лучше подходит для сложных регулярных выражений, где нужно учитывать границы или ленивые квантификаторы.

Недостатки:

• В некоторых системах pcre2grep может отсутствовать по умолчанию.
• Для очень больших файлов режим -M может потребовать больше памяти.

Как выбрать инструмент — методология

1. Небольшие блоки по границам (start/end): используйте sed или awk.
2. Сложные шаблоны с группами, lookaround: используйте pcre2grep.
3. Скрипты/однострочные команды без дополнительных утилит: grep -Pz с осторожностью.
4. Очень большие файлы → предпочтение потоковым инструментам (awk/sed) или разбивка файла на части.

Критерии приёмки

• Команда должна корректно находить блоки, начинающиеся с «from» и заканчивающиеся «to», даже если между ними есть переводы строк.
• Вывод не должен содержать лишних нулевых байтов или управляющих символов (после пост-обработки).
• Память и время выполнения должны оставаться приемлемыми для целевого объёма данных.

Чек-лист по ролям

Разработчик:

• Проверить шаблон на тестовых файлах с разными переводами строки.
• Отладить с опцией вывода совпадений (-o / pcre2grep -o) и пост-обработкой.

Системный администратор:

• Оценить размер файлов и нагрузку перед массовым запуском pcre2grep -M.
• Предпочесть sed/awk для потоковой обработки больших логов.

Оператор скриптов/CI:

• Стабильно проигнорировать завершающие нулевые байты (tr -d ‘\0’) при использовании grep -z.
• Добавить тесты на регрессию для разных платформ.

Справочный набор команд (cheat sheet)

• Захват блока между шаблонами, простое решение:

awk '/from/,/to/' file

• sed, печать только найденных диапазонов:

sed -n '/from/,/to/p' file

• grep с PCRE и чтением как один поток (громоздко):

grep -Pz '(?s)from.*\n.*to' test

• pcre2grep, мультилайн удобнее:

pcre2grep -M '(?s)from.*to' file

Когда такие приёмы не подходят (контрпримеры)

• Если файл бинарный или содержит много нулевых байтов, -z может нарушить корректность анализа.
• Очень большие файлы: pcre2grep -M может потребовать большого объёма памяти; лучше потоковая обработка.
• Если границы совпадений не выражены явно («from»/«to» нет), диапазон по паттернам не сработает — нужно использовать контекстную логику или парсер.

Краткий глоссарий

• PCRE / PCRE2 — Perl-совместимые регулярные выражения (двух поколений); PCRE2 — более новая и предпочтительная библиотека.
• DOTALL — режим, при котором “.” совпадает и с переводом строки.
• -z (grep) — читать ввод как одну строку, где разделителем служит нулевой байт.

Рекомендации по безопасности и производительности

• Не применяйте сложные жадные квантификаторы без необходимости — они могут вызвать трэповку производительности (catastrophic backtracking).
• Тестируйте выражения на реальных данных и контролируйте использование памяти.

Итог

Для большинства задач мультилайн-совпадений проще и надёжнее использовать awk или sed. Если нужны мощные PCRE-конструкции — установите pcre2grep и применяйте -M или (?s). Использование grep -Pz возможно, но менее удобно и порождает нюансы вывода.

Важно: выберите инструмент, исходя из объёма данных, требуемой функциональности регулярных выражений и ограничений среды выполнения.