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Vim中常规的搜索和替换命令

异步社区官方博客

正则表达式（regular expression，regex）是一种很强大的工具，非常值得学习和掌握。Vim有一套独特的正则表达式语法。

先来了解Vim中常规的搜索和替换命令。

1　搜索和替换

Vim通过:substitute命令实现搜索和替换功能，大部分时候都会将其简写为:s。默认情况下，:s命令将当前行中的一个子字符串替换为其他字符串，其命令形式如下。

:s/<find-this>/<replace-with-this>/<flags>

<选项>参数是可选的。打开animal_farm.py文件，体验此命令。跳转到包含cat的行（如用搜索命令/cat），然后执行:s/cat/dog命令。

如图1所示，当前行中的第一个cat被替换成了dog。

..\19-0741 图\6-1.png{60%}

图1

下面介绍:substitute的一些选项。

这些选项可以根据需求结合起来使用（除了i和I之外）。比如，命令:s/cat/dog/gi会将字符串cat.Cat()替换为dog.dog()。

:substitute命令可以作用于一个区间范围，即哪些内容中的匹配项会被替换掉。常用的范围是%，它使:s命令作用于整个文件。

如果要将一个文件中的所有 animal 替换成 creature，则只需要执行:%s/animal/creature/g命令。

如果在文件animal_farm.py中执行此命令，则会看到如图2所示的效果，所有的animal都被替换成了creature。

..\19-0741 图\6-2.png{60%}

图2

替换完成之后，:substitute会在屏幕底部的状态栏显示有多少个匹配项被替换掉了。这看起来已经像是一种简单的代码重构了。

:substitute还支持其他区间范围，常用的有以下几种。

此外，这些区间范围可以用;运算符组合起来。比如20;$表示从第20行到最后一行。

下面是一个更复杂的例子，它表示从第12行开始到找到包含dog的行，在这个范围内的所有animal都被替换成creature。

:12;/dog/s/animal/creature/g

如图3所示，第13行和第14行中的两个animal被替换成了creature，但是第10行或第21行中的animal没有发生变化（用:set nu命令显示行号）。

..\19-0741 图\6-3.png{60%}

图3

读者还可以在可视模式中将选中的文字作为默认的区间，这时不指定任何区间，直接执行:s命令，会在选中的文字上执行替换操作。更多内容参见:help cmdline-ranges中关于区间的介绍。

..\TS.tif{8%}　

如果读者使用的是Linux风格的路径，或路径中包含/符号，则可以用反斜划线\符号进行转义，避免与替换命令的分隔符混淆。当然，也可以修改替换命令的分隔符，比如:s+path/to/dir+path/to/other/dir+gc中的命令分隔符被改成了+，它等价于:s/path\/to\/dir/path\/to\/other\/dir/gc。

大部分情况下，读者可以用下面的命令将整个文件中的所有匹配项替换掉。

:%s/find-this/replace-with-this/g

在替换文本的时候，有时候读者可能只想替换那些完整的单词，这时可以用单词界定符\<和\>。比如，在animal_farm.py文件中，若用/animal搜索（先启用:set hlsearch命令来高亮显示搜索结果），可以搜到所有的animal，但是有些却不仅仅是animal单词本身，比如animals，如图4所示。

..\19-0741 图\6-4.png{55%}

图4

不过，如果使用/\<animal\>，就能精确匹配单词animal，而将那些包含animal的其他单词排除在外，比如animals，如图5所示。

..\19-0741 图\6-5.png{55%}

图5

2　用参数列表来处理多个文件

参数列表（argument list，arglist）支持在多个文件中执行同一操作，而不需要用户预先加载缓冲区（它会帮用户自动加载）。

参数列表支持如下命令。

如果想递归将每个Python文件中的单词animal替换掉，则可以使用如下命令。

:arg **/*.py
:argdo %s/\<animal\>/creature/ge | update

这两条命令的含义如下。

前面已经介绍过，\<和\>之间的animal表示的是单词animal的精确匹配，并排除那些包含animal的其他单词，比如animal_farm或animals。

这里的update是必要的，因为Vim在切换缓冲区时推荐保存当前缓冲区。另一种方案是使用:set hidden命令，它会隐藏那些警告，读者可以在所有替换完成之后用:wa命令保存所有缓冲区。

读者尝试运行这条命令，可以发现相关文件中的每一个匹配到的单词都被替换掉了（可以通过git status或git diff来查看Git仓库中的文件修改情况）。参数列表中的文件列表可以通过:args命令来查看。

实际上，参数列表是Vi时代的遗留产物，那时的参数列表与今天缓冲区的使用方式类似。只不过现在的缓冲区涵盖了参数列表：每个参数列表项都在缓冲区列表中，但不是每个缓冲区都在参数列表中。

从技术方面而言，读者可以用:bufdo命令来替代:argdo命令（因为参数列表项都在缓冲区列表中），它会对每个打开的缓冲区执行同一操作。但是，这种行为是不明智的，因为生成参数列表之前可能已经无意中打开了其他缓冲区，使用:bufdo命令会对这一部分文件产生误操作。

3　正则表达式基础

正则表达式可以在替换命令和搜索命令中使用。正则表达式引入了一些特殊模式，每种模式匹配一组字符，比如以下几种。

..\TS.tif{8%}　

如果读者已经熟悉其他正则表达式变体（语法稍有不同），会发现和其他很多正则表达式不同，Vim中的正则表达式的特殊字符需要用\来转义（默认情况下，大部分字符都不是正则表达式，只有少数例外，比如.或*）。当然，读者可以通过魔法模式改变这种行为，后面会介绍这个模式。

1．正则表达式中的特殊字符

接下来将更深入地介绍正则表达式，表6.1是几个常用的正则表达式符号。

表6.1

符　　号 含　　义
. 任意字符，但不包括行尾
^ 行首
$ 行尾
\_ 任意字符，包含行尾
\< 单词开始
\> 单词结尾

..\TS.tif{8%}　

这类符号的完整列表可参考文档:help ordinary-atom。

还有一类正则表达式称为字符类（character class），如表6.2所示。

表6.2

符　　号 含　　义
\s 一个空白符（包括Tab和Space）
\d 一个数字
\w 一个单词字符（包括数字、字母或下划线）
\l 一个小写字符
\u 一个大写字符
\a 一个字母字符

这些字符类的大写版本表示它们的反类，比如\D匹配所有非数字的字符，而\L匹配除小写字母外的所有字符（注意，不仅仅是大写字符）。

..\TS.tif{8%}　

字符类的完整列表可参考文档:help character-classes。

读者也可以显式地指定一个字符集合，供匹配时选择，语法是使用一对方括号[]。比如，[A-Z0-9]匹配所有的大写字母和数字，而[,4abc]只会匹配逗号、数字4和字母a、b、c。

在字符集合中，可以用短横线-来指定一个范围，这适用于构成序列的那些符号（如数字或字母表）。比如[0-7]表示0～7的数字，而[a-z]表示a～z的所有小写字母。

一个更复杂的例子是[0-9A-Za-z_]，它匹配字母、数字和下划线。

读者也可以取一个字符集合的补集，只需要在字符集合的前面加上脱字符^即可。如果要匹配所有非字符数字的符号，则可以使用字符集合[^0-9A-Za-z]。

2．交替和分组

Vim还支持一些更特殊的操作符，如表6.3所示。

表6.3

符　　号 含　　义
\\　 交替
\(\) 分组

交替（alternation）操作起到的是“或”的作用，比如，carrot\|parrot同时匹配carrot和parrot。

分组（grouping）用于将多个字符放在一个组里，这样做有两个好处。首先，分组可以与其他正则表达式组合使用，比如\(c\|p\)arrot是一种同时匹配carrot和parrot的更精准的方式。

另外，分组匹配到的字符串还可以在后面的替换中重用。如果读者希望将cat hunting mice替换成mice hunting cat，则可以使用替换命令:s/\(cat\) hunting \(mice\)/\2 hungint \1/。

显然，分组是有助于代码重构的，比如，可用分组功能对函数的参数进行重排序。后面还会详细介绍这一点。

3．量词和重数

每个字符（无论是字面字符，还是特殊字符）或字符区间后面都可以接一个量词（quantifier），在Vim中称为重数（multi）。

比如，\w\+匹配一个或多个单词字符，而a\{2,4}匹配2～4个连续的字符a（如aaa）。

表6.4中是一些常用的量词。

表6.4

符　　号 含　　义
0或多个，贪婪匹配模式
\+ 1或多个，贪婪匹配模式
\{-} 0或多个，非贪婪匹配模式
\?或\= 0或1个，贪婪匹配模式
\{n,m} n～m个，贪婪匹配模式
\{-n,m} n～m个，非贪婪匹配模式

　

..\TS.tif{8%}　

量词的完整列表可参考:help multi。

在表6.4中，读者应该注意到了两个新术语：贪婪匹配模式（greedy）和非贪婪匹配模式（non-greedy）。贪婪匹配模式指的是尽可能多地匹配字符，而非贪婪匹配模式则是尽可能少地匹配字符。

比如，对于字符串foo2bar2，贪婪正则表达式\w\+2将匹配foo2bar2（尽可能多地匹配，直到最后一个2为止），而非贪婪的\w\{-1,}只会匹配foo2。

4　魔法（magic）详解

如果读者只是偶尔在搜索或替换时使用正则表达式，那么使用反斜划线\对特殊字符转义是没有什么问题的。但是，当需要编写较长的正则表达式时，读者大概不愿意对每一个特殊字符都转义，这时候就需要用到Vim的魔法模式了。

Vim的魔法模式用于确定如何解析正则表达式字符串（如搜索和替换命令）。Vim有3种魔法模式：基本魔法、无魔法和深度魔法。

1．基本魔法（magic）

这是默认的模式，大部分特殊字符都需要转义，少数例外（如.和）。

读者可以显式设置基本魔法模式，在正则表达式字符串前面加上\m即可，比如/\mfoo或:s/\mfoo/bar。

2．无魔法（no magic）

无魔法模式类似于基本魔法模式，只不过每一个特殊字符都需要用反斜划线\转义，包括.和等字符。

比如，在默认的基本魔法模式下，搜索包含任意文本的行的命令为/^.<i class="math-start"></i>，这里的^表示行首，.*表示0个或多个任意字符，而表示行尾。而在无魔法模式中，这个命令则写为/\^\.\<i class="math-start"></i>\$。

读者可以显式地设置无魔法模式，在正则表达式前加上\M即可，比如/\Mfoo或:s/\Mfoo/bar。无魔法模式可以在.vimrc中设置，命令为set nomagic，但不建议这样做，因为修改Vim处理正则表达式的方式将很可能影响读者正在使用的很多插件（因为这些插件的作者可能并没有考虑无魔法模式）。

3．深度魔法（very magic）

深度魔法模式将数字、字母和下划线之外的字符都视为特殊字符。

使用深度魔法的方式是在正则表达式字符串之前添加\v，比如/\vfoo或:s/\vfoo/bar。

深度魔法模式的使用场合是特殊字符比较多的时候。比如，在基本魔法模式下，使用如下命令将cat hunting mice替换成mice hunting cat。

:s/\(cat\) hunging \(mice\)/\2 hunting \1

而在深度魔法模式下，这条命令可写成下列形式。

:s/\v(cat) hunging (mice)/\2 hunting \1

5　正则表达式的实际案例

重构代码中常涉及的操作是重命名和重排序，而正则表达式是实现这些功能的完美工具。

1．变量、方法或类的重命令

重构代码常常需要重命名，而且是在整个代码库中进行重命名。不过，简单的搜索和替换往往无法完成这样的任务，因为有可能会改动一些不相关的东西。

比如，将Dog类重命名为Pitbull。因为这个重命名操作需要在多个文件中进行，所以要用到参数列表。

:arg **/*.py

然后，将光标移动到需要重命名的类上，比如这里的Dog，然后执行如下命令（这里的<[Ctrl + r, Ctrl + w]\>表示先按Ctrl + r组合键，再按Ctrl + w组合键，不要输入中括号）。

:argdo %s/\<[Ctrl + r, Ctrl + w]\>/Pitbull/gec | update

运行之后，每次匹配处都会弹出提示，如图6.6所示。

..\19-0741 图\6-6.png{60%}

图6.6

出现提示时，按y表示同意修改，而n表示拒绝修改。这条命令的含义如下。

这个方法有一个缺点，执行命令之后，读者会卡在很多个对话窗口中，无法先查看文件。如果读者希望得到更多控制权，另一种方案是先用:vimgrep命令寻找匹配项。

:vimgrep /\<Dog\>/ **/*.py

然后，读者就可以查看匹配项，并用:cn或:cp命令在多个匹配项之间跳转（或者用:copen打开一个快速恢复窗口，并在该窗口中跳转），如图6.7所示。

..\19-0741 图\6-7.png{60%}

图6.7

当跳转到一个匹配项时，读者可以通过常用的修改命令来替换单词（如输入cw，然后输入Pitbull，再按Esc键回到正常模式），然后按句点符.来重复之前的修改操作。读者也可以使用非全局的替换命令:s/\<Dog\>/Pitbull来执行修改操作。

2．函数参数的重排列

另一个常用的重构操作是修改函数的参数。这里仅介绍参数的重排序，相关的操作也同样适用于其他场合。

下面是animal.py中定义的一个方法。

def act(self, target, verb):
    return 'Suddenly {kind} {verb} at {target}!'.format(
            kind=self.kind,
            verb=verb,
            target=target)

此方法的参数顺序不是非常直观，读者可能希望将其调整为如下形式。

def****act(self, verb, target):
    return 'Suddenly {kind} {verb} at {target}!'.format(
            kind=self.kind,
            verb=verb,
            target=target)

但是，该方法已经在多个地方被调用了，比如farm.py中用到了这个方法（当然，这里的代码都只是用于演示）。

def act(self, target):
    for animal in self.animals:
        if animal.get_kind() == 'cat':
            print(animal.act(target, 'meows'))
        elif animal.get_kind() == 'dog':
            print(animal.act(target, 'barks'))
        elif animal.get_kind() == 'sheep':
            print(animal.act(target, 'baas'))
        else:
            print(animal.act(target, 'looks'))

因此，这个重构任务适合用正则表达式来完成，完整命令如下。

:arg **/*.py
:argdo %s/\v<act>\((\w{-1,}), ([^,]{-1,})\)/act(\2, \1)/gec | update

如图6.8所示，每次匹配时都会弹出一个确认界面（:substitute命令中的c选项的作用）。

..\19-0741 图\6-8.png{60%}

图6.8

此命令的含义如下。

本文摘自《 Vim 8文本处理实战》

本书面向的读者群体是所有使用Vim的程序员，书中的示例文本为Python代码，并详细介绍了Git和正则表达式。读者需要对操作系统和程序设计有基本的了解，特别是需要了解Linux操作系统的基本使用。虽然本书尝试兼顾三大操作系统，但毫无疑问书中内容以Linux为主。本书可以帮助读者完善Vim技能，增加程序设计的知识储备。

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