以前我們用grep在一個檔案中找出包含某些字元串的行，比如在標頭檔中找出一個宏定義。其實grep還可以找出符合某個模式（Pattern）的一類字元串。例如找出所有符合xxxxx@xxxx.xxx模式的字元串（也就是email地址），要求x字元可以是字母、數字、下劃線、小數點或減號，email地址的每一部分可以有一個或多個x字元，例如abc.d@ef.com、1_2@987-6.54，當然符合這個模式的不全是合法的email地址，但至少可以做一次初步篩選，篩掉a.b、c@d等肯定不是email地址的字元串。再比如，找出所有符合yyy.yyy.yyy.yyy模式的字元串（也就是IP地址），要求y是0-9的數字，IP地址的每一部分可以有1-3個y字元。

如果要用grep查找一個模式，如何表示這個模式，這一類字元串，而不是一個特定的字元串呢？從這兩個簡單的例子可以看出，要表示一個模式至少應該包含以下信息：

規定一些特殊語法表示字元類、數量限定符和位置關係，然後用這些特殊語法和普通字元一起表示一個模式，這就是正則表達式（Regular Expression）。例如email地址的正則表達式可以寫成[a-zA-Z0-9_.-]+@[a-zA-Z0-9_.-]+\.[a-zA-Z0-9_.-]+，IP地址的正則表達式可以寫成[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}。下一節介紹正則表達式的語法，我們先看看正則表達式在grep中怎麼用。例如有這樣一個文本檔案testfile：

192.168.1.1
1234.234.04.5678
123.4234.045.678
abcde

查找其中包含IP地址的行：

$ egrep '[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}' testfile
192.168.1.1
1234.234.04.5678

egrep相當於grep -E，表示採用Extended正則表達式語法。grep的正則表達式有Basic和Extended兩種規範，它們之間的區別下一節再解釋。另外還有fgrep命令，相當於grep -F，表示只搜索固定字元串而不搜索正則表達式模式，不會按正則表達式的語法解釋後面的參數。

注意正則表達式參數用單引號括起來了，因為正則表達式中用到的很多特殊字元在Shell中也有特殊含義（例如\），只有用單引號括起來才能保證這些字元原封不動地傳給grep命令，而不會被Shell解釋掉。

192.168.1.1符合上述模式，由三個.隔開的四段組成，每段都是1到3個數字，所以這一行被找出來了，可為什麼1234.234.04.5678也被找出來了呢？因為grep找的是包含某一模式的行，這一行包含一個符合模式的字元串234.234.04.567。相反，123.4234.045.678這一行不包含符合模式的字元串，所以不會被找出來。

grep是一種查找過濾工具，正則表達式在grep中用來查找符合模式的字元串。其實正則表達式還有一個重要的應用是驗證用戶輸入是否合法，例如用戶通過網頁表單提交自己的email地址，就需要用程序驗證一下是不是合法的email地址，這個工作可以在網頁的Javascript中做，也可以在網站後台的程序中做，例如PHP、Perl、Python、Ruby、Java或C，所有這些語言都支持正則表達式，可以說，目前不支持正則表達式的編程語言實在很少見。除了編程語言之外，很多UNIX命令和工具也都支持正則表達式，例如grep、vi、sed、awk、emacs等等。“正則表達式”就像“變數”一樣，它是一個廣泛的概念，而不是某一種工具或編程語言的特性。