C語言實現 mini grep：標準輸入模式匹配行過濾器

Unix 經典工具 grep 的極簡實現：從標準輸入逐行讀取，輸出包含指定模式字符串的行。核心 API：fgets/getline 讀行，strstr 子串匹配。代碼 < 25 行，演示流處理與字符串查找基礎。

核心代碼

#include 
#include 

#define MAXLINE 1000

// 讀取一行（含換行符），返回長度，EOF 返回 0
int my_getline(char *line, int max) {
    int c, i;
    for (i = 0; i < max - 1 && (c = getchar()) != EOF && c != '\n'; i++)
        line[i] = c;
    if (c == '\n') line[i++] = c;
    line[i] = '\0';
    return i;
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    char line[MAXLINE];
    int found = 0;

    if (argc != 2) {
        fprintf(stderr, "用法: %s 模式\n", argv[0]);
        return 1;
    }

    while (my_getline(line, MAXLINE) > 0) {
        if (strstr(line, argv[1]) != NULL) {
            printf("%s", line); // line 已含換行
            found++;
        }
    }
    return found; // 返回匹配行數作為退出碼（0=無匹配）
}

關鍵點解析

1. my_getline：手寫讀行函數，處理 EOF、\n、緩衝區上限，返回長度便於判斷空行。
2. strstr(haystack, needle)：標準庫子串查找，返回首次出現位置或 NULL。
3. argv[1] 為命令行傳入的搜索模式（字面字符串，非正則）。
4. 退出碼語義：0 無匹配，>0 匹配行數，符合 Unix 約定（grep 退出碼 0=找到，1=未找到，2=錯誤；此處簡化）。

編譯測試

gcc mini_grep.c -o mygrep
echo -e "apple\nbanana\ncherry" | ./mygrep an
# 輸出:
# banana

./mygrep "error" < log.txt      # 文件輸入
dmesg | ./mygrep "USB"          # 管道過濾

擴展練習（漸進式實現完整 grep）

• 正則表達式：引入 regex.h (regcomp/regexec) 支持 POSIX 正則。
• 多文件：遍歷 argv[2...]，打印文件名前綴。
• 選項：-i 忽略大小寫、-n 顯示行號、-v 反向匹配、-c 計數。
• 大文件優化：mmap + memmem 或 Boyer-Moore 算法。
• 輸出著色：ANSI 轉義序列高亮匹配部分。

總結

mini grep 是「行過濾器」模式的教科書實現：**流式讀取 + 謂詞判斷 + 輸出**。掌握此模式，可快速構建 awk、sed、日誌分析器等流處理工具。C 語言標準庫 stdio.h + string.h 足以支撐核心邏輯，體現 Unix 哲學「小而專、組合強」。