萬用字元

萬用字元

萬用字元（Wildcard Character）是指在電腦科學和資訊檢索領域中，用來代表一個或多個其他字元的特殊符號。這些符號在檔案搜尋、文字處理和程式設計等場合被廣泛使用，能夠大大提高搜尋和匹配的效率與靈活性。

星號 (*)

星號是最常見的萬用字元之一，通常代表零個或多個任意字元。例如：

• "*.txt" 可以匹配所有副檔名為txt的檔案

• "file*" 可以匹配以"file"開頭的所有檔案名稱

問號 (?)

問號通常代表單個任意字元。例如：

• "file?.doc" 可以匹配"file1.doc"、"fileA.doc"等

• "a??b" 可以匹配任何以a開頭、b結尾的四字元字串

方括號 ([])

方括號用於指定一個字元集合，匹配其中任意一個字元。例如：

• "[aeiou]" 可以匹配任何一個母音字母

• "[0-9]" 可以匹配任何一個數字

• "[A-Za-z]" 可以匹配任何一個大小寫字母

Windows系統中的萬用字元

在Windows命令提示字元和檔案搜尋中：

• • 代表任意數量的字元

• ? 代表單個字元

• 不支援正則表達式的複雜模式

Unix/Linux系統中的萬用字元

在Unix/Linux shell中：

• • 匹配任意字元序列

• ? 匹配單個字元

• 定義字元集合

• { } 可以定義多種模式組合

• 支援更複雜的萬用字元擴展

正則表達式中的萬用字元

正則表達式提供了更強大的模式匹配功能：

• . 匹配任意單個字元

• • 表示前一個字元可以出現零次或多次

• • 表示前一個字元出現一次或多次

• ? 表示前一個字元是可選的

• \d 匹配數字，\w 匹配字母數字等

排除匹配

在某些系統中可以使用特殊符號進行排除匹配：

• [!abc] 匹配除了a、b、c之外的任何字元

• [^0-9] 在正則表達式中表示非數字字元

範圍匹配

使用連字號可以指定字元範圍：

• [a-z] 匹配任何小寫字母

• [0-9A-F] 匹配十六進位數字

組合使用

萬用字元可以組合使用以實現複雜匹配：

• *[0-9]* 匹配包含至少一個數字的所有字串

• [A-Z]*.pdf 匹配以大寫字母開頭的所有PDF檔案

檔案管理

• 批量選擇特定類型的檔案

• 快速搜尋符合特定命名模式的檔案

• 批量重新命名檔案

文字搜尋與處理

• 在文字編輯器中進行模式搜尋

• 批量替換文字中的特定模式

• 資料清理和格式化

程式設計

• 檔案路徑匹配

• 輸入驗證

• 日誌分析

• 資料提取

1. 大小寫敏感：在某些系統中萬用字元匹配是大小寫敏感的，而在其他系統中可能不敏感

2. 效能考量：過於廣泛的萬用字元模式（如開頭使用*）可能導致搜尋效能下降

3. 特殊字元處理：當需要匹配萬用字元本身時，通常需要使用轉義字元

4. 系統差異：不同作業系統和程式語言對萬用字元的實現可能有細微差別

5. 安全性：在處理用戶輸入的萬用字元時，應注意可能的注入攻擊

萬用字元的概念最早可以追溯到早期的作業系統和命令列界面，隨著電腦技術的發展而不斷演進：

• 1960年代：在早期的作業系統如CTSS中開始出現

• 1970年代：Unix系統進一步發展了萬用字元的概念

• 1980年代：隨著DOS系統的普及，萬用字元被廣泛應用

• 1990年代至今：正則表達式的發展提供了更強大的模式匹配能力

萬用字元作為電腦科學中的基礎概念，至今仍在各種應用場景中發揮著重要作用。