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Pour la partie pagination, on pourrait imaginer passer par un fichier temporaire intermédiaire : tu lis le fichier principal ligne à ligne; si la ligne correspond, tu l'écris dans le fichier...

Le principal problème de ton script est qu'il lit la totalité du fichier, qu'il passe la regex sur la totalité des lignes et ensuite seulement il filtre les résultats de la pagination.

Un axe...