正则表达式

正则表达式笔记

常用的元字符

  • . 匹配除换行符意外的任意字符
  • \w 匹配字母或数字或下划线或汉字
  • \s 匹配任意的空白符
  • \d 匹配数字
  • \b 匹配单词的开始或结束
  • ^ 匹配字符串的开始
  • $ 匹配字符串的结束

如果你想要匹配的字符跟元字符重叠,此时需要用到转义字符,在需要的匹配的字符前加\,比如使用\.\*。当然,要查找\本身,你也得用\\

常用的限定符

  • * 重复0或多次
  • + 重复1或多次
  • ? 重复-或1次
  • {n} 重复n次
  • {n,m} 重复n到m次

字符类

  • [adfsd] 匹配其中任何一个字母
  • [0-9] 字符范围,含义与\d 完全一致

看个例子 \(?0\d{2}[)-]?\d{8} 这个表达式可以匹配几种格式的电话号码,像(010)88886666,或022-22334455,或02912345678等。我们对它进行一些分析吧:首先是一个转义字符\(,它能出现0次或1次(?),然后是一个0,后面跟着2个数字(\d{2}),然后是)或-或空格中的一个,它出现1次或不出现(?),最后是8个数字(\d{8})

分支条件

对于在多个条件中,只要满足任意一个就满足的话可以用 | 将不同的的规则分开

看几个例子: 0\d{2}-\d{8}|0\d{3}-\d{7}这个表达式能匹配两种以连字号分隔的电话号码:一种是三位区号,8位本地号(如010-12345678),一种是4位区号,7位本地号(0376-2233445)。
\(?0\d{2}\)?[- ]?\d{8}|0\d{2}[- ]?\d{8}这个表达式匹配3位区号的电话号码,其中区号可以用小括号括起来,也可以不用,区号与本地号间可以用连字号或空格间隔,也可以没有间隔。你可以试试用分枝条件把这个表达式扩展成也支持4位区号的。
\d{5}-\d{4}|\d{5}这个表达式用于匹配美国的邮政编码。美国邮编的规则是5位数字,或者用连字号间隔的9位数字。之所以要给出这个例子是因为它能说明一个问题:使用分枝条件时,要注意各个条件的顺序。如果你把它改成\d{5}|\d{5}-\d{4}的话,那么就只会匹配5位的邮编(以及9位邮编的前5位)。原因是匹配分枝条件时,将会从左到右地测试每个条件,如果满足了某个分枝的话,就不会去再管其它的条件了。

分组

我们已经提到了怎么重复单个字符(直接在字符后面加上限定符就行了);但如果想要重复多个字符又该怎么办?你可以用小括号来指定子表达式(也叫做分组),然后你就可以指定这个子表达式的重复次数了,你也可以对子表达式进行其它一些操作(后面会有介绍)。
(\d{1,3}\.){3}\d{1,3}是一个简单的IP地址匹配表达式。要理解这个表达式,请按下列顺序分析它:\d{1,3}匹配1到3位的数字,(\d{1,3}\.){3}匹配三位数字加上一个英文句号(这个整体也就是这个分组)重复3次,最后再加上一个一到三位的数字(\d{1,3})
IP地址中每个数字都不能大于255. 经常有人问我, 01.02.03.04 这样前面带有0的数字, 是不是正确的IP地址呢? 答案是: 是的, IP 地址里的数字可以包含有前导 0 (leading zeroes).
不幸的是,它也将匹配256.300.888.999这种不可能存在的IP地址。如果能使用算术比较的话,或许能简单地解决这个问题,但是正则表达式中并不提供关于数学的任何功能,所以只能使用冗长的分组,选择,字符类来描述一个正确的IP地址:((2[0-4]\d|25[0-5]|[01]?\d\d?)\.){3}(2[0-4]\d|25[0-5]|[01]?\d\d?)
理解这个表达式的关键是理解2[0-4]\d|25[0-5]|[01]?\d\d?,这里我就不细说了,你自己应该能分析得出来它的意义。

反义

  • \W 匹配任意不是字母,数字,下划线,汉字的字符
  • \S 匹配任意不是空白符的字符
  • \D 匹配任意非数字的字符
  • \B 匹配不是单词开头或结束的位置
  • [^x] 匹配除了x以外的任意字符
  • [^aefsdf] 匹配除了aefsdf这几个字母以外的任意字符

后向引用

使用小括号指定一个子表达式后,匹配这个子表达式的文本(也就是此分组捕获的内容)可以在表达式或其它程序中作进一步的处理。默认情况下,每个分组会自动拥有一个组号,规则是:从左向右,以分组的左括号为标志,第一个出现的分组的组号为1,第二个为2,以此类推。

后向引用用于重复搜索前面某个分组匹配的文本。例如,\1代表分组1匹配的文本。难以理解?请看示例:
\b(\w+)\b\s+\1\b可以用来匹配重复的单词,像go go, 或者kitty kitty。这个表达式首先是一个单词,也就是单词开始处和结束处之间的多于一个的字母或数字(\b(\w+)\b),这个单词会被捕获到编号为1的分组中,然后是1个或几个空白符(\s+),最后是分组1中捕获的内容(也就是前面匹配的那个单词)(\1)

你也可以自己指定子表达式的组名。要指定一个子表达式的组名,请使用这样的语法:(?<Word>\w+)(或者把尖括号换成’也行:(?'Word'\w+)),这样就把\w+的组名指定为Word了。要反向引用这个分组捕获的内容,你可以使用\k<Word>,所以上一个例子也可以写成这样:\b(?<Word>\w+)\b\s+\k<Word>\b

常用的捕获分组语法

  • (exp) 匹配exp,并捕获文本到自动命名的组里
  • (?<name>exp) 匹配exp,并捕获文本到名称为name的组里,也可以写成(?’name’exp)
  • (?:exp) 匹配exp,不捕获匹配的文本,也不给此分组分配组号

零宽断言

接下来的四个用于查找在某些内容(但并不包括这些内容)之前或之后的东西,也就是说它们像\b,^,$那样用于指定一个位置,这个位置应该满足一定的条件(即断言),因此它们也被称为零宽断言。最好还是拿例子来说明吧:
断言用来声明一个应该为真的事实。正则表达式中只有当断言为真时才会继续进行匹配。
(?=exp)也叫零宽度正预测先行断言,它断言自身出现的位置的后面能匹配表达式exp。比如\b\w+(?=ing\b),匹配以ing结尾的单词的前面部分(除了ing以外的部分),如查找I’m singing while you’re dancing.时,它会匹配sing和danc。
(?<=exp)也叫零宽度正回顾后发断言,它断言自身出现的位置的前面能匹配表达式exp。比如(?<=\bre)\w+\b会匹配以re开头的单词的后半部分(除了re以外的部分),例如在查找reading a book时,它匹配ading。
假如你想要给一个很长的数字中每三位间加一个逗号(当然是从右边加起了),你可以这样查找需要在前面和里面添加逗号的部分:((?<=\d)\d{3})+\b,用它对1234567890进行查找时结果是234567890。
下面这个例子同时使用了这两种断言:(?<=\s)\d+(?=\s)匹配以空白符间隔的数字(再次强调,不包括这些空白符)。

常用的零宽断言

  • (?=exp) 匹配exp前面的位置
  • (?<=exp) 匹配exp后面的位置
  • (?!exp) 匹配后面跟的不是exp的位置
  • (?!<exp) 匹配前面不是exp的位置

注释

小括号的另一种用途是通过语法(?#comment)来包含注释。例如:2[0-4]\d(?#200-249)|25[0-5](?#250-255)|[01]?\d\d?(?#0-199)
要包含注释的话,最好是启用“忽略模式里的空白符”选项,这样在编写表达式时能任意的添加空格,Tab,换行,而实际使用时这些都将被忽略。启用这个选项后,在#后面到这一行结束的所有文本都将被当成注释忽略掉。例如,我们可以前面的一个表达式写成这样:

(?<= # 断言要匹配的文本的前缀 <(\w+)> # 查找尖括号括起来的字母或数字(即HTML/XML标签)
)       # 前缀结束
.*      # 匹配任意文本
(?=     # 断言要匹配的文本的后缀
<\ \1>  # 查找尖括号括起来的内容:前面是一个"/",后面是先前捕获的标签
)       # 后缀结束

懒惰限定符

  • *? 重复任意次,但尽可能少重复
  • +? 重复1次或更多次,但尽可能少重复
  • ?? 重复0次或1次,但尽可能少重复
  • {n,m}? 重复n到m次,但尽可能少重复
  • {n,}? 重复n次以上,但尽可能少重复

常用的处理选项

  • IgnoreCase(忽略大小写) – 匹配时不区分大小写
  • Multiline(多行模式) – 更改^和$的含义,使它们分别在任意一行的行首和行尾匹配,而不仅仅在整个字符串的开头和结尾匹配。(在此模式下,$的精确含意是:匹配\n之前的位置以及字符串结束前的位置.)
  • Singleline(单行模式) – 更改.的含义,使它与每一个字符匹配(包括换行符\n)。
  • IgnorePatternWhitespace(忽略空白) – 忽略表达式中的非转义空白并启用由#标记的注释。
  • ExplicitCapture(显式捕获) – 仅捕获已被显式命名的组。
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