正則表達(dá)式30分鐘入門教程

注:本篇文章只為方便查看,特此保留,如有冒犯,敬請諒解!!!

本文目標(biāo)

30分鐘內(nèi)讓你明白正則表達(dá)式是什么,并對它有一些基本的了解,讓你可以在自己的程序或網(wǎng)頁里使用它。

如何使用本教程

最重要的是——請給我30分鐘, 如果你沒有使用正則表達(dá)式的經(jīng)驗(yàn),請不要試圖在30內(nèi)入門——除非你是超人 :)

別被下面那些復(fù)雜的表達(dá)式嚇倒,只要跟著我一步一步來,你會發(fā)現(xiàn)正則表達(dá)式其實(shí)并沒有你 想像中的那么困難。當(dāng)然,如果你看完了這篇教程之后,發(fā)現(xiàn)自己明白了很多,卻又幾乎什么都記不得,那也是很正常的——我認(rèn)為,沒接觸過正則表達(dá)式的人在看 完這篇教程后,能把提到過的語法記住80%以上的可能性為零。這里只是讓你明白基本的原理,以后你還需要多練習(xí),多使用,才能熟練掌握正則表達(dá)式。

除了作為入門教程之外,本文還試圖成為可以在日常工作中使用的正則表達(dá)式語法參考手冊。就作者本人的經(jīng)歷來說,這個(gè)目標(biāo)還是完成得不錯(cuò)的 ——你看,我自己也沒能把所有的東西記下來,不是嗎?

清除格式?文本格式約定:專業(yè)術(shù)語元字符/語法格式正則表達(dá)式正則表達(dá)式中的一部分(用于分析)對其進(jìn)行匹配的源字符串對正則表達(dá)式或其中一部分的說明

隱藏邊注?本文右邊有一些注釋,主要是用來提供 一些相關(guān)信息,或者給沒有程序員背景的讀者解釋一些基本概念,通常可以忽略。

正則表達(dá)式到底是什么東西?

字符是計(jì)算機(jī)軟件處理文字時(shí)最基本的單位,可能是字母,數(shù)字, 標(biāo)點(diǎn)符號,空格,換行符,漢字等等。字符串是0個(gè)或更多個(gè)字符的序列。文本也就是文字,字符串。說某個(gè)字符串匹配某個(gè)正則表達(dá) 式,通常是指這個(gè)字符串里有一部分(或幾部分分別)能滿足表達(dá)式給出的條件。

在編寫處理字符串的程序或網(wǎng)頁時(shí),經(jīng)常會有查找符合某些復(fù)雜規(guī)則的字符串的需要。正則表達(dá)式就 是用于描述這些規(guī)則的工具。換句話說,正則表達(dá)式就是記錄文本規(guī)則的代碼。

很可能你使用過Windows/Dos下用于文件查找的通配符(wildcard), 也就是*和?。如果你想查找某個(gè)目錄下的所 有的Word文檔的話,你會搜索*.doc。在這里,*會被解釋成任意的字符串。和通配符類似,正則表達(dá)式也是用來進(jìn)行文本匹配的工具,只不過比起通配符,它能更精 確地描述你的需求——當(dāng)然,代價(jià)就是更復(fù)雜——比如你可以編寫一個(gè)正則表達(dá)式,用來查找所有以0開頭,后面跟著 2-3個(gè)數(shù)字,然后是一個(gè)連字號“-”,最后是7或8位數(shù)字的字符串(像010-12345678或0376-7654321)。

入門

學(xué)習(xí)正則表達(dá)式的最好方法是從例子開始,理解例子之后再自己對例子進(jìn)行修改,實(shí)驗(yàn)。下面給出了不少簡單的例子,并對它們作了詳細(xì)的說明。

假設(shè)你在一篇英文小說里查找hi,你可以使用正則表達(dá)式hi。

這幾乎是最簡單的正則表達(dá)式了,它可以精確匹配這樣的字符串:由兩個(gè)字符組成,前一個(gè)字符是h,后 一個(gè)是i。通常,處理正則表達(dá)式的工具會提供一個(gè)忽略大小寫的選項(xiàng),如果選中了這個(gè)選項(xiàng),它可以匹配hi,HI,Hi,hI這四種情況中的任意一種。

不幸的是,很多單詞里包含hi這兩個(gè)連續(xù)的字符,比如him,history,high等等。用hi來查找的話,這里邊的hi也會被找出來。如果要精確地查找hi這個(gè)單詞的 話,我們應(yīng)該使用\bhi\b。

\b是正則表達(dá)式規(guī)定的一個(gè)特殊代碼(好吧,某些人叫它元字符,metacharacter),代表著單詞的開頭或結(jié)尾,也就 是單詞的分界處。雖然通常英文的單詞是由空格,標(biāo)點(diǎn)符號或者換行來分隔的,但是\b并 不匹配這些單詞分隔字符中的任何一個(gè),它只匹配一個(gè)位置

如果需要更精確的說法,\b匹配這樣的位置:它的前一個(gè)字符 和后一個(gè)字符不全是(一個(gè)是,一個(gè)不是或不存在)\w。

假如你要找的是hi后面不遠(yuǎn)處跟著一個(gè)Lucy,你應(yīng)該用\bhi\b.*\bLucy\b。

這里,.是另一個(gè)元字符,匹配除了換行符以 外的任意字符。*同樣是元字符,不過它代表的不是字符,也不是位置,而是數(shù)量——它 指定*前邊的內(nèi)容可以連續(xù)重復(fù)使用任意次以使整個(gè)表達(dá)式得到匹配。因此,.*連在一起就意味著任意數(shù)量的不包含換行的字符。現(xiàn)在\bhi\b.*\bLucy\b的意思就很明顯了:先是一個(gè)單詞 hi,然后是任意個(gè)任意字符(但不能是換行),最后是Lucy這個(gè)單詞。

換行符就是'\n',ASCII編碼為10(十六進(jìn)制0x0A)的字符。

如果同時(shí)使用其它元字符,我們就能構(gòu)造出功能更強(qiáng)大的正則表達(dá)式。比如下面這個(gè)例子:

0\d\d-\d\d\d\d\d\d\d\d匹配這樣的字符串:以0開頭,然后是兩個(gè)數(shù)字,然后是一個(gè)連字號“-”,最后是8個(gè)數(shù)字(也就是中國的電話號碼。當(dāng)然,這個(gè)例子只 能匹配區(qū)號為3位的情形)。

這里的\d是個(gè)新的元字符,匹配一位數(shù)字 (0,或1,或2,或……)。-不是元字符,只匹配它本身——連字符(或者減號,或 者中橫線,或者隨你怎么稱呼它)。

為了避免那么多煩人的重復(fù),我們也可以這樣寫這個(gè)表達(dá)式:0\d{2}-\d{8}。 這里\d后面的{2}({8})的意思是前面\d必須連續(xù)重復(fù)匹配2次(8次)。

測試正則表達(dá)式

其它可用的測試工具:

RegexBuddy

Javascript正則表達(dá)式在線測試工具

如果你不覺得正則表達(dá)式很難讀寫的話,要么你是一個(gè)天才,要么,你不是地球人。正則表達(dá)式的語法很令人頭疼,即使對經(jīng)常使用它的人來說也是 如此。由于難于讀寫,容易出錯(cuò),所以找一種工具對正則表達(dá)式進(jìn)行測試是很有必要的。

不同的環(huán)境下正則表達(dá)式的一些細(xì)節(jié)是不相同的,本教程介紹的是微軟 .Net Framework 2.0下正則表達(dá)式的行為,所以,我向你介紹一個(gè).Net下的工具Regex Tester。首先你確保已經(jīng)安裝了.Net Framework 2.0,然后下載Regex Tester。這是個(gè)綠色軟件,下載完 后打開壓縮包,直接運(yùn)行RegexTester.exe就可以了。

下面是Regex Tester運(yùn)行時(shí)的截圖:

元字符

現(xiàn)在你已經(jīng)知道幾個(gè)很有用的元字符了,如\b,.,*,還有\(zhòng)d. 正則表達(dá)式里還有更多的元字符,比如\s匹配任意的空白 符,包括空格,制表符(Tab),換行符,中文全角空格等。\w匹配字母或數(shù)字或下劃線或漢字等。

對中文/漢字的特殊處理是由.Net提供的正則表達(dá)式引擎支持的,其它環(huán)境下的具體情況請查看 相關(guān)文檔。

下面來看看更多的例子:

\ba\w*\b匹配以字母a開頭的單詞——先是某個(gè)單詞開始處(\b),然后是字 母a,然后是任意數(shù)量的字母或數(shù)字(\w*), 最后是單詞結(jié)束處(\b)。

好吧,現(xiàn)在我們說說正則表達(dá)式里的單詞是什么意思吧:就是不少于一個(gè)的連續(xù)的\w。不錯(cuò),這與學(xué)習(xí)英文時(shí)要背的成千上萬個(gè)同名的東西的確關(guān)系不大 :)

\d+匹配1個(gè)或更多連續(xù)的數(shù)字。 這里的+是和*類似的元字符,不同的是*匹配重復(fù)任意次(可能是0次),而+則匹配重復(fù)1次或更多次。

\b\w{6}\b匹配剛好6個(gè)字符的 單詞。

表1.常用的元字符

代碼說明

.匹配除換行符以外的任意字符

\w匹配字母或數(shù)字或下劃線或漢字

\s匹配任意的空白符

\d匹配數(shù)字

\b匹配單詞的開始或結(jié)束

^匹配字符串的開始

$匹配字符串的結(jié)束

正則表達(dá)式引擎通常會提供一個(gè)“測試指定的字符串是否匹配一個(gè)正則表達(dá)式”的方法,如JavaScript里的 RegExp.test()方法或.NET里的Regex.IsMatch()方法。這里的匹配是指是字符串里有沒有符合表達(dá)式規(guī)則的部分。如果不使用^和$的話,對于\d{5,12}而言,使用這樣的方法就只能保證字符串里包含5到 12連續(xù)位數(shù)字,而不是整個(gè)字符串就是5到12位數(shù)字。

元字符^(和數(shù)字6在同一個(gè)鍵位上的符號)和$都 匹配一個(gè)位置,這和\b有點(diǎn)類似。^匹配你 要用來查找的字符串的開頭,$匹配結(jié)尾。這兩個(gè)代碼在驗(yàn)證輸入的內(nèi)容時(shí)非常有用,比如一個(gè)網(wǎng)站如果 要求你填寫的QQ號必須為5位到12位數(shù)字時(shí),可以使用:^\d{5,12}$。

這里的{5,12}和前面介紹過的{2}是 類似的,只不過{2}匹配只能不多不少重復(fù)2次,{5,12}則是重復(fù)的次數(shù)不能少于5次,不能多于12次, 否則都不匹配。

因?yàn)槭褂昧薧和$,所以輸入 的整個(gè)字符串都要用來和\d{5,12}來匹配,也就是說整個(gè)輸入必須是5到12個(gè)數(shù)字,因此如果輸入的QQ號能匹配這個(gè)正則表達(dá)式的話,那就符合要求了。

和忽略大小寫的選項(xiàng)類似,有些正則表達(dá)式處理工具還有一個(gè)處理多行的選項(xiàng)。如果選中了這個(gè)選項(xiàng),^和$的意義就變成了匹配行的開始處和結(jié)束處。

字符轉(zhuǎn)義

如果你想查找元字符本身的話,比如你查找.,或者*,就出現(xiàn)了問題:你沒辦法指定它們,因?yàn)樗鼈儠唤忉尦蓜e的意思。這時(shí)你就得使用\來取消這些字符的特殊意義。因此,你應(yīng)該使用\.和\*。當(dāng)然,要查找\本身,你也得用\\.

例如:deerchao\.net匹配deerchao.net,C:\\Windows匹配C:\Windows。

重復(fù)

你已經(jīng)看過了前面的*,+,{2},{5,12}這幾個(gè)匹配重復(fù)的方式了。下面是 正則表達(dá)式中所有的限定符(指定數(shù)量的代碼,例如*,{5,12}等):

表2.常用的限定符

代碼/語法說明

*重復(fù)零次或更多次

+重復(fù)一次或更多次

?重復(fù)零次或一次

{n}重復(fù)n次

{n,}重復(fù)n次或更多次

{n,m}重復(fù)n到m次

下面是一些使用重復(fù)的例子:

Windows\d+匹配Windows 后面跟1個(gè)或更多數(shù)字

^\w+匹配一行的第一個(gè)單詞(或整個(gè)字 符串的第一個(gè)單詞,具體匹配哪個(gè)意思得看選項(xiàng)設(shè)置)

字符類

要想查找數(shù)字,字母或數(shù)字,空白是很簡單的,因?yàn)橐呀?jīng)有了對應(yīng)這些字符集合的元字符,但是如果你想匹配沒有預(yù)定義元字符的字符集合(比如元 音字母a,e,i,o,u),應(yīng)該怎么辦?

很簡單,你只需要在方括號里列出它們就行了,像[aeiou]就匹配任何一個(gè)英文元音字母,[.?!]匹配標(biāo)點(diǎn)符號(.或?或!)。

我們也可以輕松地指定一個(gè)字符范圍,像[0-9]代 表的含意與\d就是完全一致的:一位數(shù)字; 同理[a-z0-9A-Z_]也完全等同于\w(如 果只考慮英文的話)。

下面是一個(gè)更復(fù)雜的表達(dá)式:\(?0\d{2}[) -]?\d{8}。

“(”和“)”也是元字符,后面的分組節(jié)里會提 到,所以在這里需要使用轉(zhuǎn)義

這個(gè)表達(dá)式可以匹配幾種格式的電話號碼,像(010)88886666,或022-22334455, 或02912345678等。我們對它進(jìn)行一些分析吧:首先是一個(gè)轉(zhuǎn)義字符\(,它能出現(xiàn)0次或1次(?),然后是一個(gè)0,后面跟著2個(gè)數(shù)字(\d{2}),然后是)或-或空格中 的一個(gè),它出現(xiàn)1次或不出現(xiàn)(?),最后是8個(gè)數(shù)字(\d{8})。

分枝條件

不幸的是,剛才那個(gè)表達(dá)式也能匹配010)12345678或(022-87654321這樣的“不正確”的格式。要解決這個(gè)問題,我們需要用到分枝條件。正則表達(dá)式里的分枝條件指的是有幾種規(guī)則,如 果滿足其中任意一種規(guī)則都應(yīng)該當(dāng)成匹配,具體方法是用|把不同的規(guī)則分隔開。聽不明白?沒關(guān)系,看 例子:

0\d{2}-\d{8}|0\d{3}-\d{7}這個(gè)表達(dá)式能匹配兩種以連字號分隔的電話號碼:一種是三位區(qū)號,8位本地號(如010-12345678),一種是4位區(qū)號,7位本地號 (0376-2233445)。

\(0\d{2}\)[- ]?\d{8}|0\d{2}[- ]?\d{8}這 個(gè)表達(dá)式匹配3位區(qū)號的電話號碼,其中區(qū)號可以用小括號括起來,也可以不用,區(qū)號與本地號間可以用連字號或空格間 隔,也可以沒有間隔。你可以試試用分枝條件把這個(gè)表達(dá)式擴(kuò)展成也支持4位區(qū)號的。

\d{5}-\d{4}|\d{5}這個(gè)表達(dá)式用于匹配美國的郵政編碼。美國郵編 的規(guī)則是5位數(shù)字,或者用連字號間隔的9位數(shù)字。之所以要給出這個(gè)例子是因?yàn)樗苷f明一個(gè)問題:使用分枝條件時(shí),要注意各個(gè)條件的順序。 如果你把它改成\d{5}|\d{5}-\d{4}的話,那么就只會匹配5位的郵編(以及9位郵 編的前5位)。原因是匹配分枝條件時(shí),將會從左到右地測試每個(gè)條件,如果滿足了某個(gè)分枝的話,就不會去再管其它的條件了。

分組

我們已經(jīng)提到了怎么重復(fù)單個(gè)字符(直接在字符后面加上限定符就行了);但如果想要重復(fù)多個(gè)字符又該怎么辦?你可以用小括號來指定子表達(dá)式(也叫做分組),然后你就可以指定這個(gè)子表達(dá) 式的重復(fù)次數(shù)了,你也可以對子表達(dá)式進(jìn)行其它一些操作(后面會有介紹)。

(\d{1,3}\.){3}\d{1,3}是一個(gè)簡單的IP地址匹配表達(dá)式。要理解這個(gè)表達(dá)式,請按下列順序分析它:\d{1,3}匹 配1到3位的數(shù)字,(\d{1,3}\.){3}匹 配三位數(shù)字加上一個(gè)英文句號(這個(gè)整體也就是這個(gè)分組)重 復(fù)3次,最后再加上一個(gè)一到三位的數(shù)字(\d{1,3})。

IP地址中每個(gè)數(shù)字都不能大于255,大家千萬不要被《24》第三季的編劇給忽悠了……

不幸的是,它也將匹配256.300.888.999這種不可能存在的IP地 址。如果能使用算術(shù)比較的話,或許能簡單地解決這個(gè)問題,但是正則表達(dá)式中并不提供關(guān)于數(shù)學(xué)的任何功能,所以只能使用冗長的分組,選擇,字符類來描述一個(gè) 正確的IP地址:((2[0-4]\d|25[0-5]|[01]?\d\d?)\.){3}(2[0-4]\d|25[0-5]|[01]?\d\d?)。

理解這個(gè)表達(dá)式的關(guān)鍵是理解2[0-4]\d|25[0-5]|[01]?\d\d?, 這里我就不細(xì)說了,你自己應(yīng)該能分析得出來它的意義。

反義

有時(shí)需要查找不屬于某個(gè)能簡單定義的字符類的字符。比如想查找除了數(shù)字以外,其它任意字符都行的情況,這時(shí)需要用到反義:

表3.常用的反義代碼

代碼/語法說明

\W匹配任意不是字母,數(shù)字,下劃線,漢字的字符

\S匹配任意不是空白符的字符

\D匹配任意非數(shù)字的字符

\B匹配不是單詞開頭或結(jié)束的位置

[^x]匹配除了x以外的任意字符

[^aeiou]匹配除了aeiou這幾個(gè)字母以外的任意字符

例子:\S+匹配不包含空白符的字符串。

]+>匹配用 尖括號括起來的以a開頭的字符串。

后向引用

使用小括號指定一個(gè)子表達(dá)式后,匹配這個(gè)子表達(dá)式的文本(也就是此分組捕獲的內(nèi)容)可以在表達(dá)式或其它 程序中作進(jìn)一步的處理。默認(rèn)情況下,每個(gè)分組會自動擁有一個(gè)組號,規(guī)則是:從左向右,以分組的左括 號為標(biāo)志,第一個(gè)出現(xiàn)的分組的組號為1,第二個(gè)為2,以此類推。

呃……其實(shí),組號分配還不像我剛說得那么簡單:

分組0對應(yīng)整個(gè)正則表達(dá)式

實(shí)際上組號分配過程是要從左向右掃描兩遍的:第一遍只給未命名組分配,第二遍只給命名組分配--因此所有命名組的組號都大于未命名的組 號

你可以使用(?:exp)這樣的語法來剝奪一個(gè)分組對組號分配的參與權(quán).

后向引用用于重復(fù)搜索前面某個(gè)分組匹配的文本。例如,\1代表分組1匹配的文本。難以理解?請看示例:

\b(\w+)\b\s+\1\b可以用來匹配重復(fù)的單詞,像go go, 或者kitty kitty。這個(gè)表達(dá)式首先是一個(gè)單詞, 也就是單詞開始處和結(jié)束處之間的多于一個(gè)的字母或數(shù)字(\b(\w+)\b), 這個(gè)單詞會被捕獲到編號為1的分組中,然后是1個(gè)或幾個(gè)空白符(\s+),最后是分組1中捕獲的內(nèi)容(也就是前面匹配的那個(gè)單詞)(\1)。

你也可以自己指定子表達(dá)式的組名。要指定一個(gè)子表達(dá)式的組名,請使用這樣的語法:(?\w+)(或者把尖括號換成'也 行:(?'Word'\w+)),這樣就把\w+的 組名指定為Word了。要反向引用這個(gè)分組捕獲的 內(nèi)容,你可以使用\k,所以上一個(gè)例子也可以寫成這樣:\b(?\w+)\b\s+\k\b。

使用小括號的時(shí)候,還有很多特定用途的語法。下面列出了最常用的一些:

表4.常用分組語法

分類代碼/語法說明

捕獲(exp)匹配exp,并捕獲文本到自動命名的組里

(?exp)匹配exp,并捕獲文本到名稱為name的組里,也可以寫成 (?'name'exp)

(?:exp)匹配exp,不捕獲匹配的文本,也不給此分組分配組號

零寬斷言(?=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

(?

注釋(?#comment)這種類型的分組不對正則表達(dá)式的處理產(chǎn)生任何影響,用于提供注釋讓人閱 讀

我們已經(jīng)討論了前兩種語法。第三個(gè)(?:exp)不會改變正則表達(dá)式的處理方式,只 是這樣的組匹配的內(nèi)容不會像前兩種那樣被捕獲到某個(gè)組里面,也不會擁有組號。“我為什么會想要這樣 做?”——好問題,你覺得為什么呢?

零寬斷言

地球人,是不是覺得這些術(shù)語名稱太復(fù)雜,太難記了?我也有同感。知道有這么一種東西就行了,它叫什么,隨它去 吧!人若無名,便可專心練劍;物若無名,便可隨意取舍……

接下來的四個(gè)用于查找在某些內(nèi)容(但并不包括這些內(nèi)容)之前或之后的東西,也就是說它們像\b,^,$那樣用于指定一個(gè)位置,這個(gè)位置應(yīng)該滿足一定的 條件(即斷言),因此它們也被稱為零寬斷言。最好還是拿例子來說明吧:

斷言用來聲明一個(gè)應(yīng)該為真的事實(shí)。正則表達(dá)式中只有當(dāng)斷言為真時(shí)才會繼續(xù)進(jìn)行匹配。

(?=exp)也叫零寬度正預(yù)測先行斷言, 它斷言自身出現(xiàn)的位置的后面能匹配表達(dá)式exp。比如\b\w+(?=ing\b), 匹配以ing結(jié)尾的單詞的前面部分(除了ing以外的部分),如查找I'm singing while you're dancing.時(shí),它會匹配sing和danc。

(?<=exp)也叫零寬度正回顧后 發(fā)斷言,它斷言自身出現(xiàn)的位置的前面能匹配表達(dá)式exp。比如(?<=\bre)\w+\b會匹配以re開頭的單詞的后半部 分(除了re以外的部分),例如在查找reading a book時(shí),它匹配ading。

假如你想要給一個(gè)很長的數(shù)字中每三位間加一個(gè)逗號(當(dāng)然是從右邊加起了),你可以這樣查找需要在前面和里面添加逗號的部分:((?<=\d)\d{3})+\b,用它對1234567890進(jìn) 行查找時(shí)結(jié)果是234567890。

下面這個(gè)例子同時(shí)使用了這兩種斷言:(?<=\s)\d+(?=\s)匹配以空白符間隔的數(shù)字(再次強(qiáng)調(diào),不包括這些空白符)。

負(fù)向零寬斷言

前面我們提到過怎么查找不是某個(gè)字符或不在某個(gè)字符類里的字符的方法(反義)。但是如果我們只是想要確 保某個(gè)字符沒有出現(xiàn),但并不想去匹配它時(shí)怎么辦?例如,如果我們想查找這樣的單詞--它里面出現(xiàn)了字母q,但是q后面跟的不是字母u, 我們可以嘗試這樣:

\b\w*q[^u]\w*\b匹配包含后 面不是字母u的字母q的單詞。但是如果多做測試(或者你思維足夠敏銳,直接就觀察出來了),你會發(fā)現(xiàn),如果q出現(xiàn)在單詞 的結(jié)尾的話,像Iraq,Benq,這個(gè)表達(dá)式就會出錯(cuò)。這是因?yàn)閇^u]總要匹配一個(gè)字符,所以如果q是單詞的最后一個(gè)字符的話,后面的[^u]將 會匹配q后面的單詞分隔符(可能是空格,或者是句號或其它的什么),后面的\w*\b將會匹配下一 個(gè)單詞,于是\b\w*q[^u]\w*\b就能匹配整個(gè)Iraq fighting。負(fù)向零寬斷言能解決這 樣的問題,因?yàn)樗黄ヅ湟粋€(gè)位置,并不消費(fèi)任何字符。現(xiàn)在,我們可以這樣來解決這個(gè)問題:\b\w*q(?!u)\w*\b。

零寬度負(fù)預(yù)測先行斷言(?!exp),斷言此位置的后面不能匹配表達(dá)式exp。例如:\d{3}(?!\d)匹 配三位數(shù)字,而且這三位數(shù)字的后面不能是數(shù)字;\b((?!abc)\w)+\b匹 配不包含連續(xù)字符串a(chǎn)bc的單詞。

同理,我們可以用(?

請?jiān)敿?xì)分析表達(dá)式(?<=<(\w+)>).*(?=<\/\1>), 這個(gè)表達(dá)式最能表現(xiàn)零寬斷言的真正用途。

一個(gè)更復(fù)雜的例子:(?<=<(\w+)>).*(?=<\/\1>)匹 配不包含屬性的簡單HTML標(biāo)簽內(nèi)里的內(nèi)容。()指 定了這樣的前綴:被尖括號括起來的單詞(比 如可能是),然后是.*(任意的字符串),最后是一個(gè)后綴(?=<\/\1>)。注意后綴里的\/,它用到了前面提過的字符轉(zhuǎn)義;\1則是一個(gè)反向 引用,引用的正是捕獲的第一組,前面的(\w+)匹 配的內(nèi)容,這樣如果前綴實(shí)際上是的話,后綴就是了。整個(gè)表達(dá)式匹配的是和 之間的內(nèi)容(再次提醒,不包括前綴和后綴本身)

注釋

小括號的另一種用途是通過語法(?#comment)來包含注釋。例如:2[0-4]\d(?#200-249)|25[0-5](?#250-255)|[01]?\d\d?(?#0-199)。

要包含注釋的話,最好是啟用“忽略模式里的空白符”選項(xiàng),這樣在編寫表達(dá)式時(shí)能任意的添加空格,Tab,換行,而實(shí)際使用時(shí)這些都將被忽 略。啟用這個(gè)選項(xiàng)后,在#后面到這一行結(jié)束的所有文本都將被當(dāng)成注釋忽略掉。例如,我們可以前面的一個(gè)表達(dá)式寫成這樣:

(?<=? ? # 斷言要匹配的文本的前綴

<(\w+)> # 查找尖括號括起來的字母或數(shù)字(即HTML/XML標(biāo)簽)

)? ? ? # 前綴結(jié)束

.*? ? ? # 匹配任意文本

(?=? ? # 斷言要匹配的文本的后綴

<\/\1>? # 查找尖括號括起來的內(nèi)容:前面是一個(gè)"/",后面是先前捕獲的標(biāo)簽

)? ? ? # 后綴結(jié)束

貪婪與懶惰

當(dāng)正則表達(dá)式中包含能接受重復(fù)的限定符時(shí),通常的行為是(在使整個(gè)表達(dá)式能得到匹配的前提下)匹配盡可能多的 字符。以這個(gè)表達(dá)式為例:a.*b,它將會匹配最長的以 a開始,以b結(jié)束的字符串。如果用它來搜索aabab的話,它會匹配整個(gè)字符串a(chǎn)abab。這被稱為貪婪匹配。

有時(shí),我們更需要懶惰匹配,也就是匹配盡可能少的 字符。前面給出的限定符都可以被轉(zhuǎn)化為懶惰匹配模式,只要在它后面加上一個(gè)問號?。這樣.*?就意味著匹配任意數(shù)量的重復(fù),但是在能使整個(gè)匹配成功的前提 下使用最少的重復(fù)。現(xiàn)在看看懶惰版的例子吧:

a.*?b匹配最短的,以a開始,以b結(jié) 束的字符串。如果把它應(yīng)用于aabab的話,它會匹配aab(第一到第三個(gè)字符)和ab(第四到第五個(gè)字符)。

為什么第一個(gè)匹配是aab(第一到第三個(gè)字符)而不是ab(第二到第三個(gè)字符)?簡單地說,因?yàn)檎齽t表達(dá)式有另 一條規(guī)則,比懶惰/貪婪規(guī)則的優(yōu)先級更高:最先開始的匹配擁有最高的優(yōu)先權(quán)——The match that begins earliest wins。

表5.懶惰限定符

代碼/語法說明

*?重復(fù)任意次,但盡可能少重復(fù)

+?重復(fù)1次或更多次,但盡可能少重復(fù)

??重復(fù)0次或1次,但盡可能少重復(fù)

{n,m}?重復(fù)n到m次,但盡可能少重復(fù)

{n,}?重復(fù)n次以上,但盡可能少重復(fù)

處理選項(xiàng)

在C#中,你可以使用Regex(String, RegexOptions)構(gòu)造函數(shù)來設(shè)置正則表達(dá)式的處理選項(xiàng)。 如:Regex regex = new Regex(@"\ba\w{6}\b", RegexOptions.IgnoreCase);

上面介紹了幾個(gè)選項(xiàng)如忽略大小寫,處理多行等,這些選項(xiàng)能用來改變處理正則表達(dá)式的方式。下面是.Net中常用的正則表達(dá)式選項(xiàng):

表6.常用的處理選項(xiàng)

名稱說明

IgnoreCase(忽略大小寫)匹配時(shí)不區(qū)分大小寫。

Multiline(多行模式)更改^和$的 含義,使它們分別在任意一行的行首和行尾匹配,而不僅僅在整個(gè)字符串的開頭和結(jié)尾匹配。(在此模式下,$的 精確含意是:匹配\n之前的位置以及字符串結(jié)束前的位置.)

Singleline(單行模式)更改.的含義,使它與每一個(gè)字符匹配(包括換行 符\n)。

IgnorePatternWhitespace(忽略空白)忽略表達(dá)式中的非轉(zhuǎn)義空白并啟用由#標(biāo)記的注釋。

ExplicitCapture(顯式捕獲)僅捕獲已被顯式命名的組。

一個(gè)經(jīng)常被問到的問題是:是不是只能同時(shí)使用多行模式和單行模式中的一種?答案是:不是。這兩個(gè)選項(xiàng)之間沒有任何關(guān)系,除了它們的名字比較 相似(以至于讓人感到疑惑)以外。

平衡組/遞歸匹配

這里介紹的平衡組語法是由.Net Framework支持的;其它語言/庫不一定支持這種功能,或者支持此功能但需要使用不同的語法。

有時(shí)我們需要匹配像( 100 * ( 50 + 15 ) )這樣的可嵌套的層次性結(jié)構(gòu), 這時(shí)簡單地使用\(.+\)則只會匹配到最左邊的左括號和最右邊的右括號之間的內(nèi)容(這里我們討論 的是貪婪模式,懶惰模式也有下面的問題)。假如原來的字符串里的左括號和右括號出現(xiàn)的次數(shù)不相等,比如( 5 / ( 3 + 2 ) ) ),那我們的匹配結(jié)果里兩者的個(gè)數(shù)也不會相等。有沒有辦法在這樣的字符串里匹配到最長的,配對的括號之間的 內(nèi)容呢?

為了避免(和\(把你的大腦 徹底搞糊涂,我們還是用尖括號代替圓括號吧。現(xiàn)在我們的問題變成了如何把xx aa> yy這樣的字符串里,最長的配對的尖括號內(nèi)的內(nèi)容捕獲出來?

這里需要用到以下的語法構(gòu)造:

(?'group')把捕獲的內(nèi)容命名為group,并壓入堆棧(Stack)

(?'-group')從堆棧上彈出最后壓入堆棧的名為group的捕獲內(nèi)容,如果堆棧本來為空,則本分組的匹配失敗

(?(group)yes|no)如果堆棧上存在以名為group的捕獲內(nèi)容的話,繼續(xù)匹配yes部分的表達(dá)式,否則繼續(xù)匹配no部分

(?!)零寬負(fù)向先行斷言,由于沒有后綴表達(dá)式,試圖匹配總是失敗

如果你不是一個(gè)程序員(或者你自稱程序員但是不知道堆棧是什么東西),你就這樣理解上面的三種語法吧:第一個(gè)就 是在黑板上寫一個(gè)"group",第二個(gè)就是從黑板上擦掉一個(gè)"group",第三個(gè)就是看黑板上寫的還有沒有"group",如果有就繼續(xù)匹配yes部 分,否則就匹配no部分。

我們需要做的是每碰到了左括號,就在壓入一個(gè)"Open",每碰到一個(gè)右括號,就彈出一個(gè),到了最后就看看堆棧是否為空--如果不為空那就 證明左括號比右括號多,那匹配就應(yīng)該失敗。正則表達(dá)式引擎會進(jìn)行回溯(放棄最前面或最后面的一些字符),盡量使整個(gè)表達(dá)式得到匹配。

<? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? #最外層的左括號

[^<>]*? ? ? ? ? ? ? ? #最外層的左括號后面的不是括號的內(nèi)容

(

(

(?'Open'<)? ? #碰到了左括號,在黑板上寫一個(gè)"Open"

[^<>]*? ? ? #匹配左括號后面的不是括號的內(nèi)容

)+

(

(?'-Open'>)? #碰到了右括號,擦掉一個(gè)"Open"

[^<>]*? ? ? ? #匹配右括號后面不是括號的內(nèi)容

)+

)*

(?(Open)(?!))? ? ? ? #在遇到最外層的右括號前面,判斷黑板上還有沒有沒擦掉的"Open";如果還有,則匹配失敗

>? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? #最外層的右括號

平衡組的一個(gè)最常見的應(yīng)用就是匹配HTML,下面這個(gè)例子可以匹配嵌套的

標(biāo)簽:]*>[^<>]*(((?'Open']*>)[^<>]*)+((?'-Open'
)[^<>]*)+)*(?(Open)(?!)).

還有些什么東西沒提到

上邊已經(jīng)描述了構(gòu)造正則表達(dá)式的大量元素,但是還有很多沒有提到的東西。下面是一些未提到的元素的列表,包含語法和簡單的說明。你可以在網(wǎng) 上找到更詳細(xì)的參考資料來學(xué)習(xí)它們--當(dāng)你需要用到它們的時(shí)候。如果你安裝了MSDN Library,你也可以在里面找到.net下正則表達(dá)式詳細(xì)的文檔。

這里的介紹很簡略,如果你需要更詳細(xì)的信息,而又沒有在電腦上安裝MSDN Library,可以查看關(guān)于正則表達(dá)式語言元素 的MSDN在線文檔

表7.尚未詳細(xì)討論的語法

代碼/語法說明

\a報(bào)警字符(打印它的效果是電腦嘀一聲)

\b通常是單詞分界位置,但如果在字符類里使用代表退格

\t制表符,Tab

\r回車

\v豎向制表符

\f換頁符

\n換行符

\eEscape

\0nnASCII代碼中八進(jìn)制代碼為nn的字符

\xnnASCII代碼中十六進(jìn)制代碼為nn的字符

\unnnnUnicode代碼中十六進(jìn)制代碼為nnnn的字符

\cNASCII控制字符。比如\cC代表Ctrl+C

\A字符串開頭(類似^,但不受處理多行選項(xiàng)的影響)

\Z字符串結(jié)尾或行尾(不受處理多行選項(xiàng)的影響)

\z字符串結(jié)尾(類似$,但不受處理多行選項(xiàng)的影響)

\G當(dāng)前搜索的開頭

\p{name}Unicode中命名為name的字符類,例如\p{IsGreek}

(?>exp)貪婪子表達(dá)式

(?-exp)平衡組

(?im-nsx:exp)在子表達(dá)式exp中改變處理選項(xiàng)

(?im-nsx)為表達(dá)式后面的部分改變處理選項(xiàng)

(?(exp)yes|no)把exp當(dāng)作零寬正向先行斷言,如果在這個(gè)位置能匹配,使用yes作為 此組的表達(dá)式;否則使用no

(?(exp)yes)同上,只是使用空表達(dá)式作為no

(?(name)yes|no)如果命名為name的組捕獲到了內(nèi)容,使用yes作為表達(dá)式;否則使用 no

(?(name)yes)同上,只是使用空表達(dá)式作為no

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