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揭开正则表达式的神秘面纱一

(2010-08-10 12:19:47)
标签:

杂谈

分类: 正则表达式

引言

    正则表达式(regular expression)就是用一个“字符串”来描述一个特征,然后去验证另一个“字符串”是否符合这个特征。比如 表达式“ab+” 描述的特征是“一个 'a' 和 任意个 'b' ”,那么 'ab', 'abb', 'abbbbbbbbbb' 都符合这个特征。

揭开正则表达式的神秘面纱一
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揭开正则表达式的神秘面纱一

揭开正则表达式的神秘面纱一
揭开正则表达式的神秘面纱一

    正则表达式可以用来:(1)验证字符串是否符合指定特征,比如验证是否是合法的邮件地址。(2)用来查找字符串,从一个长的文本中查找符合指定特征的字符串,比查找固定字符串更加灵活方便。(3)用来替换,比普通的替换更强大。

   正则表达式学习起来其实是很简单的,不多的几个较为抽象的概念也很容易理解。之所以很多人感觉正则表达式比较复杂,一方面是因为大多数的文档没有做到由浅入深地讲解,概念上没有注意先后顺序,给读者的理解带来困难;另一方面,各种引擎自带的文档一般都要介绍它特有的功能,然而这部分特有的功能并不是我们首先要理解的。

    文章中的每一个举例,都可以点击进入到测试页面进行测试。闲话少说,开始。


1. 正则表达式规则

1.1 普通字符

    字母、数字、汉字、下划线、以及后边章节中没有特殊定义的标点符号,都是"普通字符"。表达式中的普通字符,在匹配一个字符串的时候,匹配与之相同的一个字符。

    举例1:表达式 "c",在匹配字符串 "abcde" 时,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"c";匹配到的位置是:开始于2,结束于3。(注:下标从0开始还是从1开始,因当前编程语言的不同而可能不同)

    举例2:表达式 "bcd",在匹配字符串 "abcde" 时,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"bcd";匹配到的位置是:开始于1,结束于4。


1.2 简单的转义字符

    一些不便书写的字符,采用在前面加 "\" 的方法。这些字符其实我们都已经熟知了。

表达式

可匹配

\r, \n

代表回车和换行符

\t

制表符

\\

代表 "\" 本身

    还有其他一些在后边章节中有特殊用处的标点符号,在前面加 "\" 后,就代表该符号本身。比如:^, $ 都有特殊意义,如果要想匹配字符串中 "^" 和 "$" 字符,则表达式就需要写成 "\^" 和 "\$"。

表达式

可匹配

\^

匹配 ^ 符号本身

\$

匹配 $ 符号本身

\.

匹配小数点(.)本身

    这些转义字符的匹配方法与 "普通字符" 是类似的。也是匹配与之相同的一个字符。

    举例1:表达式 "\$d",在匹配字符串 "abc$de" 时,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"$d";匹配到的位置是:开始于3,结束于5。


1.3 能够与 '多种字符' 匹配的表达式

    正则表达式中的一些表示方法,可以匹配 '多种字符' 其中的任意一个字符。比如,表达式 "\d" 可以匹配任意一个数字。虽然可以匹配其中任意字符,但是只能是一个,不是多个。这就好比玩扑克牌时候,大小王可以代替任意一张牌,但是只能代替一张牌。

表达式

可匹配

\d

任意一个数字,0~9 中的任意一个

\w

任意一个字母或数字或下划线,也就是 A~Z,a~z,0~9,_ 中任意一个

\s

包括空格、制表符、换页符等空白字符的其中任意一个

.

小数点可以匹配除了换行符(\n)以外的任意一个字符

    举例1:表达式 "\d\d",在匹配 "abc123" 时,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"12";匹配到的位置是:开始于3,结束于5。

    举例2:表达式 "a.\d",在匹配 "aaa100" 时,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"aa1";匹配到的位置是:开始于1,结束于4。


1.4 自定义能够匹配 '多种字符' 的表达式

    使用方括号 [ ] 包含一系列字符,能够匹配其中任意一个字符。用 [^ ] 包含一系列字符,则能够匹配其中字符之外的任意一个字符。同样的道理,虽然可以匹配其中任意一个,但是只能是一个,不是多个。

表达式

可匹配

[ab5@]

匹配 "a" 或 "b" 或 "5" 或 "@"

[^abc]

匹配 "a","b","c" 之外的任意一个字符

[f-k]

匹配 "f"~"k" 之间的任意一个字母

[^A-F0-3]

匹配 "A"~"F","0"~"3" 之外的任意一个字符

    举例1:表达式 "[bcd][bcd]" 匹配 "abc123" 时,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"bc";匹配到的位置是:开始于1,结束于3。

    举例2:表达式 "[^abc]" 匹配 "abc123" 时,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"1";匹配到的位置是:开始于3,结束于4。


1.5 修饰匹配次数的特殊符号

    前面章节中讲到的表达式,无论是只能匹配一种字符的表达式,还是可以匹配多种字符其中任意一个的表达式,都只能匹配一次。如果使用表达式再加上修饰匹配次数的特殊符号,那么不用重复书写表达式就可以重复匹配。

    使用方法是:"次数修饰"放在"被修饰的表达式"后边。比如:"[bcd][bcd]" 可以写成 "[bcd]{2}"。

表达式

作用

{n}

表达式重复n次,比如:"\w{2}" 相当于 "\w\w""a{5}" 相当于 "aaaaa"

{m,n}

表达式至少重复m次,最多重复n次,比如:"ba{1,3}"可以匹配 "ba"或"baa"或"baaa"

{m,}

表达式至少重复m次,比如:"\w\d{2,}"可以匹配 "a12","_456","M12344"...

?

匹配表达式0次或者1次,相当于 {0,1},比如:"a[cd]?"可以匹配 "a","ac","ad"

+

表达式至少出现1次,相当于 {1,},比如:"a+b"可以匹配 "ab","aab","aaab"...

*

表达式不出现或出现任意次,相当于 {0,},比如:"\^*b"可以匹配 "b","^^^b"...

    举例1:表达式 "\d+\.?\d*" 在匹配 "It costs $12.5" 时,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"12.5";匹配到的位置是:开始于10,结束于14。

    举例2:表达式 "go{2,8}gle" 在匹配 "Ads by goooooogle" 时,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"goooooogle";匹配到的位置是:开始于7,结束于17。


1.6 其他一些代表抽象意义的特殊符号

    一些符号在表达式中代表抽象的特殊意义:

表达式

作用

^

与字符串开始的地方匹配,不匹配任何字符

$

与字符串结束的地方匹配,不匹配任何字符

\b

匹配一个单词边界,也就是单词和空格之间的位置,不匹配任何字符

    进一步的文字说明仍然比较抽象,因此,举例帮助大家理解。

    举例1:表达式 "^aaa" 在匹配 "xxx aaa xxx" 时,匹配结果是:失败。因为 "^" 要求与字符串开始的地方匹配,因此,只有当 "aaa" 位于字符串的开头的时候,"^aaa" 才能匹配,比如:"aaa xxx xxx"

    举例2:表达式 "aaa$" 在匹配 "xxx aaa xxx" 时,匹配结果是:失败。因为 "$" 要求与字符串结束的地方匹配,因此,只有当 "aaa" 位于字符串的结尾的时候,"aaa$" 才能匹配,比如:"xxx xxx aaa"

    举例3:表达式 ".\b." 在匹配 "@@@abc" 时,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"@a";匹配到的位置是:开始于2,结束于4。
    进一步说明:"\b" 与 "^" 和 "$" 类似,本身不匹配任何字符,但是它要求它在匹配结果中所处位置的左右两边,其中一边是 "\w" 范围,另一边是 非"\w" 的范围。

    举例4:表达式 "\bend\b" 在匹配 "weekend,endfor,end" 时,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"end";匹配到的位置是:开始于15,结束于18。

    一些符号可以影响表达式内部的子表达式之间的关系:

表达式

作用

|

左右两边表达式之间 "或" 关系,匹配左边或者右边

( )

(1). 在被修饰匹配次数的时候,括号中的表达式可以作为整体被修饰
(2). 取匹配结果的时候,括号中的表达式匹配到的内容可以被单独得到

    举例5:表达式 "Tom|Jack" 在匹配字符串 "I'm Tom, he is Jack" 时,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"Tom";匹配到的位置是:开始于4,结束于7。匹配下一个时,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"Jack";匹配到的位置时:开始于15,结束于19。

    举例6:表达式 "(go\s*)+" 在匹配 "Let's go go go!" 时,匹配结果是:成功;匹配到内容是:"go go go";匹配到的位置是:开始于6,结束于14。

    举例7:表达式 "(\d+\.?\d*)" 在匹配 "$10.9,¥20.5" 时,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"¥20.5";匹配到的位置是:开始于6,结束于10。单独获取括号范围匹配到的内容是:"20.5"。

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