正则表达式

一、简介

  正则表达式,又称规则表达式,英文名为Regular Expression,在代码中常简写为regex、regexp或RE,是计算机科学的一个概念。正则表通常被用来检索、替换那些符合某个模式(规则)的文本。
  正则表达式是对字符串(包括普通字符(例如,a 到 z 之间的字母)和特殊字符(称为“元字符”))操作的一种逻辑公式,就是用事先定义好的一些特定字符、及这些特定字符的组合,组成一个“规则字符串”,这个“规则字符串”用来表达对字符串的一种过滤逻辑。正则表达式是一种文本模式,模式描述在搜索文本时要匹配的一个或多个字符串。

二、概念

  正则表达式是对字符串操作的一种逻辑公式,就是用事先定义好的一些特定字符、及这些特定字符的组合,组成一个“规则字符串”,这个“规则字符串”用来表达对字符串的一种过滤逻辑。
给定一个正则表达式和另一个字符串,我们可以达到如下的目的:
1. 给定的字符串是否符合正则表达式的过滤逻辑(称作“匹配”);
2. 可以通过正则表达式,从字符串中获取我们想要的特定部分。
正则表达式的特点是:
1. 灵活性、逻辑性和功能性非常强;
2. 可以迅速地用极简单的方式达到字符串的复杂控制。
3. 对于刚接触的人来说,比较晦涩难懂。
由于正则表达式主要应用对象是文本,因此它在各种文本编辑器场合都有应用,小到著名编辑器EditPlus,大到Microsoft Word、Visual Studio等大型编辑器,都可以使用正则表达式来处理文本内容。

三、符号

(摘自《正则表达式之道》)
正则表达式[2]  由一些普通字符和一些元字符(metacharacters)组成。普通字符包括大小写的字母和数字,而元字符则具有特殊的含义,我们下面会给予解释。
在最简单的情况下,一个正则表达式看上去就是一个普通的查找串。例如,正则表达式"testing"中没有包含任何元字符,它可以匹配"testing"和"testing123"等字符串,但是不能匹配"Testing"。
要想真正的用好正则表达式,正确的理解元字符是最重要的事情。下表列出了所有的元字符和对它们的一个简短的描述。
 
元字符
描述
将下一个字符标记符、或一个向后引用、或一个八进制转义符。例如,“\n”匹配 。“ ”匹配换行符。序列“\”匹配“”而“(”则匹配“(”。即相当于多种编程语言中都有的“转义字符”的概念。
^
匹配输入字行首。如果设置了RegExp对象的Multiline属性,^也匹配“ ”或“ ”之后的位置。
$
匹配输入行尾。如果设置了RegExp对象的Multiline属性,$也匹配“ ”或“ ”之前的位置。
*
匹配前面的子表达式任意次。例如,zo*能匹配“z”,也能匹配“zo”以及“zoo”。*等价于o{0,}
+
匹配前面的子表达式一次或多次(大于等于1次)。例如,“zo+”能匹配“zo”以及“zoo”,但不能匹配“z”。+等价于{1,}。
?
匹配前面的子表达式零次或一次。例如,“do(es)?”可以匹配“do”或“does”中的“do”。?等价于{0,1}。
{n}
n是一个非负整数。匹配确定的n次。例如,“o{2}”不能匹配“Bob”中的“o”,但是能匹配“food”中的两个o。
{n,}
n是一个非负整数。至少匹配n次。例如,“o{2,}”不能匹配“Bob”中的“o”,但能匹配“foooood”中的所有o。“o{1,}”等价于“o+”。“o{0,}”则等价于“o*”。
{n,m}
m和n均为非负整数,其中n<=m。最少匹配n次且最多匹配m次。例如,“o{1,3}”将匹配“fooooood”中的前三个o为一组,后三个o为一组。“o{0,1}”等价于“o?”。请注意在逗号和两个数之间不能有空格。
?
当该字符紧跟在任何一个其他限制符(*,+,?,{n},{n,},{n,m})后面时,匹配模式是非贪婪的。非贪婪模式尽可能少的匹配所搜索的字符串,而默认的贪婪模式则尽可能多的匹配所搜索的字符串。例如,对于字符串“oooo”,“o+”将尽可能多的匹配“o”,得到结果[“oooo”],而“o+?”将尽可能少的匹配“o”,得到结果 ['o', 'o', 'o', 'o']
.点
匹配除“ ”之外的任何单个字符。要匹配包括“ ”在内的任何字符,请使用像“[sS]”的模式。
(pattern)
匹配pattern并获取这一匹配。所获取的匹配可以从产生的Matches集合得到,在VBScript中使用SubMatches集合,在JScript中则使用$0…$9属性。要匹配圆括号字符,请使用“(”或“)”。
(?:pattern)
非获取匹配,匹配pattern但不获取匹配结果,不进行存储供以后使用。这在使用或字符“(|)”来组合一个模式的各个部分时很有用。例如“industr(?:y|ies)”就是一个比“industry|industries”更简略的表达式。
(?=pattern)
非获取匹配,正向肯定预查,在任何匹配pattern的字符串开始处匹配查找字符串,该匹配不需要获取供以后使用。例如,“Windows(?=95|98|NT|2000)”能匹配“Windows2000”中的“Windows”,但不能匹配“Windows3.1”中的“Windows”。预查不消耗字符,也就是说,在一个匹配发生后,在最后一次匹配之后立即开始下一次匹配的搜索,而不是从包含预查的字符之后开始。
(?!pattern)
非获取匹配,正向否定预查,在任何不匹配pattern的字符串开始处匹配查找字符串,该匹配不需要获取供以后使用。例如“Windows(?!95|98|NT|2000)”能匹配“Windows3.1”中的“Windows”,但不能匹配“Windows2000”中的“Windows”。
(?<=pattern)
非获取匹配,反向肯定预查,与正向肯定预查类似,只是方向相反。例如,“(?<=95|98|NT|2000)Windows”能匹配“2000Windows”中的“Windows”,但不能匹配“3.1Windows”中的“Windows”。
(?<!pattern)
非获取匹配,反向否定预查,与正向否定预查类似,只是方向相反。例如“(?<!95|98|NT|2000)Windows”能匹配“3.1Windows”中的“Windows”,但不能匹配“2000Windows”中的“Windows”。这个地方不正确,有问题
此处用或任意一项都不能超过2位,如“(?<!95|98|NT|20)Windows正确,“(?<!95|980|NT|20)Windows 报错,若是单独使用则无限制,如(?<!2000)Windows 正确匹配
x|y
匹配x或y。例如,“z|food”能匹配“z”或“food”(此处请谨慎)。“[zf]ood”则匹配“zood”或“food”。
[xyz]
字符集合。匹配所包含的任意一个字符。例如,“[abc]”可以匹配“plain”中的“a”。
[^xyz]
负值字符集合。匹配未包含的任意字符。例如,“[^abc]”可以匹配“plain”中的“plin”。
[a-z]
字符范围。匹配指定范围内的任意字符。例如,“[a-z]”可以匹配“a”到“z”范围内的任意小写字母字符。
注意:只有连字符在字符组内部时,并且出现在两个字符之间时,才能表示字符的范围; 如果出字符组的开头,则只能表示连字符本身.
[^a-z]
负值字符范围。匹配任何不在指定范围内的任意字符。例如,“[^a-z]”可以匹配任何不在“a”到“z”范围内的任意字符。

匹配一个单词边界,也就是指单词和空格间的位置(即正则表达式的“匹配”有两种概念,一种是匹配字符,一种是匹配位置,这里的就是匹配位置的)。例如,“er”可以匹配“never”中的“er”,但不能匹配“verb”中的“er”。
B
匹配非单词边界。“erB”能匹配“verb”中的“er”,但不能匹配“never”中的“er”。
cx
匹配由x指明的控制字符。例如,cM匹配一个Control-M或回车符。x的值必须为A-Z或a-z之一。否则,将c视为一个原义的“c”字符。
d
匹配一个数字字符。等价于[0-9]。grep 要加上-P,perl正则支持
D
匹配一个非数字字符。等价于[^0-9]。grep要加上-P,perl正则支持
f
匹配一个换页符。等价于x0c和cL。
匹配一个换行符。等价于x0a和cJ。
匹配一个回车符。等价于x0d和cM。
s
匹配任何不可见字符,包括空格、制表符、换页符等等。等价于[ f v]。
S
匹配任何可见字符。等价于[^ f v]。
匹配一个制表符。等价于x09和cI。
v
匹配一个垂直制表符。等价于x0b和cK。
w
匹配包括下划线的任何单词字符。类似但不等价于“[A-Za-z0-9_]”,这里的"单词"字符使用Unicode字符集。
W
匹配任何非单词字符。等价于“[^A-Za-z0-9_]”。
xn
匹配n,其中n为十六进制转义值。十六进制转义值必须为确定的两个数字长。例如,“x41”匹配“A”。“x041”则等价于“x04&1”。正则表达式中可以使用ASCII编码。
um
匹配num,其中num是一个正整数。对所获取的匹配的引用。例如,“(.)1”匹配两个连续的相同字符。
标识一个八进制转义值或一个向后引用。如果 之前至少n个获取的子表达式,则n为向后引用。否则,如果n为八进制数字(0-7),则n为一个八进制转义值。
m
标识一个八进制转义值或一个向后引用。如果 m之前至少有nm个获得子表达式,则nm为向后引用。如果 m之前至少有n个获取,则n为一个后跟文字m的向后引用。如果前面的条件都不满足,若n和m均为八进制数字(0-7),则 m将匹配八进制转义值nm。
ml
如果n为八进制数字(0-7),且m和l均为八进制数字(0-7),则匹配八进制转义值nml。
un
匹配n,其中n是一个用四个十六进制数字表示的Unicode字符。例如,u00A9匹配版权符号(&copy;)。
p{P}
小写 p 是 property 的意思,表示 Unicode 属性,用于 Unicode 正表达式的前缀。中括号内的“P”表示Unicode 字符集七个字符属性之一:标点字符。
其他六个属性:
L:字母;
M:标记符号(一般不会单独出现);
Z:分隔符(比如空格、换行等);
S:符号(比如数学符号、货币符号等);
N:数字(比如阿拉伯数字、罗马数字等);
C:其他字符。
*注:此语法部分语言不支持,例:javascript。
<
>
匹配词(word)的开始(<)和结束(>)。例如正则表达式<the>能够匹配字符串"for the wise"中的"the",但是不能匹配字符串"otherwise"中的"the"。注意:这个元字符不是所有的软件都支持的。
( ) 将( 和 ) 之间的表达式定义为“组”(group),并且将匹配这个表达式的字符保存到一个临时区域(一个正则表达式中最多可以保存9个),它们可以用 1 到9 的符号来引用。
| 将两个匹配条件进行逻辑“或”(Or)运算。例如正则表达式(him|her) 匹配"it belongs to him"和"it belongs to her",但是不能匹配"it belongs to them."。注意:这个元字符不是所有的软件都支持的。
 
最简单的元字符是点,它能够匹配任何单个字符(注意不包括换行符)。假定有个文件test.txt包含以下几行内容:
he is arat
he is in a rut
the food is Rotten
I like root beer
我们可以使用grep命令来测试我们的正则表达式,grep命令使用正则表达式去尝试匹配指定文件的每一行,并将至少有一处匹配表达式的所有行显示出来。命令
grep r.t test.txt
在test.txt文件中的每一行中搜索正则表达式r.t,并打印输出匹配的行。正则表达式r.t匹配一个r接着任何一个字符再接着一个t。所以它将匹配文件中的rat和rut,而不能匹配Rotten中的Rot,因为正则表达式是大小写敏感的。要想同时匹配大写和小写字母,应该使用字符区间元字符(方括号)。正则表达式[Rr]能够同时匹配R和r。所以,要想匹配一个大写或者小写的r接着任何一个字符再接着一个t就要使用这个表达式:[Rr].t。
要想匹配行首的字符要使用抑扬字符(^)——有时也被叫做插入符。例如,想找到text.txt中行首"he"打头的行,你可能会先用简单表达式he,但是这会匹配第三行的the,所以要使用正则表达式^he,它只匹配在行首出现的he。
有时候指定“除了×××都匹配”会比较容易达到目的,当抑扬字符(^)出方括号中时,它表示“排除”,例如要匹配he ,但是排除前面是t or s的情形(也就是the和she),可以使用:[^st]he。
可以使用方括号来指定多个字符区间。例如正则表达式[A-Za-z]匹配任何字母,包括大写和小写的;正则表达式[A-Za-z][A-Za-z]* 匹配一个字母后面接着0或者多个字母(大写或者小写)。当然我们也可以用元字符+做到同样的事情,也就是:[A-Za-z]+ ,和[A-Za-z][A-Za-z]*完全等价。但是要注意元字符+ 并不是所有支持正则表达式的程序都支持的。关于这一点可以参考后面的正则表达式语法支持情况。
要指定特定数量的匹配,要使用大括号(注意必须使用反斜杠来转义)。想匹配所有10和100的实例而排除1和 1000,可以使用:10{1,2},这个正则表达式匹配数字1后面跟着1或者2个0的模式。在这个元字符的使用中一个有用的变化是忽略第二个数字,例如正则表达式0{3,} 将匹配至少3个连续的0。
例1
将所有方法foo(a,b,c)的实例改为foo(b,a,c)。这里a、b和c可以是任何提供给方法foo()的参数。也就是说我们要实现这样的转换:
之前 之后
foo(10,7,2) foo(7,10,2)
foo(x+13,y-2,10) foo(y-2,x+13,10)
foo( bar(8), x+y+z, 5) foo( x+y+z, bar(8), 5)
下面这条替换命令能够实现这一方法:
:%s/foo(([^,]*),([^,]*),([^,)]*))/foo(2,1,3)/g
让我们把它打散来加以分析。写出这个表达式的基本思路是找出foo()和它的括号中的三个参数的位置。第一个参数是用这个表达式来识别的::([^,]*),我们可以从里向外来分析它:
[^,] 除了逗号之外的任何字符
[^,]* 0或者多个非逗号字符
([^,]*) 将这些非逗号字符标记为1,这样可以在之后的替换模式表达式中引用它
([^,]*), 我们必须找到0或者多个非逗号字符后面跟着一个逗号,并且非逗号字符那部分要标记出来以备后用。
正是指出一个使用正则表达式常见错误的最佳时机。为什么我们要使用[^,]*这样的一个表达式,而不是更加简单直接的写法,例如:.*,来匹配第一个参数呢?设想我们使用模式.*来匹配字符串"10,7,2",它应该匹配"10,"还是"10,7,"?为了解决这个两义性(ambiguity),正则表达式规定一律按照最长的串来,在上面的例子中就是"10,7,",显然这样就找出了两个参数而不是我们期望的一个。所以,我们要使用[^,]*来强制取出第一个逗号之前的部分。
这个表达式我们已经分析到了:foo(([^,]*),这一段可以简单的翻译为“当你找到foo(就把其后直到第一个逗号之前的部分标记为1”。然后我们使用同样的办法标记第二个参数为2。对第三个参数的标记方法也是一样,只是我们要搜索所有的字符直到右括号。我们并没有必要去搜索第三个参数,因为我们不需要调整它的位置,但是这样的模式能够保证我们只去替换那些有三个参数的foo()方法调用,在foo()是一个重载(overloading)方法时这种明确的模式往往是比较保险的。然后,在替换部分,我们找到foo()的对应实例,然后利用标记好的部分进行替换,是把第一和第二个参数交换位置。

四、详细链接

写在博客里只是为了以后参考方便,详细知识来源:https://baike.baidu.com/item/正则表达式/1700215?fr=aladdin

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
原文地址:https://www.cnblogs.com/lcy-house/p/8057853.html