正則表達式30分鍾入門教程
目錄
- 本文目標
- 如何使用本教程
- 正則表達式到底是什麽東西?
- 入門
- 測試正則表達式
- 元字符
- 字符轉義
- 重複
- 字符類
- 分枝條件
- 反義
- 分組
- 後向引用
- 零寬斷言
- 負向零寬斷言
- 注釋
- 貪婪與懶惰
- 處理選項
- 平衡組/遞歸匹配
- 還有些什麽東西沒提到
- 聯係作者
- 網上的資源及本文參考文獻
- 更新紀錄
本文目標
30分鍾內讓你明白正則表達式是什麽,並對它有一些基本的了解,讓你可以在自己的程序或網頁裏使用它。
如何使用本教程
最重要的是——請給我30分鍾,如果你沒有使用正則表達式的經驗,請不要試圖在30秒內入門——除非你是超人 :)
別被下麵那些複雜的表達式嚇倒,隻要跟著我一步一步來,你會發現正則表達式其實並沒有想像中的那麽困難。當然,如果你看完了這篇教程之後,發現自己明白了很多,卻又幾乎什麽都記不得,那也是很正常的——我認為,沒接觸過正則表達式的人在看完這篇教程後,能把提到過的語法記住80%以上的可能性為零。這裏隻是讓你明白基本的原理,以後你還需要多練習,多使用,才能熟練掌握正則表達式。
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式語法參考手冊。就作者本人的經曆來說,這個目標還是完成得不錯的——你看,我自己也沒能把所有的東西記下來,不是嗎?
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專業術語 元字符/語法格式 正則表達式 正則表達式中的一部分(用於分析) 對其進行匹配的源字符串 對正則表達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。
正則表達式到底是什麽東西?
字符是計算機軟件處理文字時最基本的單位,可能是字母,數字,標點符號,空格,換行符,漢字等等。字符串是0個或更多個字符的序列。文本也就是文字,字符串。說某個字符串匹配某個正則表達式,通常是指這個字符串裏有一部分(或幾部分分別)能滿足表達式給出的條件。
在編寫處理字符串的程序或網頁時,經常會有查找符合某些複雜規則的字符串的需要。正則表達式就是用於描述這些規則的工具。換句話說,正則表達式就是記錄文本規則的代碼。
很可能你使用過Windows/Dos下用於文件查找的通配符(wildcard),也就是*和?。如果你想查找某個目錄下的所有的Word文檔的話,你會搜索*.doc。在這裏,*會被解釋成任意的字符串。和通配符類似,正則表達式也是用來進行文本匹配的工具,隻不過比起通配符,它能更精確地描述你的需求——當然,代價就是更複雜——比如你可以編寫一個正則表達式,用來查找所有以0開頭,後麵跟著2-3個數字,然後是一個連字號“-”,最後是7或8位數字的字符串(像010-12345678或0376-7654321)。
入門
學習正則表達式的最好方法是從例子開始,理解例子之後再自己對例子進行修改,實驗。下麵給出了不少簡單的例子,並對它們作了詳細的說明。
假設你在一篇英文小說裏查找hi,你可以使用正則表達式hi。
這幾乎是最簡單的正則表達式了,它可以精確匹配這樣的字符串:由兩個字符組成,前一個字符是h,後一個是i。通常,處理正則表達式的工具會提供一個忽略大小寫的選項,如果選中了這個選項,它可以匹配hi,HI,Hi,hI這四種情況中的任意一種。
不幸的是,很多單詞裏包含hi這兩個連續的字符,比如him,history,high等等。用hi來查找的話,這裏邊的hi也會被找出來。如果要精確地查找hi這個單詞的話,我們應該使用bhib。
b是正則表達式規定的一個特殊代碼(好吧,某些人叫它元字符,metacharacter),代表著單詞的開頭或結尾,也就是單詞的分界處。雖然通常英文的單詞是由空格,標點符號或者換行來分隔的,但是b並不匹配這些單詞分隔字符中的任何一個,它隻匹配一個位置。
如果需要更精確的說法,b匹配這樣的位置:它的前一個字符和後一個字符不全是(一個是,一個不是或不存在)w。
假如你要找的是hi後麵不遠處跟著一個Lucy,你應該用bhib.*bLucyb。
這裏,.是另一個元字符,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,而是數量——它指定*前邊的內容可以連續重複使用任意次以使整個表達式得到匹配。因此,.*連在一起就意味著任意數量的不包含換行的字符。現在bhib.*bLucyb的意思就很明顯了:先是一個單詞hi,然後是任意個任意字符(但不能是換行),最後是Lucy這個單詞。
換行符就是'n',ASCII編碼為10(十六進製0x0A)的字符。
如果同時使用其它元字符,我們就能構造出功能更強大的正則表達式。比如下麵這個例子:
0dd-dddddddd匹配這樣的字符串:以0開頭,然後是兩個數字,然後是一個連字號“-”,最後是8個數字(也就是中國的電話號碼。當然,這個例子隻能匹配區號為3位的情形)。
這裏的d是個新的元字符,匹配一位數字(0,或1,或2,或……)。-不是元字符,隻匹配它本身——連字符(或者減號,或者中橫線,或者隨你怎麽稱呼它)。
為了避免那麽多煩人的重複,我們也可以這樣寫這個表達式:0d{2}-d{8}。這裏d後麵的{2}({8})的意思是前麵d必須連續重複匹配2次(8次)。
測試正則表達式
如果你不覺得正則表達式很難讀寫的話,要麽你是一個天才,要麽,你不是地球人。正則表達式的語法很令人頭疼,即使對經常使用它的人來說也是如此。由於難於讀寫,容易出錯,所以找一種工具對正則表達式進行測試是很有必要的。
不同的環境下正則表達式的一些細節是不相同的,本教程介紹的是微軟 .Net Framework 4.0 下正則表達式的行為,所以,我向你推薦我編寫的.Net下的工具
正則表達式測試器。請參考該頁麵的說明來安裝和運行該軟件。
下麵是Regex Tester運行時的截圖:
元字符
現在你已經知道幾個很有用的元字符了,如b,.,*,還有d.正則表達式裏還有更多的元字符,比如s匹配任意的空白符,包括空格,製表符(Tab),換行符,中文全角空格等。w匹配字母或數字或下劃線或漢字等。
對中文/漢字的特殊處理是由.Net提供的正則表達式引擎支持的,其它環境下的具體情況請查看相關文檔。
下麵來看看更多的例子:
baw*b匹配以字母a開頭的單詞——先是某個單詞開始處(b),然後是字母a,然後是任意數量的字母或數字(w*),最後是單詞結束處(b)。
好吧,現在我們說說正則表達式裏的單詞是什麽意思吧:就是不少於一個的連續的w。不錯,這與學習英文時要背的成千上萬個同名的東西的確關係不大 :)
d+匹配1個或更多連續的數字。這裏的+是和*類似的元字符,不同的是*匹配重複任意次(可能是0次),而+則匹配重複1次或更多次。
bw{6}b 匹配剛好6個字符的單詞。
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 | 匹配字母或數字或下劃線或漢字 |
s | 匹配任意的空白符 |
d | 匹配數字 |
b | 匹配單詞的開始或結束 |
^ | 匹配字符串的開始 |
$ | 匹配字符串的結束 |
正則表達式引擎通常會提供一個“測試指定的字符串是否匹配一個正則表達式”的方法,如JavaScript裏的RegExp.test()方法或.NET裏的Regex.IsMatch()方法。這裏的匹配是指是字符串裏有沒有符合表達式規則的部分。如果不使用^和$的話,對於d{5,12}而言,使用這樣的方法就隻能保證字符串裏包含5到12連續位數字,而不是整個字符串就是5到12位數字。
元字符^(和數字6在同一個鍵位上的符號)和$都匹配一個位置,這和b有點類似。^匹配你要用來查找的字符串的開頭,$匹配結尾。這兩個代碼在驗證輸入的內容時非常有用,比如一個網站如果要求你填寫的QQ號必須為5位到12位數字時,可以使用:^d{5,12}$。
這裏的{5,12}和前麵介紹過的{2}是類似的,隻不過{2}匹配隻能不多不少重複2次,{5,12}則是重複的次數不能少於5次,不能多於12次,否則都不匹配。
因為使用了^和$,所以輸入的整個字符串都要用來和d{5,12}來匹配,也就是說整個輸入必須是5到12個數字,因此如果輸入的QQ號能匹配這個正則表達式的話,那就符合要求了。
和忽略大小寫的選項類似,有些正則表達式處理工具還有一個處理多行的選項。如果選中了這個選項,^和$的意義就變成了匹配行的開始處和結束處。
字符轉義
如果你想查找元字符本身的話,比如你查找.,或者*,就出現了問題:你沒辦法指定它們,因為它們會被解釋成別的意思。這時你就得使用來取消這些字符的特殊意義。因此,你應該使用.和*。當然,要查找本身,你也得用\.
例如:deerchao.net匹配deerchao.net,C:\Windows匹配C:Windows。
重複