2009年4月29日星期三

正则表达式入门

这是一篇绝好的学习正则表达式的文章。文档中的例子可以测试。
一、引言
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。
二、正则表达式规则
1、普通字符
字母、数字、汉字、下划线、没有特殊定义的标点符号,都是"普通字符"。
举例1: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。
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。
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。
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。
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"Itcosts$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"Adsbygoooooogle"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。
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"xxxaaaxxx"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:"aaaxxxxxx"。
举例2:表达式"aaa$"在匹配"xxxaaaxxx"时,匹配结果是:失败。因为"$"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$"才能匹配,比如:"xxxxxxaaa"。
举例3:表达式"."b."在匹配"@@@abc"时,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"@a";匹配到的位置是:开始于2,结束于4。
进一步说明:""b"与"^"和"$"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'mTom,heisJack"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'sgogogo!"时,匹配结果是:成功;匹配到内容是:"gogogo";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"。2.正则表达式中的一些高级规则2.1匹配次数中的贪婪与非贪婪
在使用修饰匹配次数的特殊符号时,有几种表示方法可以使同一个表达式能够匹配不同的次数,比如:"{m,n}","{m,}","?","*","+",具体匹配的次数随被匹配的字符串而定。这种重复匹配不定次数的表达式在匹配过程中,总是尽可能多的匹配。比如,针对文本"dxxxdxxxd",举例如下:
表达式
匹配结果
(d)("w+)
""w+"将匹配第一个"d"之后的所有字符"xxxdxxxd"
(d)("w+)(d)
""w+"将匹配第一个"d"和最后一个"d"之间的所有字符"xxxdxxx"。虽然""w+"也能够匹配上最后一个"d",但是为了使整个表达式匹配成功,""w+"可以"让出"它本来能够匹配的最后一个"d"
由此可见,""w+"在匹配的时候,总是尽可能多的匹配符合它规则的字符。虽然第二个举例中,它没有匹配最后一个"d",但那也是为了让整个表达式能够匹配成功。同理,带"*"和"{m,n}"的表达式都是尽可能地多匹配,带"?"的表达式在可匹配可不匹配的时候,也是尽可能的"要匹配"。这种匹配原则就叫作"贪婪"模式。
非贪婪模式:

在修饰匹配次数的特殊符号后再加上一个"?"号,则可以使匹配次数不定的表达式尽可能少的匹配,使可匹配可不匹配的表达式,尽可能的"不匹配"。这种匹配原则叫作"非贪婪"模式,也叫作"勉强"模式。如果少匹配就会导致整个表达式匹配失败的时候,与贪婪模式类似,非贪婪模式会最小限度的再匹配一些,以使整个表达式匹配成功。举例如下,针对文本"dxxxdxxxd"举例:
表达式
匹配结果
(d)("w+?)
""w+?"将尽可能少的匹配第一个"d"之后的字符,结果是:""w+?"只匹配了一个"x"
(d)("w+?)(d)
为了让整个表达式匹配成功,""w+?"不得不匹配"xxx"才可以让后边的"d"匹配,从而使整个表达式匹配成功。因此,结果是:""w+?"匹配"xxx"
更多的情况,举例如下:

举例1:表达式"td(.*)/td"与字符串"tdpaa/p/tdtdpbb/p/td"匹配时,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是"tdpaa/p/tdtdpbb/p/td"整个字符串,表达式中的"/td"将与字符串中最后一个"/td"匹配。

举例2:相比之下,表达式"td(.*?)/td"匹配举例1中同样的字符串时,将只得到"tdpaa/p/td",再次匹配下一个时,可以得到第二个"tdpbb/p/td"。2.2反向引用"1,"2...
表达式在匹配时,表达式引擎会将小括号"()"包含的表达式所匹配到的字符串记录下来。在获取匹配结果的时候,小括号包含的表达式所匹配到的字符串可以单独获取。这一点,在前面的举例中,已经多次展示了。在实际应用场合中,当用某种边界来查找,而所要获取的内容又不包含边界时,必须使用小括号来指定所要的范围。比如前面的"td(.*?)/td"。

其实,"小括号包含的表达式所匹配到的字符串"不仅是在匹配结束后才可以使用,在匹配过程中也可以使用。表达式后边的部分,可以引用前面"括号内的子匹配已经匹配到的字符串"。引用方法是"""加上一个数字。""1"引用第1对括号内匹配到的字符串,""2"引用第2对括号内匹配到的字符串……以此类推,如果一对括号内包含另一对括号,则外层的括号先排序号。换句话说,哪一对的左括号"("在前,那这一对就先排序号。
举例如下:
举例1:表达式"('|")(.*?)("1)"在匹配"'Hello',"World""时,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"'Hello'"。再次匹配下一个时,可以匹配到""World""。
举例2:表达式"("w)"1{4,}"在匹配"aabbbbabcdefgccccc111121111999999999"时,匹配结果是:成功;匹配到的内容是"ccccc"。再次匹配下一个时,将得到999999999。这个表达式要求""w"范围的字符至少重复5次,注意与""w{5,}"之间的区别。
举例3:表达式"("w+)"s*("w+(=('|").*?"4)?"s*)*.*?/"1"在匹配"tdid='td1'style="bgcolor:white"/td"时,匹配结果是成功。如果"td"与"/td"不配对,则会匹配失败;如果改成其他配对,也可以匹配成功。2.3预搜索,不匹配;反向预搜索,不匹配
前面的章节中,我讲到了几个代表抽象意义的特殊符号:"^","$",""b"。它们都有一个共同点,那就是:它们本身不匹配任何字符,只是对"字符串的两头"或者"字符之间的缝隙"附加了一个条件。理解到这个概念以后,本节将继续介绍另外一种对"两头"或者"缝隙"附加条件的,更加灵活的表示方法。
正向预搜索:"(?=xxxxx)","(?!xxxxx)"
格式:"(?=xxxxx)",在被匹配的字符串中,它对所处的"缝隙"或者"两头"附加的条件是:所在缝隙的右侧,必须能够匹配上xxxxx这部分的表达式。因为它只是在此作为这个缝隙上附加的条件,所以它并不影响后边的表达式去真正匹配这个缝隙之后的字符。这就类似""b",本身不匹配任何字符。""b"只是将所在缝隙之前、之后的字符取来进行了一下判断,不会影响后边的表达式来真正的匹配。

举例1:表达式"Windows(?=NT|XP)"在匹配"Windows98,WindowsNT,Windows2000"时,将只匹配"WindowsNT"中的"Windows",其他的"Windows"字样则不被匹配。
举例2:表达式"("w)((?="1"1"1)("1))+"在匹配字符串"aaaffffff999999999"时,将可以匹配6个"f"的前4个,可以匹配9个"9"的前7个。这个表达式可以读解成:重复4次以上的字母数字,则匹配其剩下最后2位之前的部分。当然,这个表达式可以不这样写,在此的目的是作为演示之用。
格式:"(?!xxxxx)",所在缝隙的右侧,必须不能匹配xxxxx这部分表达式。
举例3:表达式"((?!"bstop"b).)+"在匹配"fdjkaljfdlstopfjdslafdj"时,将从头一直匹配到"stop"之前的位置,如果字符串中没有"stop",则匹配整个字符串。
举例4:表达式"do(?!"w)"在匹配字符串"done,do,dog"时,只能匹配"do"。在本条举例中,"do"后边使用"(?!"w)"和使用""b"效果是一样的。
反向预搜索:"(?=xxxxx)","(?!xxxxx)"

这两种格式的概念和正向预搜索是类似的,反向预搜索要求的条件是:所在缝隙的"左侧",两种格式分别要求必须能够匹配和必须不能够匹配指定表达式,而不是去判断右侧。与"正向预搜索"一样的是:它们都是对所在缝隙的一种附加条件,本身都不匹配任何字符。
举例5:表达式"(?="d{4})"d+(?="d{4})"在匹配"1234567890123456"时,将匹配除了前4个数字和后4个数字之外的中间8个数字。由于JScript.RegExp不支持反向预搜索,因此,本条举例不能够进行演示。很多其他的引擎可以支持反向预搜索,比如:Java1.4以上的java.util.regex包,.NET中System.Text.RegularExpressions命名空间,以及本站推荐的最简单易用的DEELX正则引擎。3.其他通用规则
还有一些在各个正则表达式引擎之间比较通用的规则,在前面的讲解过程中没有提到。
3.1表达式中,可以使用""xXX"和""uXXXX"表示一个字符("X"表示一个十六进制数)
形式
字符范围
"xXX
编号在0~255范围的字符,比如:空格可以使用""x20"表示
"uXXXX
任何字符可以使用""u"再加上其编号的4位十六进制数表示,比如:
3.2在表达式""s",""d",""w",""b"表示特殊意义的同时,对应的大写字母表示相反的意义
表达式
可匹配
"S
匹配所有非空白字符(""s"可匹配各个空白字符)
"D
匹配所有的非数字字符
"W
匹配所有的字母、数字、下划线以外的字符
"B
匹配非单词边界,即左右两边都是""w"范围或者左右两边都不是""w"范围时的字符缝隙
3.3在表达式中有特殊意义,需要添加"""才能匹配该字符本身的字符汇总
字符
说明
^
匹配输入字符串的开始位置。要匹配"^"字符本身,请使用""^"
$
匹配输入字符串的结尾位置。要匹配"$"字符本身,请使用""$"
()
标记一个子表达式的开始和结束位置。要匹配小括号,请使用""("和"")"
[]
用来自定义能够匹配'多种字符'的表达式。要匹配中括号,请使用""["和""]"
{}
修饰匹配次数的符号。要匹配大括号,请使用""{"和""}"
.


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