正則表達(dá)式基礎(chǔ)教程 regular expression第1/2頁(yè)
更新時(shí)間:2007年03月18日 00:00:00 作者:
前言
正則表達(dá)式是煩瑣的,但是強(qiáng)大的,學(xué)會(huì)之后的應(yīng)用會(huì)讓你除了提高效率外,會(huì)給你帶來(lái)絕對(duì)的成就感。只要認(rèn)真去閱讀這些資料,加上應(yīng)用的時(shí)候進(jìn)行一定的參考,掌握正則表達(dá)式不是問(wèn)題。
1. 引子
目前,正則表達(dá)式已經(jīng)在很多軟件中得到廣泛的應(yīng)用,包括*nix(Linux, Unix等),HP等操作系統(tǒng),PHP,C#,Java等開(kāi)發(fā)環(huán)境,以及很多的應(yīng)用軟件中,都可以看到正則表達(dá)式的影子。
正則表達(dá)式的使用,可以通過(guò)簡(jiǎn)單的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的功能。為了簡(jiǎn)單有效而又不失強(qiáng)大,造成了正則表達(dá)式代碼的難度較大,學(xué)習(xí)起來(lái)也不是很容易,所以需要付出一些努力才行,入門(mén)之后參照一定的參考,使用起來(lái)還是比較簡(jiǎn)單有效的。
例子: ^.+@.+\\..+$
這樣的代碼曾經(jīng)多次把我自己給嚇退過(guò)??赡芎芏嗳艘彩潜贿@樣的代碼給嚇跑的吧。繼續(xù)閱讀本文將讓你也可以自由應(yīng)用這樣的代碼。
注意:這里的第7部分跟前面的內(nèi)容看起來(lái)似乎有些重復(fù),目的是把前面表格里的部分重新描述了一次,目的是讓這些內(nèi)容更容易理解。
2. 正則表達(dá)式的歷史
正則表達(dá)式的“祖先”可以一直上溯至對(duì)人類神經(jīng)系統(tǒng)如何工作的早期研究。Warren McCulloch 和 Walter Pitts 這兩位神經(jīng)生理學(xué)家研究出一種數(shù)學(xué)方式來(lái)描述這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
1956 年, 一位叫 Stephen Kleene 的數(shù)學(xué)家在 McCulloch 和 Pitts 早期工作的基礎(chǔ)上,發(fā)表了一篇標(biāo)題為“神經(jīng)網(wǎng)事件的表示法”的論文,引入了正則表達(dá)式的概念。正則表達(dá)式就是用來(lái)描述他稱為“正則集的代數(shù)”的表達(dá)式,因此采用“正則表達(dá)式”這個(gè)術(shù)語(yǔ)。
隨后,發(fā)現(xiàn)可以將這一工作應(yīng)用于使用 Ken Thompson 的計(jì)算搜索算法的一些早期研究,Ken Thompson 是 Unix 的主要發(fā)明人。正則表達(dá)式的第一個(gè)實(shí)用應(yīng)用程序就是 Unix 中的 qed 編輯器。
如他們所說(shuō),剩下的就是眾所周知的歷史了。從那時(shí)起直至現(xiàn)在正則表達(dá)式都是基于文本的編輯器和搜索工具中的一個(gè)重要部分。
3. 正則表達(dá)式定義
正則表達(dá)式(regular expression)描述了一種字符串匹配的模式,可以用來(lái)檢查一個(gè)串是否含有某種子串、將匹配的子串做替換或者從某個(gè)串中取出符合某個(gè)條件的子串等。
列目錄時(shí), dir *.txt或ls *.txt中的*.txt就不是一個(gè)正則表達(dá)式,因?yàn)檫@里*與正則式的*的含義是不同的。
正則表達(dá)式是由普通字符(例如字符 a 到 z)以及特殊字符(稱為元字符)組成的文字模式。正則表達(dá)式作為一個(gè)模板,將某個(gè)字符模式與所搜索的字符串進(jìn)行匹配。
3.1 普通字符
由所有那些未顯式指定為元字符的打印和非打印字符組成。這包括所有的大寫(xiě)和小寫(xiě)字母字符,所有數(shù)字,所有標(biāo)點(diǎn)符號(hào)以及一些符號(hào)。
3.2 非打印字符 字符 含義
\cx 匹配由x指明的控制字符。例如, \cM 匹配一個(gè) Control-M 或回車(chē)符。x 的值必須為 A-Z 或 a-z 之一。否則,將 c 視為一個(gè)原義的 'c' 字符。
\f 匹配一個(gè)換頁(yè)符。等價(jià)于 \x0c 和 \cL。
\n 匹配一個(gè)換行符。等價(jià)于 \x0a 和 \cJ。
\r 匹配一個(gè)回車(chē)符。等價(jià)于 \x0d 和 \cM。
\s 匹配任何空白字符,包括空格、制表符、換頁(yè)符等等。等價(jià)于 [ \f\n\r\t\v]。
\S 匹配任何非空白字符。等價(jià)于 [^ \f\n\r\t\v]。
\t 匹配一個(gè)制表符。等價(jià)于 \x09 和 \cI。
\v 匹配一個(gè)垂直制表符。等價(jià)于 \x0b 和 \cK。
3.3 特殊字符
所謂特殊字符,就是一些有特殊含義的字符,如上面說(shuō)的"*.txt"中的*,簡(jiǎn)單的說(shuō)就是表示任何字符串的意思。如果要查找文件名中有*的文件,則需要對(duì)*進(jìn)行轉(zhuǎn)義,即在其前加一個(gè)\。ls \*.txt。正則表達(dá)式有以下特殊字符。
特別字符 說(shuō)明
$ 匹配輸入字符串的結(jié)尾位置。如果設(shè)置了 RegExp 對(duì)象的 Multiline 屬性,則 $ 也匹配 '\n' 或 '\r'。要匹配 $ 字符本身,請(qǐng)使用 \$。
( ) 標(biāo)記一個(gè)子表達(dá)式的開(kāi)始和結(jié)束位置。子表達(dá)式可以獲取供以后使用。要匹配這些字符,請(qǐng)使用 \( 和 \)。
* 匹配前面的子表達(dá)式零次或多次。要匹配 * 字符,請(qǐng)使用 \*。
+ 匹配前面的子表達(dá)式一次或多次。要匹配 + 字符,請(qǐng)使用 \+。
. 匹配除換行符 \n之外的任何單字符。要匹配 .,請(qǐng)使用 \。
[ 標(biāo)記一個(gè)中括號(hào)表達(dá)式的開(kāi)始。要匹配 [,請(qǐng)使用 \[。
? 匹配前面的子表達(dá)式零次或一次,或指明一個(gè)非貪婪限定符。要匹配 ? 字符,請(qǐng)使用 \?。
\ 將下一個(gè)字符標(biāo)記為或特殊字符、或原義字符、或向后引用、或八進(jìn)制轉(zhuǎn)義符。例如, 'n' 匹配字符 'n'。'\n' 匹配換行符。序列 '\\' 匹配 "\",而 '\(' 則匹配 "("。
^ 匹配輸入字符串的開(kāi)始位置,除非在方括號(hào)表達(dá)式中使用,此時(shí)它表示不接受該字符集合。要匹配 ^ 字符本身,請(qǐng)使用 \^。
{ 標(biāo)記限定符表達(dá)式的開(kāi)始。要匹配 {,請(qǐng)使用 \{。
| 指明兩項(xiàng)之間的一個(gè)選擇。要匹配 |,請(qǐng)使用 \|。
構(gòu)造正則表達(dá)式的方法和創(chuàng)建數(shù)學(xué)表達(dá)式的方法一樣。也就是用多種元字符與操作符將小的表達(dá)式結(jié)合在一起來(lái)創(chuàng)建更大的表達(dá)式。正則表達(dá)式的組件可以是單個(gè)的字符、字符集合、字符范圍、字符間的選擇或者所有這些組件的任意組合。
3.4 限定符
限定符用來(lái)指定正則表達(dá)式的一個(gè)給定組件必須要出現(xiàn)多少次才能滿足匹配。有*或+或?或{n}或{n,}或{n,m}共6種。
*、+和?限定符都是貪婪的,因?yàn)樗鼈儠?huì)盡可能多的匹配文字,只有在它們的后面加上一個(gè)?就可以實(shí)現(xiàn)非貪婪或最小匹配。
正則表達(dá)式的限定符有:
字符 描述
* 匹配前面的子表達(dá)式零次或多次。例如,zo* 能匹配 "z" 以及 "zoo"。* 等價(jià)于{0,}。
+ 匹配前面的子表達(dá)式一次或多次。例如,'zo+' 能匹配 "zo" 以及 "zoo",但不能匹配 "z"。+ 等價(jià)于 {1,}。
? 匹配前面的子表達(dá)式零次或一次。例如,"do(es)?" 可以匹配 "do" 或 "does" 中的"do" 。? 等價(jià)于 {0,1}。
{n} n 是一個(gè)非負(fù)整數(shù)。匹配確定的 n 次。例如,'o{2}' 不能匹配 "Bob" 中的 'o',但是能匹配 "food" 中的兩個(gè) o。
{n,} n 是一個(gè)非負(fù)整數(shù)。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,}' 等價(jià)于 'o+'。'o{0,}' 則等價(jià)于 'o*'。
{n,m} m 和 n 均為非負(fù)整數(shù),其中n <= m。最少匹配 n 次且最多匹配 m 次。例如,"o{1,3}" 將匹配 "fooooood" 中的前三個(gè) o。'o{0,1}' 等價(jià)于 'o?'。請(qǐng)注意在逗號(hào)和兩個(gè)數(shù)之間不能有空格。
3.5 定位符
用來(lái)描述字符串或單詞的邊界,^和$分別指字符串的開(kāi)始與結(jié)束,\b描述單詞的前或后邊界,\B表示非單詞邊界。不能對(duì)定位符使用限定符。
3.6 選擇
用圓括號(hào)將所有選擇項(xiàng)括起來(lái),相鄰的選擇項(xiàng)之間用|分隔。但用圓括號(hào)會(huì)有一個(gè)副作用,是相關(guān)的匹配會(huì)被緩存,此時(shí)可用?:放在第一個(gè)選項(xiàng)前來(lái)消除這種副作用。
其中?:是非捕獲元之一,還有兩個(gè)非捕獲元是?=和?!,這兩個(gè)還有更多的含義,前者為正向預(yù)查,在任何開(kāi)始匹配圓括號(hào)內(nèi)的正則表達(dá)式模式的位置來(lái)匹配搜索字符串,后者為負(fù)向預(yù)查,在任何開(kāi)始不匹配該正則表達(dá)式模式的位置來(lái)匹配搜索字符串。
3.7 后向引用
對(duì)一個(gè)正則表達(dá)式模式或部分模式兩邊添加圓括號(hào)將導(dǎo)致相關(guān)匹配存儲(chǔ)到一個(gè)臨時(shí)緩沖區(qū)中,所捕獲的每個(gè)子匹配都按照在正則表達(dá)式模式中從左至右所遇到的內(nèi)容存儲(chǔ)。存儲(chǔ)子匹配的緩沖區(qū)編號(hào)從 1 開(kāi)始,連續(xù)編號(hào)直至最大 99 個(gè)子表達(dá)式。每個(gè)緩沖區(qū)都可以使用 '\n' 訪問(wèn),其中 n 為一個(gè)標(biāo)識(shí)特定緩沖區(qū)的一位或兩位十進(jìn)制數(shù)。
可以使用非捕獲元字符 '?:', '?=', or '?!' 來(lái)忽略對(duì)相關(guān)匹配的保存。
4. 各種操作符的運(yùn)算優(yōu)先級(jí)
相同優(yōu)先級(jí)的從左到右進(jìn)行運(yùn)算,不同優(yōu)先級(jí)的運(yùn)算先高后低。各種操作符的優(yōu)先級(jí)從高到低如下:
操作符 描述
\ 轉(zhuǎn)義符
(), (?:), (?=), [] 圓括號(hào)和方括號(hào)
*, +, ?, {n}, {n,}, {n,m} 限定符
^, $, \anymetacharacter 位置和順序
| “或”操作
正則表達(dá)式是煩瑣的,但是強(qiáng)大的,學(xué)會(huì)之后的應(yīng)用會(huì)讓你除了提高效率外,會(huì)給你帶來(lái)絕對(duì)的成就感。只要認(rèn)真去閱讀這些資料,加上應(yīng)用的時(shí)候進(jìn)行一定的參考,掌握正則表達(dá)式不是問(wèn)題。
1. 引子
目前,正則表達(dá)式已經(jīng)在很多軟件中得到廣泛的應(yīng)用,包括*nix(Linux, Unix等),HP等操作系統(tǒng),PHP,C#,Java等開(kāi)發(fā)環(huán)境,以及很多的應(yīng)用軟件中,都可以看到正則表達(dá)式的影子。
正則表達(dá)式的使用,可以通過(guò)簡(jiǎn)單的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的功能。為了簡(jiǎn)單有效而又不失強(qiáng)大,造成了正則表達(dá)式代碼的難度較大,學(xué)習(xí)起來(lái)也不是很容易,所以需要付出一些努力才行,入門(mén)之后參照一定的參考,使用起來(lái)還是比較簡(jiǎn)單有效的。
例子: ^.+@.+\\..+$
這樣的代碼曾經(jīng)多次把我自己給嚇退過(guò)??赡芎芏嗳艘彩潜贿@樣的代碼給嚇跑的吧。繼續(xù)閱讀本文將讓你也可以自由應(yīng)用這樣的代碼。
注意:這里的第7部分跟前面的內(nèi)容看起來(lái)似乎有些重復(fù),目的是把前面表格里的部分重新描述了一次,目的是讓這些內(nèi)容更容易理解。
2. 正則表達(dá)式的歷史
正則表達(dá)式的“祖先”可以一直上溯至對(duì)人類神經(jīng)系統(tǒng)如何工作的早期研究。Warren McCulloch 和 Walter Pitts 這兩位神經(jīng)生理學(xué)家研究出一種數(shù)學(xué)方式來(lái)描述這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
1956 年, 一位叫 Stephen Kleene 的數(shù)學(xué)家在 McCulloch 和 Pitts 早期工作的基礎(chǔ)上,發(fā)表了一篇標(biāo)題為“神經(jīng)網(wǎng)事件的表示法”的論文,引入了正則表達(dá)式的概念。正則表達(dá)式就是用來(lái)描述他稱為“正則集的代數(shù)”的表達(dá)式,因此采用“正則表達(dá)式”這個(gè)術(shù)語(yǔ)。
隨后,發(fā)現(xiàn)可以將這一工作應(yīng)用于使用 Ken Thompson 的計(jì)算搜索算法的一些早期研究,Ken Thompson 是 Unix 的主要發(fā)明人。正則表達(dá)式的第一個(gè)實(shí)用應(yīng)用程序就是 Unix 中的 qed 編輯器。
如他們所說(shuō),剩下的就是眾所周知的歷史了。從那時(shí)起直至現(xiàn)在正則表達(dá)式都是基于文本的編輯器和搜索工具中的一個(gè)重要部分。
3. 正則表達(dá)式定義
正則表達(dá)式(regular expression)描述了一種字符串匹配的模式,可以用來(lái)檢查一個(gè)串是否含有某種子串、將匹配的子串做替換或者從某個(gè)串中取出符合某個(gè)條件的子串等。
列目錄時(shí), dir *.txt或ls *.txt中的*.txt就不是一個(gè)正則表達(dá)式,因?yàn)檫@里*與正則式的*的含義是不同的。
正則表達(dá)式是由普通字符(例如字符 a 到 z)以及特殊字符(稱為元字符)組成的文字模式。正則表達(dá)式作為一個(gè)模板,將某個(gè)字符模式與所搜索的字符串進(jìn)行匹配。
3.1 普通字符
由所有那些未顯式指定為元字符的打印和非打印字符組成。這包括所有的大寫(xiě)和小寫(xiě)字母字符,所有數(shù)字,所有標(biāo)點(diǎn)符號(hào)以及一些符號(hào)。
3.2 非打印字符 字符 含義
\cx 匹配由x指明的控制字符。例如, \cM 匹配一個(gè) Control-M 或回車(chē)符。x 的值必須為 A-Z 或 a-z 之一。否則,將 c 視為一個(gè)原義的 'c' 字符。
\f 匹配一個(gè)換頁(yè)符。等價(jià)于 \x0c 和 \cL。
\n 匹配一個(gè)換行符。等價(jià)于 \x0a 和 \cJ。
\r 匹配一個(gè)回車(chē)符。等價(jià)于 \x0d 和 \cM。
\s 匹配任何空白字符,包括空格、制表符、換頁(yè)符等等。等價(jià)于 [ \f\n\r\t\v]。
\S 匹配任何非空白字符。等價(jià)于 [^ \f\n\r\t\v]。
\t 匹配一個(gè)制表符。等價(jià)于 \x09 和 \cI。
\v 匹配一個(gè)垂直制表符。等價(jià)于 \x0b 和 \cK。
3.3 特殊字符
所謂特殊字符,就是一些有特殊含義的字符,如上面說(shuō)的"*.txt"中的*,簡(jiǎn)單的說(shuō)就是表示任何字符串的意思。如果要查找文件名中有*的文件,則需要對(duì)*進(jìn)行轉(zhuǎn)義,即在其前加一個(gè)\。ls \*.txt。正則表達(dá)式有以下特殊字符。
特別字符 說(shuō)明
$ 匹配輸入字符串的結(jié)尾位置。如果設(shè)置了 RegExp 對(duì)象的 Multiline 屬性,則 $ 也匹配 '\n' 或 '\r'。要匹配 $ 字符本身,請(qǐng)使用 \$。
( ) 標(biāo)記一個(gè)子表達(dá)式的開(kāi)始和結(jié)束位置。子表達(dá)式可以獲取供以后使用。要匹配這些字符,請(qǐng)使用 \( 和 \)。
* 匹配前面的子表達(dá)式零次或多次。要匹配 * 字符,請(qǐng)使用 \*。
+ 匹配前面的子表達(dá)式一次或多次。要匹配 + 字符,請(qǐng)使用 \+。
. 匹配除換行符 \n之外的任何單字符。要匹配 .,請(qǐng)使用 \。
[ 標(biāo)記一個(gè)中括號(hào)表達(dá)式的開(kāi)始。要匹配 [,請(qǐng)使用 \[。
? 匹配前面的子表達(dá)式零次或一次,或指明一個(gè)非貪婪限定符。要匹配 ? 字符,請(qǐng)使用 \?。
\ 將下一個(gè)字符標(biāo)記為或特殊字符、或原義字符、或向后引用、或八進(jìn)制轉(zhuǎn)義符。例如, 'n' 匹配字符 'n'。'\n' 匹配換行符。序列 '\\' 匹配 "\",而 '\(' 則匹配 "("。
^ 匹配輸入字符串的開(kāi)始位置,除非在方括號(hào)表達(dá)式中使用,此時(shí)它表示不接受該字符集合。要匹配 ^ 字符本身,請(qǐng)使用 \^。
{ 標(biāo)記限定符表達(dá)式的開(kāi)始。要匹配 {,請(qǐng)使用 \{。
| 指明兩項(xiàng)之間的一個(gè)選擇。要匹配 |,請(qǐng)使用 \|。
構(gòu)造正則表達(dá)式的方法和創(chuàng)建數(shù)學(xué)表達(dá)式的方法一樣。也就是用多種元字符與操作符將小的表達(dá)式結(jié)合在一起來(lái)創(chuàng)建更大的表達(dá)式。正則表達(dá)式的組件可以是單個(gè)的字符、字符集合、字符范圍、字符間的選擇或者所有這些組件的任意組合。
3.4 限定符
限定符用來(lái)指定正則表達(dá)式的一個(gè)給定組件必須要出現(xiàn)多少次才能滿足匹配。有*或+或?或{n}或{n,}或{n,m}共6種。
*、+和?限定符都是貪婪的,因?yàn)樗鼈儠?huì)盡可能多的匹配文字,只有在它們的后面加上一個(gè)?就可以實(shí)現(xiàn)非貪婪或最小匹配。
正則表達(dá)式的限定符有:
字符 描述
* 匹配前面的子表達(dá)式零次或多次。例如,zo* 能匹配 "z" 以及 "zoo"。* 等價(jià)于{0,}。
+ 匹配前面的子表達(dá)式一次或多次。例如,'zo+' 能匹配 "zo" 以及 "zoo",但不能匹配 "z"。+ 等價(jià)于 {1,}。
? 匹配前面的子表達(dá)式零次或一次。例如,"do(es)?" 可以匹配 "do" 或 "does" 中的"do" 。? 等價(jià)于 {0,1}。
{n} n 是一個(gè)非負(fù)整數(shù)。匹配確定的 n 次。例如,'o{2}' 不能匹配 "Bob" 中的 'o',但是能匹配 "food" 中的兩個(gè) o。
{n,} n 是一個(gè)非負(fù)整數(shù)。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,}' 等價(jià)于 'o+'。'o{0,}' 則等價(jià)于 'o*'。
{n,m} m 和 n 均為非負(fù)整數(shù),其中n <= m。最少匹配 n 次且最多匹配 m 次。例如,"o{1,3}" 將匹配 "fooooood" 中的前三個(gè) o。'o{0,1}' 等價(jià)于 'o?'。請(qǐng)注意在逗號(hào)和兩個(gè)數(shù)之間不能有空格。
3.5 定位符
用來(lái)描述字符串或單詞的邊界,^和$分別指字符串的開(kāi)始與結(jié)束,\b描述單詞的前或后邊界,\B表示非單詞邊界。不能對(duì)定位符使用限定符。
3.6 選擇
用圓括號(hào)將所有選擇項(xiàng)括起來(lái),相鄰的選擇項(xiàng)之間用|分隔。但用圓括號(hào)會(huì)有一個(gè)副作用,是相關(guān)的匹配會(huì)被緩存,此時(shí)可用?:放在第一個(gè)選項(xiàng)前來(lái)消除這種副作用。
其中?:是非捕獲元之一,還有兩個(gè)非捕獲元是?=和?!,這兩個(gè)還有更多的含義,前者為正向預(yù)查,在任何開(kāi)始匹配圓括號(hào)內(nèi)的正則表達(dá)式模式的位置來(lái)匹配搜索字符串,后者為負(fù)向預(yù)查,在任何開(kāi)始不匹配該正則表達(dá)式模式的位置來(lái)匹配搜索字符串。
3.7 后向引用
對(duì)一個(gè)正則表達(dá)式模式或部分模式兩邊添加圓括號(hào)將導(dǎo)致相關(guān)匹配存儲(chǔ)到一個(gè)臨時(shí)緩沖區(qū)中,所捕獲的每個(gè)子匹配都按照在正則表達(dá)式模式中從左至右所遇到的內(nèi)容存儲(chǔ)。存儲(chǔ)子匹配的緩沖區(qū)編號(hào)從 1 開(kāi)始,連續(xù)編號(hào)直至最大 99 個(gè)子表達(dá)式。每個(gè)緩沖區(qū)都可以使用 '\n' 訪問(wèn),其中 n 為一個(gè)標(biāo)識(shí)特定緩沖區(qū)的一位或兩位十進(jìn)制數(shù)。
可以使用非捕獲元字符 '?:', '?=', or '?!' 來(lái)忽略對(duì)相關(guān)匹配的保存。
4. 各種操作符的運(yùn)算優(yōu)先級(jí)
相同優(yōu)先級(jí)的從左到右進(jìn)行運(yùn)算,不同優(yōu)先級(jí)的運(yùn)算先高后低。各種操作符的優(yōu)先級(jí)從高到低如下:
操作符 描述
\ 轉(zhuǎn)義符
(), (?:), (?=), [] 圓括號(hào)和方括號(hào)
*, +, ?, {n}, {n,}, {n,m} 限定符
^, $, \anymetacharacter 位置和順序
| “或”操作
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