偶然在别人的作品里面看到使用了正则表达式的地方,就来学习一下以备不时之需。
正则表达式(Regular Expression)是一种文本模式,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”)。
正则表达式使用单个字符串来描述、匹配一系列匹配某个句法规则的字符串。
简介
简单示例
^[0-9]+abc$
其中:
- ^ 为匹配输入字符串的开始位置。
- [0-9]+匹配多个数字, [0-9] 匹配单个数字,+ 匹配一个或者多个(如果不加上”+“就只能匹配一个数字)。
- abc$匹配字母 abc 并以 abc 结尾,$ 为匹配输入字符串的结束位置。
^
和 $
实际上是俩定位符,用法后面定位符这一节会提到
以上的正则表达式可以匹配 runoob、runoob1、run-oob、run_oob, 但不匹配 ru,因为它包含的字母太短了,小于 3 个无法匹配。也不匹配 runoob$, 因为它包含特殊字符。
为什么使用正则表达式?
在一般的静态文本中进行字符串匹配与搜索使用典型的搜索和替换操作实际上已经足够,但是如果对象是特殊的动态文本,难度会大幅度飙升,这个时候使用正则表达式就会轻松得多(更加灵活)
通过使用正则表达式,可以:
- 测试字符串内的模式。
例如,可以测试输入字符串,以查看字符串内是否出现电话号码模式或信用卡号码模式。这称为数据验证。- 替换文本。
可以使用正则表达式来识别文档中的特定文本,完全删除该文本或者用其他文本替换它。- 基于模式匹配从字符串中提取子字符串。
可以查找文档内或输入域内特定的文本。
而正则表达式支持的领域是相当广的:C#、Java、JS、Python、Ruby和许多软件、系统都支持正则表达式。
简单语法
话说回来,正则表达式实际上表达的是一种字符串匹配模式(pattern),可以用来检查一个串是否含有某种子串、将匹配的子串替换 或者 从某个串中取出符合某个条件的子串 等
例如:
- runoo+b,可以匹配 runoob、runooob、runoooooob 等,+ 号代表前面的字符必须至少出现一次(1次或多次)。
- runoo*b,可以匹配 runob、runoob、runoooooob 等,* 号代表前面的字符可以不出现,也可以出现一次或者多次(0次、或1次、或多次)。
- colou?r 可以匹配 color 或者 colour,? 问号代表前面的字符最多只可以出现一次(0次、或1次)。
构造正则表达式的方法和创建数学表达式的方法一样。也就是用多种元字符与运算符可以将小的表达式结合在一起来创建更大的表达式。正则表达式的组件可以是单个的字符、字符集合、字符范围、字符间的选择或者所有这些组件的任意组合。
普通字符
普通字符包括 没有显式指定为元字符的所有可打印和不可打印字符。这包括所有大写和小写字母、所有数字、所有标点符号和一些其他符号。
字符 | 描述 |
---|---|
[ABC] | 匹配 […] 中的所有字符,例如 [aeiou] 匹配字符串 “google runoob taobao” 中所有的 e o u a 字母。 |
[^ABC] | 匹配除了 […] 中字符的所有字符,例如 [^aeiou] 匹配字符串 “google runoob taobao” 中除了 e o u a 字母的所有字母。 |
[A-Z] | [A-Z] 表示一个区间,匹配所有大写字母,[a-z] 表示所有小写字母。 |
. | 匹配除换行符(\n、\r)之外的任何单个字符,相等于 **[^\n\r]**。 |
[\s\S] | 匹配所有。\s 是匹配所有空白符,包括换行,\S 非空白符,不包括换行。 |
\w | 匹配字母、数字、下划线。等价于 [A-Za-z0-9_] |
非打印字符
非打印字符也可以是正则表达式的组成部分。下表列出了表示非打印字符的转义序列:
字符 | 描述 |
---|---|
\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。 |
\f | 匹配一个换页符。等价于 \x0c 和 \cL。 |
\n | 匹配一个换行符。等价于 \x0a 和 \cJ。 |
\r | 匹配一个回车符。等价于 \x0d 和 \cM。 |
\s | 匹配任何空白字符,包括空格、制表符、换页符等等。等价于 [ \f\n\r\t\v]。注意 Unicode 正则表达式会匹配全角空格符。 |
\S | 匹配任何非空白字符。等价于 [^ \f\n\r\t\v]。 |
\t | 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。 |
特殊字符
特殊字符是有特殊含义的字符,一般在正则表达式中有特殊含义或作用,因此如果想将他们变成搜索对象,需要使用转义字符 \
这种老传统。
特别字符 | 描述 |
---|---|
$ | 匹配输入字符串的结尾位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性,则 $ 也匹配 ‘\n’ 或 ‘\r’。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。子表达式可以获取供以后使用。要匹配这些字符,请使用 \( 和 \)。 |
* | 匹配前面的子表达式零次或多次。要匹配 * 字符,请使用 \*。 |
+ | 匹配前面的子表达式一次或多次。要匹配 + 字符,请使用 \+。 |
. | 匹配除换行符 \n 之外的任何单字符。要匹配 . ,请使用 \. 。 |
[ | 标记一个中括号表达式的开始。要匹配 [,请使用 \[。 |
? | 匹配前面的子表达式零次或一次,或指明一个非贪婪限定符。要匹配 ? 字符,请使用 ?。 |
\ | 将下一个字符标记为或特殊字符、或原义字符、或向后引用、或八进制转义符。例如, ‘n’ 匹配字符 ‘n’。’\n’ 匹配换行符。序列 ‘\\‘ 匹配 “\“,而 ‘\(‘ 则匹配 “(“。 |
^ | 匹配输入字符串的开始位置,除非在方括号表达式中使用,当该符号在方括号表达式中使用时,表示不接受该方括号表达式中的字符集合。要匹配 ^ 字符本身,请使用 ^。 |
{ | 标记限定符表达式的开始。要匹配 {,请使用 \{。 |
| | 指明两项之间的一个选择。要匹配 |,请使用 \ |
限定符
限定符用来指定正则表达式的一个给定组件必须要出现多少次才能满足匹配。有 ***** 或 + 或 ? 或 {n} 或 {n,} 或 {n,m} 共6种。
正则表达式的限定符有:
字符 | 描述 |
---|---|
* | 匹配前面的子表达式零次或多次。例如,zo* 能匹配 “z” 以及 “zoo”。* 等价于{0,}。 |
+ | 匹配前面的子表达式一次或多次。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” 、 “does” 中的 “does” 、 “doxy” 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。’o{0,1}’ 等价于 ‘o?’。请注意在逗号和两个数之间不能有空格。 |
以下正则表达式匹配一个正整数,**[1-9]设置第一个数字不是 0,[0-9]*** 表示任意多个数字:
1 | /[1-9][0-9]*/ |
上面的表达式的缺点是,只能匹配两位数字,而且可以匹配 0、00、01、10 99 的章节编号仍只匹配开头两位数字。
改进下,匹配 1~99 的正整数表达式如下:
1 | /[1-9][0-9]?/ |
或
1 | /[1-9][0-9]{0,1}/ |
贪婪的限定符
像 ***** 以及 + 这类限定符都是贪婪的,原因在于他们会尽可能多的匹配字符,只有在它们后面加上 ? 才能实现 非贪婪或最小匹配。
比如我们使用正则表达式:<.*>
根据定义,它会匹配任意长度的非换行符字符。假设匹配对象为:
1 | <h1>have fun searching for the answer</h1> |
那么由于贪婪性,得到的结果会是 <h1>have fun searching for the answer</h1>
这一长串内容。
然而当我们加入了 ?
实现非贪婪或最小匹配,答案则变成了:<h1>
(第一个 h1)
定位符
很多时候我们使用正则表达式不仅要注意内容,还要对匹配字符的位置做出要求,定位符可以帮助筛选出位置正确的字符。
正则表达式的定位符有:
字符 | 描述 |
---|---|
^ | 匹配输入字符串开始的位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性,^ 还会与 \n 或 \r 之后的位置匹配。 |
$ | 匹配输入字符串结尾的位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性,$ 还会与 \n 或 \r 之前的位置匹配。 |
\b | 匹配一个单词边界,即字与空格间的位置。 |
\B | 非单词边界匹配。 |
这里主要注意的是:
- 限定符不能和定位符一起使用,不要出现
^*
这样的神奇操作 - 这里的
^
和$
一定要和之前在中括号表达式中的用途区分开,这里是标记一行文本开头和结尾位置
若要在搜索章节标题时使用定位点,下面的正则表达式匹配一个章节标题,该标题只包含两个尾随数字,并且出现在行首:
1 /^Chapter [1-9][0-9]{0,1}/真正的章节标题不仅出现行的开始处,而且它还是该行中仅有的文本。它既出现在行首又出现在同一行的结尾。下面的表达式能确保指定的匹配只匹配章节而不匹配交叉引用。通过创建只匹配一行文本的开始和结尾的正则表达式,就可做到这一点。
1 /^Chapter [1-9][0-9]{0,1}$/匹配单词边界稍有不同,但向正则表达式添加了很重要的能力。单词边界是单词和空格之间的位置。非单词边界是任何其他位置。下面的表达式匹配单词 Chapter 的开头三个字符,因为这三个字符出现在单词边界后面:
1 /\bCha/\b 字符的位置是非常重要的。如果它位于要匹配的字符串的开始,它在单词的开始处查找匹配项。如果它位于字符串的结尾,它在单词的结尾处查找匹配项。例如,下面的表达式匹配单词 Chapter 中的字符串 ter,因为它出现在单词边界的前面:
1 /ter\b/下面的表达式匹配 Chapter 中的字符串 apt,但不匹配 aptitude 中的字符串 apt:
1 /\Bapt/字符串 apt 出现在单词 Chapter 中的非单词边界处,但出现在单词 aptitude 中的单词边界处。对于 \B 非单词边界运算符,位置并不重要,因为匹配不关心究竟是单词的开头还是结尾。
简单来说,有 \b
的地方匹配空格符,而有 \B
的地方不能有空格符