揭开正则表达式的神秘面纱(二)

2009年4月28日星期二

揭开正则表达式的神秘面纱(二)

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,。

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。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:
\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

\D

\W

\B

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\}
.
匹配除了换行符(\n)以外的任意一个字符。要匹配小数点本身,请使用\.
?
修饰匹配次数为0次或1次。要匹配?字符本身,请使用\?
+
修饰匹配次数为至少1次。要匹配+字符本身,请使用\+
*
修饰匹配次数为0次或任意次。要匹配*字符本身,请使用\*
|
左右两边表达式之间或关系。匹配|本身,请使用\|
3.4括号()内的子表达式,如果希望匹配结果不进行记录供以后使用,可以使用(?:xxxxx)格式
举例1:表达式(?:(\w)\1)+匹配abbccddefg时,结果是bbccdd。括号(?:)范围的匹配结果不进行记录,因此(\w)使用\1来引用。
3.5常用的表达式属性设置简介:Ignorecase,Singleline,Multiline,Global
表达式属性
说明
Ignorecase
默认情况下,表达式中的字母是要区分大小写的。配置为Ignorecase可使匹配时不区分大小写。有的表达式引擎,把大小写概念延伸至UNICODE范围的大小写。
Singleline
默认情况下,小数点.匹配除了换行符(\n)以外的字符。配置为Singleline可使小数点可匹配包括换行符在内的所有字符。
Multiline
默认情况下,表达式^和$只匹配字符串的开始①和结尾④位置。如:

①xxxxxxxxx②\n
③xxxxxxxxx④

配置为Multiline可以使^匹配①外,还可以匹配换行符之后,下一行开始前③的位置,使$匹配④外,还可以匹配换行符之前,一行结束②的位置。
Global
主要在将表达式用来替换时起作用,配置为Global表示替换所有的匹配。4.其他提示
4.1如果想要了解高级的正则引擎还支持那些复杂的正则语法,可参见。
4.2如果要要求表达式所匹配的内容是整个字符串,而不是从字符串中找一部分,那么可以在表达式的首尾使用^和$,比如:^\d+$要求整个字符串只有数字。
4.3如果要求匹配的内容是一个完整的单词,而不会是单词的一部分,那么在表达式首尾使用\b,比如:使用\b(if|while|else|void|int……)\b来匹配程序中的关键字
4.4表达式不要匹配空字符串。否则会一直得到匹配成功,而结果什么都没有匹配到。比如:准备写一个匹配123、123.、123.5、.5这几种形式的表达式时,整数、小数点、小数数字都可以省略,但是不要将表达式写成:\d*\.?\d*,因为如果什么都没有,这个表达式也可以匹配成功。更好的写法是:\d+\.?\d*|\.\d+。
4.5能匹配空字符串的子匹配不要循环无限次。如果括号内的子表达式中的每一部分都可以匹配0次,而这个括号整体又可以匹配无限次,那么情况可能比上一条所说的更严重,匹配过程中可能死循环。虽然现在有些正则表达式引擎已经通过办法避免了这种情况出现死循环了,比如.NET的正则表达式,但是我们仍然应该尽量避免出现这种情况。如果我们在写表达式时遇到了死循环,也可以从这一点入手,查找一下是否是本条所说的原因。
4.6合理选择贪婪模式与非贪婪模式,参见。
4.7或|的左右两边,对某个字符最好只有一边可以匹配,这样,不会因为|两边的表达式因为交换位置而有所不同。5.进阶与实战
有了从本文中掌握的基础,我们可以从实践中进一步巩固我们使用正则表达式的技巧。
5.1下载正则表达式文档chm版本
[点击下载chm版本]-DEELX正则语法,包含其他高级语法的chm版本。

5.2下载正则工具RegexMatchTracer2.0试用版(正版很值得购买)
[下载MatchTracer]-471kb

5.3免费使用RegexMatchTracerWeb版
[使用MatchTracerWeb版]
本Web版工具为免费使用,不受RegexMatchTracer主程序的试用期限制。

5.4更多深入话题及使用案例
[关于递归匹配的讨论]-讨论如何使用不支持递归的正则引擎匹配嵌套结构
[有问题与站长交流]-与站长交流和讨论
[本页脚本]-本页的功能,采用javascript的正则表达式实现的。

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