揭开正则表达式的神秘面纱(一)

2009年4月30日星期四

揭开正则表达式的神秘面纱(一)


引言
正则表达式(regularexpression)就是用一个字符串来描述一个特征,然后去验证另一个字符串是否符合这个特征。比如表达式ab+描述的特征是一个'a'和任意个'b',那么'ab','abb','abbbbbbbbbb'都符合这个特征。

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。

正则表达式学习起来其实是很简单的,不多的几个较为抽象的概念也很容易理解。之所以很多人感觉正则表达式比较复杂,一方面是因为大多数的文档没有做到由浅入深地讲解,概念上没有注意先后顺序,给读者的理解带来困难;另一方面,各种引擎自带的文档一般都要介绍它特有的功能,然而这部分特有的功能并不是我们首先要理解的。

文章中的每一个举例,都可以点击进入到测试页面进行测试。闲话少说,开始。1.正则表达式规则1.1普通字符
字母、数字、汉字、下划线、以及后边章节中没有特殊定义的标点符号,都是普通字符。表达式中的普通字符,在匹配一个字符串的时候,匹配与之相同的一个字符。

举例1:表达式c,在匹配字符串abcde时,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:c;匹配到的位置是:开始于2,结束于3。(注:下标从0开始还是从1开始,因当前编程语言的不同而可能不同)

举例2: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。1.2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。1.3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。1.4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。1.5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;
{m,n}
表达式至少重复m次,最多重复n次,比如:
{m,}
表达式至少重复m次,比如:
?
匹配表达式0次或者1次,相当于{0,1},比如:
+
表达式至少出现1次,相当于{1,},比如:
*
表达式不出现或出现任意次,相当于{0,},比如:
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。1.6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,。

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,。

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。

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