正则表达式（Regular Expression）——入门笔记（常用正则表达式符号、正则表达式在线调试工具）
1.正则表达式到底是什么东西？
正则表达式（英语：Regular Expression，在代码中常简写为regex、regexp或RE）是用于描述字符串规则的工具。换句话说，正则表达式就是记录文本规则的代码。
正则表达式语言由两种基本字符类型组成：原义（正常）文本字符和元字符（metacharacter）。元字符使正则表达式具有处理能力。所谓元字符就是指那些在正则表达式中具有特殊意义的专用字符，可以用来规定其前导字符（即位于元字符前面的字符）在目标对象中的出现模式。
在编写处理字符串的程序或网页时，经常会有查找符合某些复杂规则的字符串的需要。很可能你使用过Windows/Dos下用于文件查找的通配符(wildcard)，也就是 * 和 ? 。如果你想查找某个目录下的所有的Word文档的话，你会搜索*.doc。在这里，*会被解释成任意的字符串。和通配符类似，正则表达式也是用来进行文本匹配的工具，只不过比起通配符，它能更精确地描述你的需求——当然，代价就是更复杂——比如你可以编写一个正则表达式，用来查找所有以0开头，后面跟着2-3个数字，然后是一个连字号“-”，最后是7或8位数字的字符串(像010-12345678或0376-7654321)。
2.常用正则表达式符号
(1)常用的元字符
\b 代表着单词的开头或结尾，也就是单词的分界处。虽然通常英文的单词是由空格，标点符号或者换行来分隔的，但是\b并不匹配这些单词分隔字符中的任何一个，它只匹配一个位置。
. 匹配除了换行符以外的任意字符。
\d 匹配一位数字(0，或1，或2，或……)。
\s 匹配任意的空白符，包括空格，制表符(Tab)，换行符，中文全角空格等。
\w 匹配字母或数字或下划线或汉字等。
^ 匹配字符串的开始。
$ 匹配字符串的结束。有些正则表达式处理工具还有一个处理多行的选项。如果选中了这个选项，^和$的意义就变成了匹配行的开始处和结束处。
(2)常用的限定符
* 代表数量——指定 * 前边的内容可以连续重复使用任意次以使整个表达式得到匹配。
.* 连在一起就意味着任意数量的不包含换行的字符。
+ 是和 * 类似的元字符，不同的是： * 匹配重复任意次(可能是0次)，而+则匹配重复1次或更多次。
? 重复零次或一次
{n} 重复n次
{n,} 重复n次或更多次
{n,m} 重复n到m次
[] 匹配没有预定义元字符的字符集合。例如：
[0-9] 代表一位数字，与\d就是完全一致的；
[a-z0-9A-Z_] 完全等同于\w（如果只考虑英文的话）。
[.?!] 匹配标点符号( . 或 ? 或 ! )
(3)常用的反义代码
\W 匹配任意不是字母，数字，下划线，汉字的字符
\S 匹配任意不是空白符的字符
\D 匹配任意非数字的字符
\B 匹配不是单词开头或结束的位置
[^x] 匹配除了x以外的任意字符
[^aeiou] 匹配除了aeiou这几个字母以外的任意字符
(4)常用分组语法
捕获：
(exp) 匹配exp,并捕获文本到自动命名的组里
(?
(?:exp) 匹配exp,不捕获匹配的文本，也不给此分组分配组号
零宽断言：
(?=exp) 匹配exp前面的位置
(?<=exp) 匹配exp后面的位置
(?!exp) 匹配后面跟的不是exp的位置
(? 匹配前面不是exp的位置
注释：
(?#comment) 这种类型的分组不对正则表达式的处理产生任何影响，用于提供注释让人阅读
(5)懒惰限定符
*? 重复任意次，但尽可能少重复
+? 重复1次或更多次，但尽可能少重复
?? 重复0次或1次，但尽可能少重复
{n,m}? 重复n到m次，但尽可能少重复
{n,}? 重复n次以上，但尽可能少重复
3.正则表达式详细介绍
字符转义：
如果你想查找元字符本身的话，比如查找 . ,或者 * ，是没办法直接指定它们的，因为它们会被解释成别的意思。这时你就得使用 \ 来取消这些字符的特殊意义。因此，应该使用 \. 和 \* 。当然，要查找 \ 本身，得用 \\。
例如：jankin\.net 匹配 jankin.net，C:\\Windows匹配C:\Windows。
分枝条件：
正则表达式里的分枝条件指的是有几种规则，如果满足其中任意一种规则都应该当成匹配，匹配分枝条件时，将会从左到右地测试每个条件，如果满足了某个分枝的话，就不会去再管其它的条件了。具体方法是用 | 把不同的规则分隔开。
我们来看一个复杂的表达式：\(?0\d{2}[) -]?\d{8}
“(” 和 “)” 也是元字符，所以在这里需要使用转义。这个表达式可以匹配几种格式的电话号码，像(010)88886666，或022-22334455，或02912345678等。我们对它进行一些分析吧：首先是一个转义字符 \( ，它能出现0次或1次(?)，然后是一个0，后面跟着2个数字(\d{2})，然后是 ) 或 - 或空格中的一个，它出现1次或不出现(?)，最后是8个数字(\d{8})。
不幸的是，刚才那个表达式也能匹配010)12345678或(022-87654321这样的“不正确”的格式。要解决这个问题，我们需要用到分枝条件。正则表达式里的分枝条件指的是有几种规则，如果满足其中任意一种规则都应该当成匹配，具体方法是用|把不同的规则分隔开。听不明白？没关系，看例子：
0\d{2}-\d{8}|0\d{3}-\d{7} 这个表达式能匹配两种以连字号分隔的电话号码：一种是三位区号，8位本地号(如010-12345678)，一种是4位区号，7位本地号(0376-2233445)。
(0\d{2})[- ]?\d{8}|0\d{2}[- ]?\d{8} 这个表达式匹配3位区号的电话号码，其中区号可以用小括号括起来，也可以不用，区号与本地号间可以用连字号或空格间隔，也可以没有间隔。你可以试试用分枝条件把这个表达式扩展成也支持4位区号的。
\d{5}-\d{4}|\d{5} 这个表达式用于匹配美国的邮政编码。美国邮编的规则是5位数字，或者用连字号间隔的9位数字。之所以要给出这个例子是因为它能说明一个问题：使用分枝条件时，要注意各个条件的顺序。如果你把它改成\d{5}|\d{5}-\d{4}的话，那么就只会匹配5位的邮编(以及9位邮编的前5位)。原因是匹配分枝条件时，将会从左到右地测试每个条件，如果满足了某个分枝的话，就不会去再管其它的条件了。
分组：
我们已经提到了怎么重复单个字符（直接在字符后面加上限定符就行了）；但如果想要重复多个字符又该怎么办？你可以用小括号来指定子表达式(也叫做分组)，然后你就可以指定这个子表达式的重复次数了，你也可以对子表达式进行其它一些操作。例如：
(\d{1,3}.){3}\d{1,3} 是一个简单的IP地址匹配表达式。要理解这个表达式，请按下列顺序分析它：\d{1,3}匹配1到3位的数字，(\d{1,3}.){3}匹配三位数字加上一个英文句号(这个整体也就是这个分组)重复3次，最后再加上一个一到三位的数字(\d{1,3})。
不幸的是，它也将匹配256.300.888.999这种不可能存在的IP地址。如果能使用算术比较的话，或许能简单地解决这个问题，但是正则表达式中并不提供关于数学的任何功能，所以只能使用冗长的分组，选择，字符类来描述一个正确的IP地址：(2[0-4]\d|25[0-5]|[01]?\d\d?).){3}(2[0-4]\d|25[0-5]|[01]?\d\d?。
（PS: IP地址中每个数字都不能大于255。IP 地址里的数字可以包含有前导 0 (leading zeroes)，所以01.02.03.04 这样前面带有0的数字, 是正确的IP地址。）
反义
有时需要查找不属于某个能简单定义的字符类的字符。比如想查找除了数字以外，其它任意字符都行的情况，这时需要用到反义。
常用的反义正则表达式：
\W 匹配任意不是字母，数字，下划线，汉字的字符
\S 匹配任意不是空白符的字符
\D 匹配任意非数字的字符
\B 匹配不是单词开头或结束的位置
[^x] 匹配除了x以外的任意字符
[^aeiou] 匹配除了aeiou这几个字母以外的任意字符
例子：\S+ 匹配不包含空白符的字符串。
后向引用：
后向引用用于重复搜索前面某个分组匹配的文本。使用小括号指定一个子表达式后，匹配这个子表达式的文本(也就是此分组捕获的内容)可以在表达式或其它程序中作进一步的处理。默认情况下，每个分组会自动拥有一个组号，规则是：从左向右，以分组的左括号为标志，第一个出现的分组的组号为1，第二个为2，以此类推。例如，\1代表分组1匹配的文本。
请看一个较为复杂的示例：
\b(\w+)\b\s+\1\b 可以用来匹配重复的单词，像go go, 或者kitty kitty。这个表达式首先是一个单词，也就是单词开始处和结束处之间的多于一个的字母或数字(\b(\w+)\b)，这个单词会被捕获到编号为1的分组中，然后是1个或几个空白符(\s+)，最后是分组1中捕获的内容，也就是前面匹配的那个单词(\1)。
你也可以自己指定子表达式的组名。要指定一个子表达式的组名，请使用这样的语法：(?
(?:exp) 不会改变正则表达式的处理方式，只是这样的组匹配的内容不会像前两种那样被捕获到某个组里面，也不会拥有组号。你可以使用(?:exp)这样的语法来剥夺一个分组对组号分配的参与权。
常用的捕获正则表达式 ：
(exp) 匹配exp,并捕获文本到自动命名的组里
(?
(?:exp) 匹配exp,不捕获匹配的文本，也不给此分组分配组号
零宽断言：
零宽断言指一个用来描述或者匹配一系列符合某个句法规则的字符串的单个字符串。
它用于查找在某些内容(但并不包括这些内容)之前或之后的东西，也就是说它们像\b,^,$那样用于指定一个位置，这个位置应该满足一定的条件(即断言)，因此被称为零宽断言。
下面给出几个例子：
(?=exp) 也叫零宽度正预测先行断言，它断言自身出现的位置的后面能匹配表达式exp。比如：
\b\w+(?=ing\b)，匹配以ing结尾的单词的前面部分(除了ing以外的部分)，例如查找I’m singing while you’re dancing.时，它会匹配sing和danc。
(?<=exp) 也叫零宽度正回顾后发断言，它断言自身出现的位置的前面能匹配表达式exp。比如：
(?<=\bre)\w+\b会匹配以re开头的单词的后半部分(除了re以外的部分)，例如在查找reading a book时，它匹配ading。
(?<=\s)\d+(?=\s) 匹配以空白符间隔的数字(再次强调，不包括这些空白符)。
常用的零宽断言正则表达式：
(?=exp) 匹配exp前面的位置
(?<=exp) 匹配exp后面的位置
(?!exp) 匹配后面跟的不是exp的位置
(? 匹配前面不是exp的位置
负向零宽断言：
前面我们提到过怎么查找不是某个字符或不在某个字符类里的字符的方法(反义)。但是如果我们只是想要确保某个字符没有出现，但并不想去匹配它时怎么办？例如，如果我们想查找这样的单词–它里面出现了字母q,但是q后面跟的不是字母u,我们可以尝试这样：
\b\w*q[^u]\w*\b 匹配包含后面不是字母u的字母q的单词。但是如果多做测试(或者你思维足够敏锐，直接就观察出来了)，你会发现，如果q出现在单词的结尾的话，像Iraq,Benq，这个表达式就会出错。这是因为[^u]总要匹配一个字符，所以如果q是单词的最后一个字符的话，后面的[^u]将会匹配q后面的单词分隔符(可能是空格，或者是句号或其它的什么)，后面的\w*\b将会匹配下一个单词，于是\b\w*q[^u]\w*\b就能匹配整个Iraq fighting。负向零宽断言能解决这样的问题，因为它只匹配一个位置，并不消费任何字符。
下面给出几个例子：
(?!exp) 零宽度负预测先行断言，断言此位置的后面不能匹配表达式exp。例如：\d{3}(?!\d) 匹配三位数字，而且这三位数字的后面不能是数字；\b((?!abc)\w)+\b 匹配不包含连续字符串abc的单词。
(? 零宽度负回顾后发断言，断言此位置的前面不能匹配表达式exp。例如：(? 匹配前面不是小写字母的七位数字。
一个更复杂的例子：
(?<=<(\w+)>).*(?=<\/\1>) 匹配不包含属性的简单HTML标签内里的内容。(?<=<(\w+)>)指定了这样的前缀：被尖括号括起来的单词(比如可能是<\b>)，然后是 .* (任意的字符串)，最后是一个后缀(?=<\/\1>)。注意后缀里的\/，它用到了前面提过的字符转义；\1则是一个反向引用，引用的正是捕获的第一组，前面的(\w+)匹配的内容，这样如果前缀实际上是<\b>的话，后缀就是了。整个表达式匹配的是< b>和之间的内容(再次提醒，不包括前缀和后缀本身)。
注释：
(?#comment) 这种类型的分组不对正则表达式的处理产生任何影响，用于提供注释让人阅读
小括号的另一种用途是通过语法(?#comment)来包含注释。例如：2[0-4]\d(?#200-249)|25[0-5](?#250-255)|[01]?\d\d?(?#0-199)。
贪婪与懒惰：
当正则表达式中包含能接受重复的限定符时，通常的行为是（在使整个表达式能得到匹配的前提下）匹配尽可能多的字符。以这个表达式为例：a.*b，它将会匹配最长的以a开始，以b结束的字符串。如果用它来搜索aabab的话，它会匹配整个字符串aabab。这被称为贪婪匹配。
有时，我们更需要懒惰匹配，也就是匹配尽可能少的字符。前面给出的限定符都可以被转化为懒惰匹配模式，只要在它后面加上一个问号?。这样 .*? 就意味着匹配任意数量的重复，但是在能使整个匹配成功的前提下使用最少的重复。现在看看懒惰版的例子吧：
a.*?b匹配最短的，以a开始，以b结束的字符串。如果把它应用于aabab的话，它会匹配aab（第一到第三个字符）和ab（第四到第五个字符）。
常用的懒惰正则表达式：
*? 重复任意次，但尽可能少重复
+? 重复1次或更多次，但尽可能少重复
?? 重复0次或1次，但尽可能少重复
{n,m}? 重复n到m次，但尽可能少重复
{n,}? 重复n次以上，但尽可能少重复
本文部分引自：https://deerchao.net/tutorials/regex/regex.htm
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