正则表达式
1. 基本匹配
正则表达式其实就是在执行搜索时的格式, 它由一些字母和数字组合而成. 例如: 一个正则表达式 the, 它表示一个规则: 由字母t开始,接着是h,再接着是e.
"the" => The fat cat sat on the mat.
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正则表达式123匹配字符串123. 它逐个字符的与输入的正则表达式做比较.
正则表达式是大小写敏感的, 所以The不会匹配the.
"The" => The fat cat sat on the mat.
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2. 元字符
正则表达式主要依赖于元字符. 元字符不代表他们本身的字面意思, 他们都有特殊的含义. 一些元字符写在方括号中的时候有一些特殊的意思. 以下是一些元字符的介绍:
| 元字符 | 描述 |
|---|---|
| . | 句号匹配任意单个字符除了换行符. |
| [ ] | 字符种类. 匹配方括号内的任意字符. |
| [^ ] | 否定的字符种类. 匹配除了方括号里的任意字符 |
| * | 匹配>=0个重复的在*号之前的字符. |
| + | 匹配>=1个重复的+号前的字符. |
| ? | 标记?之前的字符为可选. |
| {n,m} | 匹配num个大括号之前的字符 (n <= num <= m). |
| (xyz) | 字符集, 匹配与 xyz 完全相等的字符串. |
| | | 或运算符,匹配符号前或后的字符. |
| \ | 转义字符,用于匹配一些保留的字符 [ ] ( ) { } . * + ? ^ $ \ | |
| ^ | 从开始行开始匹配. |
| $ | 从末端开始匹配. |
2.1 点运算符 .
.是元字符中最简单的例子. .匹配任意单个字符, 但不匹配换行符. 例如, 表达式.ar匹配一个任意字符后面跟着是a和r的字符串.
".ar" => The car parked in the garage.
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2.2 字符集
字符集也叫做字符类. 方括号用来指定一个字符集. 在方括号中使用连字符来指定字符集的范围. 在方括号中的字符集不关心顺序. 例如, 表达式[Tt]he 匹配 the 和 The.
"[Tt]he" => The car parked in the garage.
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方括号的句号就表示句号. 表达式 ar[.] 匹配 ar.字符串
"ar[.]" => A garage is a good place to park a car.
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2.2.1 否定字符集
一般来说 ^ 表示一个字符串的开头, 但它用在一个方括号的开头的时候, 它表示这个字符集是否定的. 例如, 表达式[^c]ar 匹配一个后面跟着ar的除了c的任意字符.
"[^c]ar" => The car parked in the garage.
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2.3 重复次数
后面跟着元字符 +, * or ? 的, 用来指定匹配子模式的次数. 这些元字符在不同的情况下有着不同的意思.
2.3.1 * 号
*号匹配 在*之前的字符出现大于等于0次. 例如, 表达式 a* 匹配以0或更多个a开头的字符, 因为有0个这个条件, 其实也就匹配了所有的字符. 表达式[a-z]* 匹配一个行中所有以小写字母开头的字符串.
"[a-z]*" => The car parked in the garage #21.
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*字符和.字符搭配可以匹配所有的字符.*. *和表示匹配空格的符号\s连起来用, 如表达式\s*cat\s*匹配0或更多个空格开头和0或更多个空格结尾的cat字符串.
"\s*cat\s*" => The fat cat sat on the concatenation.
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2.3.2 + 号
+号匹配+号之前的字符出现 >=1 次. 例如表达式c.+t 匹配以首字母c开头以t结尾,中间跟着任意个字符的字符串.
"c.+t" => The fat cat sat on the mat.
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2.3.3 ? 号
在正则表达式中元字符 ? 标记在符号前面的字符为可选, 即出现 0 或 1 次. 例如, 表达式 [T]?he 匹配字符串 he 和 The.
"[T]he" => The car is parked in the garage.
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"[T]?he" => The car is parked in the garage.
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2.4 {} 号
在正则表达式中 {} 是一个量词, 常用来一个或一组字符可以重复出现的次数. 例如, 表达式 [0-9]{2,3} 匹配最少 2 位最多 3 位 0~9 的数字.
"[0-9]{2,3}" => The number was 9.9997 but we rounded it off to 10.0.
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我们可以省略第二个参数. 例如, [0-9]{2,} 匹配至少两位 0~9 的数字.
"[0-9]{2,}" => The number was 9.9997 but we rounded it off to 10.0.
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如果逗号也省略掉则表示重复固定的次数. 例如, [0-9]{3} 匹配3位数字
"[0-9]{3}" => The number was 9.9997 but we rounded it off to 10.0.
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2.5 (...) 特征标群
特征标群是一组写在 (...) 中的子模式. 例如之前说的 {} 是用来表示前面一个字符出现指定次数. 但如果在 {} 前加入特征标群则表示整个标群内的字符重复 N 次. 例如, 表达式 (ab)* 匹配连续出现 0 或更多个 ab.
我们还可以在 () 中用或字符 | 表示或. 例如, (c|g|p)ar 匹配 car 或 gar 或 par.
"(c|g|p)ar" => The car is parked in the garage.
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2.6 | 或运算符
或运算符就表示或, 用作判断条件.
例如 (T|t)he|car 匹配 (T|t)he 或 car.
"(T|t)he|car" => The car is parked in the garage.
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2.7 转码特殊字符
反斜线 \ 在表达式中用于转码紧跟其后的字符. 用于指定 { } [ ] / \ + * . $ ^ | ? 这些特殊字符. 如果想要匹配这些特殊字符则要在其前面加上反斜线 \.
例如 . 是用来匹配除换行符外的所有字符的. 如果想要匹配句子中的 . 则要写成 \. 以下这个例子 \.?是选择性匹配.
"(f|c|m)at\.?" => The fat cat sat on the mat.
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2.8 锚点
在正则表达式中, 想要匹配指定开头或结尾的字符串就要使用到锚点. ^ 指定开头, $ 指定结尾.
2.8.1 ^ 号
^ 用来检查匹配的字符串是否在所匹配字符串的开头.
例如, 在 abc 中使用表达式 ^a 会得到结果 a. 但如果使用 ^b 将匹配不到任何结果. 因为在字符串 abc 中并不是以 b 开头.
例如, ^(T|t)he 匹配以 The 或 the 开头的字符串.
"(T|t)he" => The car is parked in the garage.
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"^(T|t)he" => The car is parked in the garage.
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2.8.2 $ 号
同理于 ^ 号, $ 号用来匹配字符是否是最后一个.
例如, (at\.)$ 匹配以 at. 结尾的字符串.
"(at\.)" => The fat cat. sat. on the mat.
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"(at\.)$" => The fat cat. sat. on the mat.
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3. 简写字符集
正则表达式提供一些常用的字符集简写. 如下:
| 简写 | 描述 |
|---|---|
| . | 除换行符外的所有字符 |
| \w | 匹配所有字母数字, 等同于 [a-zA-Z0-9_] |
| \W | 匹配所有非字母数字, 即符号, 等同于: [^\w] |
| \d | 匹配数字: [0-9] |
| \D | 匹配非数字: [^\d] |
| \s | 匹配所有空格字符, 等同于: [\t\n\f\r\p{Z}] |
| \S | 匹配所有非空格字符: [^\s] |
| \f | 匹配一个换页符 |
| \n | 匹配一个换行符 |
| \r | 匹配一个回车符 |
| \t | 匹配一个制表符 |
| \v | 匹配一个垂直制表符 |
| \p | 匹配 CR/LF (等同于 \r\n)，用来匹配 DOS 行终止符 |
4. 零宽度断言(前后预查)
先行断言和后发断言都属于非捕获簇(不捕获文本 ，也不针对组合计进行计数). 先行断言用于判断所匹配的格式是否在另一个确定的格式之前, 匹配结果不包含该确定格式(仅作为约束).
例如, 我们想要获得所有跟在 $ 符号后的数字, 我们可以使用正后发断言 (?<=\$)[0-9\.]*. 这个表达式匹配 $ 开头, 之后跟着 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,. 这些字符可以出现大于等于 0 次.
零宽度断言如下:
| 符号 | 描述 |
|---|---|
| ?= | 正先行断言-存在 |
| ?! | 负先行断言-排除 |
| ?<= | 正后发断言-存在 |
| ? | 负后发断言-排除 |
4.1 ?=... 正先行断言
?=... 正先行断言, 表示第一部分表达式之后必须跟着 ?=...定义的表达式.
返回结果只包含满足匹配条件的第一部分表达式. 定义一个正先行断言要使用 (). 在括号内部使用一个问号和等号: (?=...).
正先行断言的内容写在括号中的等号后面. 例如, 表达式 (T|t)he(?=\sfat) 匹配 The 和 the, 在括号中我们又定义了正先行断言 (?=\sfat) ,即 The 和 the 后面紧跟着 (空格)fat.
"(T|t)he(?=\sfat)" => The fat cat sat on the mat.
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4.2 ?!... 负先行断言
负先行断言 ?! 用于筛选所有匹配结果, 筛选条件为 其后不跟随着断言中定义的格式. 正先行断言 定义和 负先行断言 一样, 区别就是 = 替换成 ! 也就是 (?!...).
表达式 (T|t)he(?!\sfat) 匹配 The 和 the, 且其后不跟着 (空格)fat.
"(T|t)he(?!\sfat)" => The fat cat sat on the mat.
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4.3 ?<= ... 正后发断言
正后发断言 记作(?<=...) 用于筛选所有匹配结果, 筛选条件为 其前跟随着断言中定义的格式. 例如, 表达式 (?<=(T|t)he\s)(fat|mat) 匹配 fat 和 mat, 且其前跟着 The 或 the.
"(?<=(T|t)he\s)(fat|mat)" => The fat cat sat on the mat.
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4.4 ? 负后发断言
负后发断言 记作 (? 用于筛选所有匹配结果, 筛选条件为 其前不跟随着断言中定义的格式. 例如, 表达式 (? 匹配 cat, 且其前不跟着 The 或 the.
"(? The cat sat on cat.
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5. 标志
标志也叫模式修正符, 因为它可以用来修改表达式的搜索结果. 这些标志可以任意的组合使用, 它也是整个正则表达式的一部分.
| 标志 | 描述 |
|---|---|
| i | 忽略大小写. |
| g | 全局搜索. |
| m | 多行的: 锚点元字符 ^ $ 工作范围在每行的起始. |
5.1 忽略大小写 (Case Insensitive)
修饰语 i 用于忽略大小写. 例如, 表达式 /The/gi 表示在全局搜索 The, 在后面的 i 将其条件修改为忽略大小写, 则变成搜索 the 和 The, g 表示全局搜索.
"The" => The fat cat sat on the mat.
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"/The/gi" => The fat cat sat on the mat.
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5.2 全局搜索 (Global search)
修饰符 g 常用于执行一个全局搜索匹配, 即(不仅仅返回第一个匹配的, 而是返回全部). 例如, 表达式 /.(at)/g 表示搜索 任意字符(除了换行) + at, 并返回全部结果.
"/.(at)/" => The fat cat sat on the mat.
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"/.(at)/g" => The fat cat sat on the mat.
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5.3 多行修饰符 (Multiline)
多行修饰符 m 常用于执行一个多行匹配.
像之前介绍的 (^,$) 用于检查格式是否是在待检测字符串的开头或结尾. 但我们如果想要它在每行的开头和结尾生效, 我们需要用到多行修饰符 m.
例如, 表达式 /at(.)?$/gm 表示小写字符 a 后跟小写字符 t , 末尾可选除换行符外任意字符. 根据 m 修饰符, 现在表达式匹配每行的结尾.
"/.at(.)?$/" => The fat
cat sat
on the mat.
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"/.at(.)?$/gm" => The fat
cat sat
on the mat.
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6. 贪婪匹配与惰性匹配 (Greedy vs lazy matching)
正则表达式默认采用贪婪匹配模式，在该模式下意味着会匹配尽可能长的子串。我们可以使用 ? 将贪婪匹配模式转化为惰性匹配模式。
"/(.*at)/" => The fat cat sat on the mat. 在线练习
"/(.*?at)/" => The fat cat sat on the mat. 在线练习