正则—一篇文章看懂正则表达式

       正则表达式(Regular Expression )使用单个字符串来描述、匹配一系列符合某个句法规则的字符串。在很多文本编辑器里，正则表达式通常被用来检索、替换那些符合某个模式的文本。正则表达式是由普通字符（所有的大写和小写字母字符，所有数字，所有标点符号以及一些符号）以及特殊字符（称为元字符,具有特殊含义的字符）组成的文字模式。正则表达式作为一个模板，将某个字符模式与所搜索的字符串进行匹配。

       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。

       模式（pattern）:一个正则表达式通常被称为一个模式（pattern），为用来描述或者匹配一系列符合某个句法规则的字符串。

转义字符

       转义字符(\)就是把具有特殊意义的字符转化成普通字符。

       一些不便书写的字符，比如换行符，制表符等，使用 \n，\t 来表示。另外有一些标点符号在正则表达式中，被定义了特殊的意义，因此需要在前面加 "\" 进行转义后，匹配该字符本身。

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]。
\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。

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 "\?" 当该字符紧跟在任何一个其他限制符 (*, +, ?, {n}, {n,}, {n,m}) 后面时，匹配模式是非贪婪的。非贪婪模式尽可能少的匹配所搜索的字符串，而默认的贪婪模式则尽可能多的匹配所搜索的字符串。例如，对于字符串 "oooo"，'o+?' 将匹配单个 "o"，而 'o+' 将匹配所有 'o'。
+	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 "\|"，分支条件

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。

字符	描述
\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

修饰匹配次数

       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。
       *、+和?限定符都是贪婪的，因为它们会尽可能多的匹配文字，只有在它们的后面加上一个?就可以实现非贪婪或最小匹配。 　

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" 或 "does" 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

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）。

代码/语法	说明
*?	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

字符集合

       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。

表达式	可匹配
\d	任意一个数字，0~9 中的任意一个[0-9]
\w	任意一个字母或数字或下划线或汉字，也就是 A~Z,a~z,0~9,_,中文 中任意一个
\s	包括空格、制表符(tab)、换页符、换行符等空白字符的其中任意一个[ \f\r\t\n]
.	小数点可以匹配除了换行符（\n）以外的任意一个字符

       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

字符边界

字符	描述
\b	匹配单词的开始或结束，^加上$
^	匹配字符串的开始,
$	匹配字符串的结束

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。

       (\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})。