Boost学习之正则表达式--regex
boost::regex类为C++提供了完整的正则表达式支持，并且已被接收为C++0x标准库。它同时也在Boost库中扮演着极重要的角色，不少Boost子库都需要它的支持，有不少人甚至就是为了它才下载使用Boost的。
注意使用Boost.Regex需要预先编译
完整编译请参考本站编译Boost的文章
如果只要编译Regex库，有两种方法(参考链接):
- 在Boost根目录下运行bjam --toolset=<编译器名> --with-regex 其它参数
- 到<boost>\libs egex\build里，找到对应编译器的makefile，然后make -f xxxx.mak
使用
Boost.Regex手里有七种武器和两****宝
其中的七种武器是:
regex_match 函数regex_search 函数regex_replace 函数regex_format 函数regex_grep 函数regex_split 函数RegEx 类
每种武器都又有诸多变化（每个函数都分别以C字符串类型、std::string类型、迭代器类型作为参数重载）,不过后面四种武器因年久失修已不建议使用.
两****宝是:
regex_iterator 迭代器regex_token_iterator 迭代器
这两****宝是整个Boost.Regex的灵魂，用熟它们以后那是“摘花飞叶即可伤人”啊~~
回到正题，下面边写边学。
所需头文件:
#include <boost/regex.hpp>
示例代码:
先准备一个测试用的数据备用，如果各位有雅兴可以参考本站的另一篇文章《Google Testing》使用Google Testing框架来做这个实验，花一样时间学两样啊~~
- #include <iostream>
- #include <boost/regex.hpp>
- using namespace std;
- int main(int argc, char* argv[])
- { //( 1 ) (( 3 ) 2 )(( 5 )4)( 6 )
- //(\w+)://((\w+\.)*\w+)((/\w*)*)(/\w+\.\w+)?
- //^协议://网址(x.x...x)/路径(n个\字串)/网页文件(xxx.xxx)
- const char *szReg = "(\\w+)://((\\w+\\.)*\\w+)((/\\w*)*)(/\\w+\\.\\w+)?";
- const char *szStr = "http://www.cppprog.com/2009/0112/48.html";
- //练习代码...
- cin.get(); //暂停
- }
1.字符串匹配
要确定一行字符串是否与指定的正则表达式匹配，使用regex_match。
下面这个代码可以验证szStr字串（定义在上面）是否与szReg匹配。
- { //字符串匹配
- boost::regex reg( szReg );
- bool r=boost::regex_match( szStr , reg);
- assert(r); //是否匹配
- }
boost::regex的构造函数中还可以加入标记参数用于指定它的行为，如:
- //指定使用perl语法（默认），忽略大小写。
- boost::regex reg1( szReg, boost::regex::perl|boost::regex::icase );
- //指定使用POSIX扩展语法（其实也差不多）
- boost::regex reg2( szReg, boost::regex::extended );
下面这个代码不仅验证是否匹配，而且可以从中提取出正则表达式括号对应的子串。
- { //提取子串
- boost::cmatch mat;
- boost::regex reg( szStr );
- bool r=boost::regex_match( szStr, mat, reg);
- if(r) //如果匹配成功
- {
- //显示所有子串
- for(boost::cmatch::iterator itr=mat.begin(); itr!=mat.end(); ++itr)
- {
- // 指向子串对应首位置 指向子串对应尾位置 子串内容
- cout << itr->first-szStr << ' ' << itr->second-szStr << ' ' << *itr << endl;
- }
- }
- //也可直接取指定位置信息
- if(mat[4].matched) cout << "Path is" << mat[4] << endl;
- }
其中，boost::cmatch是一个针对C字符串的特化版本，它还有另三位兄弟,如下:
typedef match_results<const char*> cmatch;typedef match_results<std::string::const_iterator> smatch;typedef match_results<const wchar_t*> wcmatch;typedef match_results<std::wstring::const_iterator> wsmatch;
可以把match_results看成是一个sub_match的容器，同时它还提供了format方法来代替regex_format函数。
一个sub_match就是一个子串，它从std::pair<BidiIterator, BidiIterator>继承而来，这个迭代器pair里的first和second分别指向了这个子串开始和结尾所在位置。同时，sub_match又提供了str()，length()方法来返回整个子串。
2.查找字符串
regex_match只验证是否完全匹配，如果想从一大串字符串里找出匹配的一小段字符串（比如从网页文件里找超链接），这时就要使用regex_search了。
下面这段代码从szStr中找数字
- { //查找
- boost::cmatch mat;
- boost::regex reg( "\\d+" ); //查找字符串里的数字
- if(boost::regex_search(szStr, mat, reg))
- {
- cout << "searched:" << mat[0] << endl;
- }
- }
3.替换
regex_replace提供了简便的方法来部分替换源字符串
正则表达式中，使用$1~$9（或\1~\9）表示第几个子串,$&表示整个串，$`表示第一个串,$'表示最后未处理的串。
- { //替换1，把上面的HTTP的URL转成FTP的
- boost::regex reg( szReg );
- string s = boost::regex_replace( string(szStr), reg, "ftp://$2$5");
- cout << "ftp site:"<< s << endl;
- }
正则表达式中，使用(?1~?9新字串)表示把第几个子串替换成新字串
- { //替换2，使用format_all参数把<>&全部转换成网页字符
- string s1 = "(<)|(>)|(&)";
- string s2 = "(?1<)(?2>)(?3&)";
- boost::regex reg( s1 );
- string s = boost::regex_replace( string("cout << a&b << endl;"), reg, s2, boost::match_default | boost::format_all);
- cout << "HTML:"<< s << endl;
- }
4.使用regex_iterator查找
对应于C字符串和C++字符串以及宽字符，regex_iterator同样也有四个特化:
typedef regex_iterator<const char*> cregex_iterator; typedef regex_iterator<std::string::const_iterator> sregex_iterator; typedef regex_iterator<const wchar_t*> wcregex_iterator; typedef regex_iterator<std::wstring::const_iterator> wsregex_iterator;
这个迭代器的value_type定义是一个match_results。
- { //使用迭代器找出所有数字
- boost::regex reg( "\\d+" ); //查找字符串里的数字
- boost::cregex_iterator itrBegin(szStr, szStr+strlen(szStr), reg);
- boost::cregex_iterator itrEnd;
- for(boost::cregex_iterator itr=itrBegin; itr!=itrEnd; ++itr)
- {
- // 指向子串对应首位置 指向子串对应尾位置 子串内容
- cout << (*itr)[0].first-szStr << ' ' << (*itr)[0].second-szStr << ' ' << *itr << endl;
- }
- }
Boost.Regex也提供了make_regex_iterator函数简化regex_iterator的构造，如上面的itrBegin可以写成:
itrBegin = make_regex_iterator(szStr,reg);
5.使用regex_token_iterator拆分字符串
它同样也有四个特化，形式和上面类似，就不再写一遍骗篇幅了。
这个迭代器的value_type定义是一个sub_match。
- { //使用迭代器拆分字符串
- boost::regex reg("/"); //按/符拆分字符串
- boost::cregex_token_iterator itrBegin(szStr, szStr+strlen(szStr), reg,-1);
- boost::cregex_token_iterator itrEnd;
- for(boost::cregex_token_iterator itr=itrBegin; itr!=itrEnd; ++itr)
- {
- cout << *itr << endl;
- }
- }
Boost.Regex也提供了make_regex_token_iterator函数简化regex_token_iterator的构造，最后的那个参数-1表示以reg为分隔标志拆分字符串，如果不是-1则表示取第几个子串，并且可以使用数组来表示同时要取几个子串，例如:
- { //使用迭代器拆分字符串2
- boost::regex reg("(.)/(.)"); //取/的前一字符和后一字符（这个字符串形象貌似有点邪恶-_-）
- int subs[] = {1,2}; // 第一子串和第二子串
- boost::cregex_token_iterator itrBegin = make_regex_token_iterator(szStr,reg,subs); //使用-1参数时拆分，使用其它数字时表示取第几个子串，可使用数组取多个串
- boost::cregex_token_iterator itrEnd;
- for(boost::cregex_token_iterator itr=itrBegin; itr!=itrEnd; ++itr)
- {
- cout << *itr << endl;
- }
- }
完整测试代码:
#include <iostream>
#include <boost/regex.hpp>
using namespace std;
int main(int argc, char* argv[])
{ //( 1 ) (( 3 ) 2 )(( 5 )4)( 6 )
//(\w+)://((\w+\.)*\w+)((/\w*)*)(/\w+\.\w+)?
//^协议://网址(x.x...x)/路径(n个\字串)/网页文件(xxx.xxx)
const char *szReg = "(\\w+)://((\\w+\\.)*\\w+)((/\\w*)*)(/\\w+\\.\\w+)?";
const char *szStr = "http://www.cppprog.com/2009/0112/48.html";
{ //字符串匹配
boost::regex reg( szReg );
bool r=boost::regex_match( szStr , reg);
assert(r);
}
{ //提取子串
boost::cmatch mat;
boost::regex reg( szReg );
bool r=boost::regex_match( szStr, mat, reg);
if(r) //如果匹配成功
{
//显示所有子串
for(boost::cmatch::iterator itr=mat.begin(); itr!=mat.end(); ++itr)
{
// 指向子串对应首位置 指向子串对应尾位置 子串内容
cout << itr->first-szStr << ' ' << itr->second-szStr << ' ' << *itr << endl;
}
}
//也可直接取指定位置信息
if(mat[4].matched) cout << "Path is" << mat[4] << endl;
}
{ //查找
boost::cmatch mat;
boost::regex reg( "\\d+" ); //查找字符串里的数字
if(boost::regex_search(szStr, mat, reg))
{
cout << "searched:" << mat[0] << endl;
}
}
{ //替换
boost::regex reg( szReg );
string s = boost::regex_replace( string(szStr), reg, "ftp://$2$5");
cout << "ftp site:"<< s << endl;
}
{ //替换2，把<>&转换成网页字符
string s1 = "(<)|(>)|(&)";
string s2 = "(?1<)(?2>)(?3&)";
boost::regex reg( s1 );
string s = boost::regex_replace( string("cout << a&b << endl;"), reg, s2, boost::match_default | boost::format_all);
cout << "HTML:"<< s << endl;
}
{ //使用迭代器找出所有数字
boost::regex reg( "\\d+" ); //查找字符串里的数字
boost::cregex_iterator itrBegin = make_regex_iterator(szStr,reg); //(szStr, szStr+strlen(szStr), reg);
boost::cregex_iterator itrEnd;
for(boost::cregex_iterator itr=itrBegin; itr!=itrEnd; ++itr)
{
// 指向子串对应首位置 指向子串对应尾位置 子串内容
cout << (*itr)[0].first-szStr << ' ' << (*itr)[0].second-szStr << ' ' << *itr << endl;
}
}
{ //使用迭代器拆分字符串
boost::regex reg("/"); //按/符拆分字符串
boost::cregex_token_iterator itrBegin = make_regex_token_iterator(szStr,reg,-1); //使用-1参数时拆分，使用其它数字时表示取第几个子串，可使用数组取多个串
boost::cregex_token_iterator itrEnd;
for(boost::cregex_token_iterator itr=itrBegin; itr!=itrEnd; ++itr)
{
cout << *itr << endl;
}
}
{ //使用迭代器拆分字符串2
boost::regex reg("(.)/(.)"); //取/的前一字符和后一字符（这个字符串形象貌似有点邪恶-_-）
int subs[] = {1,2}; // 第一子串和第二子串
boost::cregex_token_iterator itrBegin = make_regex_token_iterator(szStr,reg,subs); //使用-1参数时拆分，使用其它数字时表示取第几个子串，可使用数组取多个串
boost::cregex_token_iterator itrEnd;
for(boost::cregex_token_iterator itr=itrBegin; itr!=itrEnd; ++itr)
{
cout << *itr << endl;
}
}
cin.get();
return 0;
}