《Python编程快速上手——让繁琐工作自动化》第七章
第7章 模式匹配与正则表达
7.2 用正则表达式查找文本模式
7.2.1 创建正则表达式对象
- Python中所有正则表达式的函数都在re模块中。
- 向re.compile()传入一个字符串值，表示正则表达式，它将返回一个Regex模式对象（或者就简称为Regex对象）。
>>> phoneNumRegex = re.compile(r'\d\d\d-\d\d\d-\d\d\d\d')7.2.2 匹配Regex对象
Regex对象的search()方法查找传入的字符串，寻找该正则表达式的所有匹配。如果字符串中没有找到该正则表达式模式，search()方法将返回None。如果找到了该模式，search()方法将返回一个Match对象。Match对象有一个group()方法，它返回被查找字符串中实际匹配的文本（稍后我会解释分组）。
>>> phoneNumRegex = re.compile(r'\d\d\d-\d\d\d-\d\d\d\d')
>>> mo = phoneNumRegex.search('My number is 415-555-4242.')
>>> print('Phone number found: ' + mo.group())
Phone number found: 415-555-42427.2.3 正则表达式匹配复习
1．用import re导入正则表达式模块。
2．用re.compile()函数创建一个Regex对象（记得使用原始字符串）。
3．向Regex对象的search()方法传入想查找的字符串。它返回一个Match对象。
4．调用Match对象的group()方法，返回实际匹配文本的字符串。
7.3 用正则表达式匹配更多模式
假定想要将区号从电话号码中分离。添加括号将在正则表达式中创建“分组”：(\d\d\d)-(\d\d\d-\d\d\d\d)。然后可以使用group()匹配对象方法，从一个分组中获取匹配的文本。
正则表达式字符串中的第一对括号是第1组。第二对括号是第2组。向group()匹配对象方法传入整数1或2，就可以取得匹配文本的不同部分。向group()方法传入0或不传入参数，将返回整个匹配的文本。在交互式环境中输入以下代码：
>>> phoneNumRegex = re.compile(r'(\d\d\d)-(\d\d\d-\d\d\d\d)')
>>> mo = phoneNumRegex.search('My number is 415-555-4242.')
>>> mo.group(1)
'415'
>>> mo.group(2)
'555-4242'
>>> mo.group(0)
'415-555-4242'
>>> mo.group()
'415-555-4242'如果想要一次就获取所有的分组，请使用groups()方法，注意函数名的复数形式。
>>> mo.groups()
('415', '555-4242')
>>> areaCode, mainNumber = mo.groups()
>>> print(areaCode)
415
>>> print(mainNumber)
555-4242括号在正则表达式中有特殊的含义，但是如果你需要在文本中匹配括号，怎么办？例如，你要匹配的电话号码，可能将区号放在一对括号中。在这种情况下，就需要用倒斜杠对(和)进行字符转义。
>>> phoneNumRegex = re.compile(r'(\(\d\d\d\)) (\d\d\d-\d\d\d\d)')
>>> mo = phoneNumRegex.search('My phone number is (415) 555-4242.')
>>> mo.group(1)
'(415)'传递给re.compile()的原始字符串中，(和)转义字符将匹配实际的括号字符。
7.3.2 用管道匹配多个分组
字符|称为“管道”。希望匹配许多表达式中的一个时，就可以使用它。例如，正则表达式r'Batman|Tina Fey'将匹配'Batman'或'Tina Fey'。
如果Batman和Tina Fey都出现在被查找的字符串中，第一次出现的匹配文本，将作为Match对象返回。
>>> heroRegex = re.compile (r'Batman|Tina Fey')
>>> mo1 = heroRegex.search('Batman and Tina Fey.')
>>> mo1.group()
'Batman'
>>> mo2 = heroRegex.search('Tina Fey and Batman.')
>>> mo2.group()
'Tina Fey'如果需要匹配真正的管道字符，就用倒斜杠转义，即\|。
7.4 贪心和非贪心匹配
Python的正则表达式默认是“贪心”的，这表示在有二义的情况下，它们会尽可能匹配最长的字符串。花括号的“非贪心”版本匹配尽可能最短的字符串，即在结束的花括号后跟着一个问号。
7.5 findall()方法
search()将返回一个Match对象，包含被查找字符串中的“第一次”匹配的文本，而findall()方法将返回一组字符串，包含被查找字符串中的所有匹配。
另一方面，findall()不是返回一个Match对象，而是返回一个字符串列表，只要在正则表达式中没有分组。列表中的每个字符串都是一段被查找的文本，它匹配该正则表达式。
如果在正则表达式中有分组，那么findall将返回元组的列表。每个元组表示一个找到的匹配，其中的项就是正则表达式中每个分组的匹配字符串。
>>> phoneNumRegex = re.compile(r'(\d\d\d)-(\d\d\d)-(\d\d\d\d)') # has groups
>>> phoneNumRegex.findall('Cell: 415-555-9999 Work: 212-555-0000')
[('415', '555', '1122'), ('212', '555', '0000')]作为findall()方法的返回结果的总结，请记住下面两点：
1．如果调用在一个没有分组的正则表达式上，例如\d\d\d-\d\d\d-\d\d\d\d，方法findall()将返回一个匹配字符串的列表，例如['415-555-9999', '212-555-0000']。
2．如果调用在一个有分组的正则表达式上，例如(\d\d\d)-(\d\d\d)-(\d\d\d\d)，方法findall()将返回一个字符串的元组的列表（每个分组对应一个字符串），例如[('415', '555', '1122'), ('212', '555', '0000')]。
7.6 字符分类
\w --> 任何字母、数字或下划线字符（可以认为是匹配“单词”字符）
>>> xmasRegex = re.compile(r'\d+\s\w+')
>>> xmasRegex.findall('12 drummers, 11 pipers, 10 lords, 9 ladies, 8 maids, 7
swans, 6 geese, 5 rings, 4 birds, 3 hens, 2 doves, 1 partridge')
['12 drummers', '11 pipers', '10 lords', '9 ladies', '8 maids', '7 swans', '6
geese', '5 rings', '4 birds', '3 hens', '2 doves', '1 partridge']正则表达式\d+\s\w+匹配的文本有一个或多个数字(\d+)，接下来是一个空白字符(\s)，接下来是一个或多个字母/数字/下划线字符(\w+)。findall()方法将返回所有匹配该正则表达式的字符串，放在一个列表中。
7.7 建立自己的字符分类
- 你可以用方括号定义自己的字符分类。例如，字符分类[aeiouAEIOU]将匹配所有元音字符，不论大小写。
- 也可以使用短横表示字母或数字的范围。例如，字符分类[a-zA-Z0-9]将匹配所有小写字母、大写字母和数字。
- 在方括号内，普通的正则表达式符号不会被解释。这意味着，你不需要前面加上倒斜杠转义.、*、?或()字符。
- 通过在字符分类的左方括号后加上一个插入字符（^），就可以得到“非字符类”。非字符类将匹配不在这个字符类中的所有字符。
7.8 插入字符和美元字符
见7.10。
7.9 通配字符
在正则表达式中，.（句点）字符称为“通配符”。它匹配除了换行之外的所有字符。
要匹配真正的句点，就是用倒斜杠转义：\.。
7.9.1 用点-星匹配所有字符
可以用点-星（.*）表示“任意文本”。回忆一下，句点字符表示“除换行外所有单个字符”，星号字符表示“前面字符出现零次或多次”。
>>> nameRegex = re.compile(r'First Name: (.*) Last Name: (.*)')
>>> mo = nameRegex.search('First Name: Al Last Name: Sweigart')
>>> mo.group(1)
'Al'
>>> mo.group(2)
'Sweigart'点-星使用“贪心”模式：它总是匹配尽可能多的文本。要用“非贪心”模式匹配所有文本，就使用点-星和问号。像和大括号一起使用时那样，问号告诉Python用非贪心模式匹配。
两个正则表达式都可以翻译成“匹配一个左尖括号，接下来是任意字符，接下来是一个右尖括号”。但是字符串'
>>> nongreedyRegex = re.compile(r'<.*?>')7.9.2 用句点字符匹配换
通过传入re.DOTALL作为re.compile()的第二个参数，可以让句点字符匹配所有字符，包括换行字符。
>>> noNewlineRegex = re.compile('.*')
>>> noNewlineRegex.search('Serve the public trust.\nProtect the innocent.
\nUphold the law.').group()
'Serve the public trust.'
>>> newlineRegex = re.compile('.*', re.DOTALL)
>>> newlineRegex.search('Serve the public trust.\nProtect the innocent.
\nUphold the law.').group()
'Serve the public trust.\nProtect the innocent.\nUphold the law.'7.10 正则表达式符号复习
- ?匹配零次或一次前面的分组。
- *匹配零次或多次前面的分组。
- +匹配一次或多次前面的分组。
- {n}匹配n次前面的分组。
- {n,}匹配n次或更多前面的分组。
- {,m}匹配零次到m次前面的分组。
- {n,m}匹配至少n次、至多m次前面的分组。
- {n,m}?或*?或+?对前面的分组进行非贪心匹配。
- ^spam意味着字符串必须以spam开始。
- spam$意味着字符串必须以spam结束。
- .匹配所有字符，换行符除外。
- \d、\w和\s分别匹配数字、字母和空格。
- \D、\W和\S分别匹配出数字、单词和空格外的所有字符。
- [abc]匹配方括号内的任意字符（诸如a、b或c）。
- [^abc]匹配不在方括号内的任意字符。
7.11 不区分大小写的匹配
要让正则表达式不区分大小写，可以向re.compile()传入re.IGNORECASE或re.I，作为第二个参数。
7.12 用sub()方法替换字符串
Regex对象的sub()方法需要传入两个参数。第一个参数是一个字符串，用于取代发现的匹配。第二个参数是一个字符串，即正则表达式所要匹配的对象。sub()方法返回替换完成后的字符串。
>>> namesRegex = re.compile(r'Agent \w+')
>>> namesRegex.sub('CENSORED', 'Agent Alice gave the secret documents to Agent Bob.')
'CENSORED gave the secret documents to CENSORED.'有时候，你可能需要使用匹配的文本本身，作为替换的一部分。在sub()的第一个参数中，可以输入\1、\2、\3……。表示“在替换中输入分组1、2、3……的文本”。
例如，假定想要隐去密探的姓名，只显示他们姓名的第一个字母。要做到这一点，可以使用正则表达式Agent (\w)\w，传入r'\1*'作为sub()的第一个参数。字符串中的\1将由分组1匹配的文本所替代，也就是正则表达式的(\w)分组。
>>> agentNamesRegex = re.compile(r'Agent (\w)\w*')
>>> agentNamesRegex.sub(r'\1****', 'Agent Alice told Agent Carol that Agent
Eve knew Agent Bob was a double agent.')
A**** told C**** that E**** knew B**** was a double agent.'7.13 管理复杂的正则表达式
你可以告诉re.compile()，忽略正则表达式字符串中的空白符和注释，从而缓解这一点。要实现这种详细模式，可以向re.compile()传入变量re.VERBOSE，作为第二个参数。
phoneRegex = re.compile(r'''(
(\d{3}|\(\d{3}\))? # area code
(\s|-|\.)? # separator
\d{3} # first 3 digits
(\s|-|\.) # separator
\d{4} # last 4 digits
(\s*(ext|x|ext.)\s*\d{2,5})? # extension
)''', re.VERBOSE)
请注意，前面的例子使用了三重引号('")，创建了一个多行字符串。这样就可以将正则表达式定义放在多行中，让它更可读。
正则表达式字符串中的注释规则，与普通的Python代码一样：#符号和它后面直到行末的内容，都被忽略。而且，表示正则表达式的多行字符串中，多余的空白字符也不认为是要匹配的文本模式的一部分。这让你能够组织正则表达式，让它更可读。
7.14 组合使用re.IGNOREC ASE、re.DOTALL和re.VERBOSE
如果你希望在正则表达式中使用re.VERBOSE来编写注释，还希望使用re.IGNORECASE来忽略大小写，该怎么办？遗憾的是，re.compile()函数只接受一个值作为它的第二参数。可以使用管道字符（|）将变量组合起来，从而绕过这个限制。管道字符在这里称为“按位或”操作符。
使用第二个参数的全部3个选项，看起来像这样：
>>> someRegexValue = re.compile('foo', re.IGNORECASE | re.DOTALL | re.VERBOSE)7.15 项目：电话号码和E-mail地址提取程序
7.16 小结
Python自带的re模块让你编译Regex对象。该对象有几种方法：search()查找单词匹配，findall()查找所有匹配实例，sub()对文本进行查找和替换。
除本章介绍的语法以外，还有一些正则表达式语法。你可以在官方Python文档中找到更多内容：http://docs.python.org/3/library/re.html。指南网站http://www.regular- expressions.info/也是很有用的资源。