「C/C++」C/C++搭建程序框架

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术语介绍

正则表达式说明：

• 正则表达式：是一种用于描述和匹配字符串模式的工具。

正则表达式功能：

• 模式匹配：检查一个字符串是否与指定模式匹配。
• 字符串搜索和替换：在一个文本中搜索并替换符合规则的字符序列。
• 字符串分割：根据模式将字符串切分成多个部分。
• 校验输入：对用户输入进行验证，以确保其符合特定格式要求。
• 数据提取：从字符串中抽取特定的信息、数据或属性。

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在线正则表达式测试工具【英文】：https://regex101.com/
在线正则表达式测试工具【中文】：https://regexr-cn.com/
在线正则表达式练习工具：https://www.codejiaonang.com/#/courses
在线正则表达式说明工具：https://r2coding.com

匹配代码

常用标识

字符标识	含义
.	除换行符外的任意字符
*	前面的子表达式零次或多次
+	前面的子表达式一次或多次
?	前面的子表达式零次或一次
|	或运算符。并集，可以匹配符号前后的表达式。
[]	匹配方括号中列举的任意一个字符
[^]	匹配除了方括号中列举的任意一个字符以外的任意字符
()	捕获组，用于分组和提取匹配结果
{n}	重复n次
{n,}	重复n次或更多次
{n,m}	重复n到m次
\d	任意一个数字字符（0-9）
\D	任意一个非数字字符
\w	任意一个单词字符（字母、数字、“_”）
\W	任意一个非单词字符
\s	任意一个空白字符（空格、制表符、换行符等）
\S	任意一个非空白字符
\b	单词边界
\B	非单词边界
^	行的开头（或在 [] 中表示取反）
$	行的结尾
\	转义字符，用于转义特殊字符

转义字符

转义字符	说明
\n	换行
\t	横向跳格（制表符）
\v	竖向跳格
\b	退格
\r	回车
\f	走纸换页
\\	反斜杠字符 \
\'	单引号字符 ’
\a	鸣玲
\ddd	1到3位八进制数所代表的字符
​​\xhh​	以十六进制表示的字符（例如，​\x41​ 表示大写字母 ‘A’）
​​\uhhhh	​ 以十六进制表示的 Unicode 字符（例如，​\u0041​ 表示大写字母 ‘A’）
​​\Uhhhhhhhh​	以十六进制表示的长形式 Unicode 字符

贪婪与懒惰

代码	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

常用匹配举例

1. 验证输入数据的格式：

• 邮箱地址：^[a-zA-Z0-9._%+-]+@[a-zA-Z0-9.-]+\.[a-zA-Z]{2,}$
• 网络地址：^(?:https?:\/\/)?[a-zA-Z0-9][-a-zA-Z0-9]{0,62}(?:\.[a-zA-Z0-9][-a-zA-Z0-9]{0,62})+$
• 手机号码：/^(13[0-9]|14[5|7]|15[0|1|2|3|5|6|7|8|9]|18[0|1|2|3|5|6|7|8|9])\d{8}$/gm
• 身份证号码：^[1-9]\\d{5}(18|19|20)\\d{2}(0\\d|10|11|12)([0-2]\\d|30|31)\\d{3}[0-9Xx]$

2. 提取文本中的特定信息：

• 匹配HTML标签中的内容：<([a-zA-Z]+)(?:\\s+[a-zA-Z]+=\"[^\"]*\")*>\\s*([\\w\\W]*?)\\s*
• 匹配URL中的域名：(https?|ftp)://([\\w_-]+(\\.[\\w_-]+)+)(:[0-9]+)?(/\\S*)?

3. 替换文本中的特定模式：

• 将日期格式从"YYYY/MM/DD"替换为"DD-MM-YYYY"：(\d{4})/(\d{2})/(\d{2}) 替换为 \3-\2-\1
• 删除多余的连续空白字符：\s+ 替换为空格

4. 分割文本为不同的单词或句子：

• 以逗号和空格分割句子：\\s*,\\s*

C++标准库#include​

所属头文件：#include​

组件名称	作用
std::regex	表示一个正则表达式的对象
std::regex_match	将一个字符序列与正则表达式进行完全匹配
std::regex_search	在字符序列中搜索满足正则表达式的第一个子序列
std::regex_replace	使用给定的格式替换字符串中满足正则表达式的部分
std::sregex_iterator	迭代器适配器，用于遍历字符串中所有与正则表达式匹配的子序列
std::smatch	存储与正则表达式匹配的结果的容器类
std::ssub_match	存储在字符串中与子表达式匹配的结果的容器类

1. std::regex

#include 
#include 

int main() {
    std::string input = "Hello, World!";
    std::regex pattern("Hello");

    if (std::regex_match(input, pattern)) {
        std::cout << "Pattern matched." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Pattern not matched." << std::endl;
    }

    return 0;
}

2. std::regex_match

#include 
#include 

int main() {
    std::string input = "1234";
    std::regex pattern("\\d+");

    if (std::regex_match(input, pattern)) {
        std::cout << "Input string matches the pattern." << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Input string does not match the pattern." << std::endl;
    }

    return 0;
}

3. std::regex_search

#include 
#include 

int main() {
    std::string input = "Hello, World!";
    std::regex pattern("World");

    std::smatch match;
    if (std::regex_search(input, match, pattern)) {
        std::cout << "Pattern found: " << match.str() << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Pattern not found." << std::endl;
    }

    return 0;
}

4. std::regex_replace

#include 
#include 

int main() {
    std::string input = "Hello, World!";
    std::regex pattern("World");

    std::string replaced = std::regex_replace(input, pattern, "Universe");
    std::cout << "Replaced string: " << replaced << std::endl;

    return 0;
}

5. std::sregex_iterator

#include 
#include 

int main() {
    std::string input = "Hello, 2021! This is a sample string with numbers 1234.";

    std::regex pattern("\\d+");
    std::sregex_iterator iter(input.begin(), input.end(), pattern);
    std::sregex_iterator end;

    std::cout << "Matches found: ";
    for (; iter != end; ++iter) {
        std::cout << iter->str() << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    return 0;
}

参考文献

正则表达式30分钟入门教程——作者：deerchao
微软.NET正则表达式