正則表達式系統教程(三)

3. 正則表達式定義

  正則表達式(regular expression)描述瞭一種字符串匹配的模式,可以用來檢查一個串是否含有某種子串、將匹配的子串做替換或者從某個串中取出符合某個條件的子串等。

  列目錄時, dir *.txt或ls *.txt中的*.txt就不是一個正則表達式,因為這裡*與正則式的*的含義是不同的。

  正則表達式是由普通字符(例如字符 a 到 z)以及特殊字符(稱為元字符)組成的文字模式。正則表達式作為一個模板,將某個字符模式與所搜索的字符串進行匹配。

  3.1 普通字符

  由所有那些未顯式指定為元字符的打印和非打印字符組成。這包括所有的大寫和小寫字母字符,所有數字,所有標點符號以及一些符號。

  3.2 非打印字符

字符 含義
cx 匹配由x指明的控制字符。例如, cM 匹配一個 Control-M 或回車符。x 的值必須為 A-Z 或 a-z 之一。否則,將 c 視為一個原義的 c 字符。
f 匹配一個換頁符。等價於 x0c 和 cL。

匹配一個換行符。等價於 x0a 和 cJ。
匹配一個回車符。等價於 x0d 和 cM。
s 匹配任何空白字符,包括空格、制表符、換頁符等等。等價於 [ f
v]。
S 匹配任何非空白字符。等價於 [^ f
v]。
匹配一個制表符。等價於 x09 和 cI。
v 匹配一個垂直制表符。等價於 x0b 和 cK。

 
  3.3 特殊字符

  所謂特殊字符,就是一些有特殊含義的字符,如上面說的”*.txt”中的*,簡單的說就是表示任何字符串的意思。如果要查找文件名中有*的文件,則需要對*進行轉義,即在其前加一個。ls *.txt。正則表達式有以下特殊字符。

特別字符 說明
$ 匹配輸入字符串的結尾位置。如果設置瞭 RegExp 對象的 Multiline 屬性,則 $ 也匹配
或 。要匹配 $ 字符本身,請使用 $。
( ) 標記一個子表達式的開始和結束位置。子表達式可以獲取供以後使用。要匹配這些字符,請使用 ( 和 )。
* 匹配前面的子表達式零次或多次。要匹配 * 字符,請使用 *。
+ 匹配前面的子表達式一次或多次。要匹配 + 字符,請使用 +。
. 匹配除換行符
之外的任何單字符。要匹配 .,請使用 。
[ 標記一個中括號表達式的開始。要匹配 [,請使用 [。
? 匹配前面的子表達式零次或一次,或指明一個非貪婪限定符。要匹配 ? 字符,請使用 ?。
將下一個字符標記為或特殊字符、或原義字符、或向後引用、或八進制轉義符。例如, n 匹配字符 n。
匹配換行符。序列 \ 匹配 “”,而 ( 則匹配 “(“。
^ 匹配輸入字符串的開始位置,除非在方括號表達式中使用,此時它表示不接受該字符集合。要匹配 ^ 字符本身,請使用 ^。
{ 標記限定符表達式的開始。要匹配 {,請使用 {。
| 指明兩項之間的一個選擇。要匹配 |,請使用 |。
 

  構造正則表達式的方法和創建數學表達式的方法一樣。也就是用多種元字符與操作符將小的表達式結合在一起來創建更大的表達式。正則表達式的組件可以是單個的字符、字符集合、字符范圍、字符間的選擇或者所有這些組件的任意組合。
 

  3.4 限定符

  限定符用來指定正則表達式的一個給定組件必須要出現多少次才能滿足匹配。有*或+或?或{n}或{n,}或{n,m}共6種。

  *、+和?限定符都是貪婪的,因為它們會盡可能多的匹配文字,隻有在它們的後面加上一個?就可以實現非貪婪或最小匹配。

  正則表達式的限定符有:

字符 描述
* 匹配前面的子表達式零次或多次。例如,zo* 能匹配 “z” 以及 “zoo”。* 等價於{0,}。
+ 匹配前面的子表達式一次或多次。例如,zo+ 能匹配 “zo” 以及 “zoo”,但不能匹配 “z”。+ 等價於 {1,}。
? 匹配前面的子表達式零次或一次。例如,”do(es)?” 可以匹配 “do” 或 “does” 中的”do” 。? 等價於 {0,1}。
{n} n 是一個非負整數。匹配確定的 n 次。例如,o{2} 不能匹配 “Bob” 中的 o,但是能匹配 “food” 中的兩個 o。
{n,} n 是一個非負整數。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,} 等價於 o+。o{0,} 則等價於 o*。
{n,m} m 和 n 均為非負整數,其中n <= m。最少匹配 n 次且最多匹配 m 次。例如,”o{1,3}” 將匹配 “fooooood” 中的前三個 o。o{0,1} 等價於 o?。請註意在逗號和兩個數之間不能有空格。


  3.5 定位符

  用來描述字符串或單詞的邊界,^和$分別指字符串的開始與結束,描述單詞的前或後邊界,B表示非單詞邊界。不能對定位符使用限定符。

  3.6 選擇

  用圓括號將所有選擇項括起來,相鄰的選擇項之間用|分隔。但用圓括號會有一個副作用,是相關的匹配會被緩存,此時可用?:放在第一個選項前來消除這種副作用。

  其中?:是非捕獲元之一,還有兩個非捕獲元是?=和?!,這兩個還有更多的含義,前者為正向預查,在任何開始匹配圓括號內的正則表達式模式的位置來匹配搜索字符串,後者為負向預查,在任何開始不匹配該正則表達式模式的位置來匹配搜索字符串。

  3.7 後向引用

  對一個正則表達式模式或部分模式兩邊添加圓括號將導致相關匹配存儲到一個臨時緩沖區中,所捕獲的每個子匹配都按照在正則表達式模式中從左至右所遇到的內容存儲。存儲子匹配的緩沖區編號從 1 開始,連續編號直至最大 99 個子表達式。每個緩沖區都可以使用
訪問,其中 n 為一個標識特定緩沖區的一位或兩位十進制數。

  可以使用非捕獲元字符 ?:, ?=, or ?! 來忽略對相關匹配的保存。

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