掌握正则表达式:随心查找随心所用

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正则表达式是一种强大的工具,可以用于模式匹配和替换。它们广泛应用于 UNIX 系统工具、脚本语言和客户端脚本语言中。正则表达式的特殊字符可以构建匹配模式,然后将这些模式与数据文件、程序输入或者WEB页面的表单输入进行比较。根据匹配模式是否出现在比较对象中,可以执行相应的程序。正则表达式通过其灵活性和功能性,在软件开发和数据处理领域中扮演着重要的角色。 然而,正则表达式也常常给用户带来困扰。许多UNIX系统爱好者虽然喜欢正则表达式的强大功能,却也常常为其复杂性而头痛不已。究竟如何才能真正掌握正则表达式,灵活地运用于实际工作中呢?本文将带领读者深入探究正则表达式的基础知识和使用方法,希望能够帮助那些渴望了解和掌握正则表达式的读者。 首先,让我们从入门简介开始。正则表达式是一种模式匹配和替换的工具,在UNIX系统的工具、脚本语言和客户端脚本语言中广泛应用。通过使用一系列特殊字符,用户可以构建匹配模式,并将其与数据文件、程序输入或者WEB页面的表单输入进行比较。 举例来说,正则表达式可以通过特定的模式来匹配电子邮件地址、电话号码等特定格式的文本。这种功能对于数据处理和文本处理领域具有重要意义。另外,正则表达式还可以用于进行搜索和替换操作,使得批量的文本处理变得更加高效。 然而,由于正则表达式的复杂性,许多人仍然对其感到头疼。对于初学者来说,掌握正则表达式可能需要一些时间和精力。在理解了正则表达式的基本原理之后,还需要结合实际的应用场景进行练习和实践,才能够真正掌握其灵活运用。 接下来,我们将详细介绍正则表达式的常用语法和特殊字符。正则表达式由一系列的字符和操作符组成,通过这些特殊字符和操作符的组合,可以构建出各种复杂的匹配模式。例如,通配符"."可以匹配任意字符;而"^"和"$"分别表示行的开头和结尾;"[]"用于表示字符集合,可以匹配其中的任意一个字符等等。 除了这些基本的特殊字符外,还有一些常用的特殊字符和操作符,比如"*"表示重复零次或多次;"?"表示重复零次或一次;"+"表示重复一次或多次等等。掌握这些特殊字符和操作符的含义和用法,对于理解和编写正则表达式非常重要。 在掌握了正则表达式的基本语法和特殊字符之后,就可以开始运用正则表达式进行模式匹配和替换操作了。在UNIX系统中,许多命令和工具都提供了对正则表达式的支持,比如grep、sed等。在Perl和PHP等脚本语言中,正则表达式更是被广泛应用于文本处理和数据处理的各个方面。 然而,要灵活运用正则表达式,除了了解基本的语法和特殊字符之外,还需要深入理解正则表达式的原理和内部机制。正则表达式的性能和效率取决于其背后的匹配引擎,不同的匹配引擎可能会对同一个正则表达式产生不同的性能表现。因此,了解不同匹配引擎的工作原理,对于提高正则表达式的效率和性能非常重要。 另外,正则表达式的调试和抽取功能也是非常重要的。在实际的工作中,经常需要对复杂的正则表达式进行调试和优化,以满足不同的匹配需求。在这方面,一些专门的正则表达式工具和调试器可以提供很好的帮助,比如RegExr、RegexBuddy等。这些工具可以帮助用户实时地调试和测试正则表达式,大大提高了编写和优化正则表达式的效率。 综上所述,正则表达式是一种强大的模式匹配和替换工具,在UNIX系统工具、脚本语言和客户端脚本语言中得到广泛应用。虽然正则表达式的复杂性给许多人带来了困扰,但只要掌握了其基本的语法和特殊字符,以及深入了解其原理和内部机制,就可以灵活地运用正则表达式进行各种模式匹配和替换操作。通过实践和调试,不断地积累经验,最终能够真正掌握和应用好正则表达式。希望本文对那些渴望了解和掌握正则表达式的读者有所助益。
2007-08-19 上传
正则表达式教程
 正则表达式(regular expression)描述了一种字符串匹配的模式,可以用来检查一个串是否含有某种子串、将匹配的子串做替换或者从某个串中取出符合某个条件的子串等。

列目录时, dir *.txt或ls *.txt中的*.txt就不是一个正则表达式,因为这里*与正则式的*的含义是不同的。
  正则表达式是由普通字符(例如字符 a 到 z)以及特殊字符(称为元字符)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。

3.1 普通字符
  由所有那些未显式指定为元字符的打印和非打印字符组成。这包括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。

3.2 非打印字符 字符 含义
\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。


3.3 特殊字符

   所谓特殊字符,就是一些有特殊含义的字符,如上面说的"*.txt"中的*,简单的说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,则需要对*进行转义,即在其前加一个\。ls \*.txt。正则表达式有以下特殊字符。

 

特别字符 说明
$ 匹配输入字符串的结尾位置。如果设置了 RegExp 对象的 Multiline 属性,则 $ 也匹配 '\n' 或 '\r'。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。子表达式可以获取供以后使用。要匹配这些字符,请使用 \( 和 \)。
* 匹配前面的子表达式零次或多次。要匹配 * 字符,请使用 \*。
+ 匹配前面的子表达式一次或多次。要匹配 + 字符,请使用 \+。
. 匹配除换行符 \n之外的任何单字符。要匹配 .,请使用 \。
[ 标记一个中括号表达式的开始。要匹配 [,请使用 \[。
? 匹配前面的子表达式零次或一次,或指明一个非贪婪限定符。要匹配 ? 字符,请使用 \?。
\ 将下一个字符标记为或特殊字符、或原义字符、或向后引用、或八进制转义符。例如, 'n' 匹配字符 'n'。'\n' 匹配换行符。序列 '\\' 匹配 "\",而 '\(' 则匹配 "("。
^ 匹配输入字符串的开始位置,除非在方括号表达式中使用,此时它表示不接受该字符集合。要匹配 ^ 字符本身,请使用 \^。
{ 标记限定符表达式的开始。要匹配 {,请使用 \{。
| 指明两项之间的一个选择。要匹配 |,请使用 \|。

  构造正则表达式的方法和创建数学表达式的方法一样。也就是用多种元字符与操作符将小的表达式结合在一起来创建更大的表达式。正则表达式的组件可以是单个的字符、字符集合、字符范围、字符间的选择或者所有这些组件的任意组合。
 

3.4 限定符

   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。
   正则表达式的限定符有:
 

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 <= m。最少匹配 n 次且最多匹配 m 次。例如,"o{1,3}" 将匹配 "fooooood" 中的前三个 o。'o{0,1}' 等价于 'o?'。请注意在逗号和两个数之间不能有空格。

3.5 定位符

   用来描述字符串或单词的边界,^和$分别指字符串的开始与结束,\b描述单词的前或后边界,\B表示非单词边界。不能对定位符使用限定符。

3.6 选择

   用圆括号将所有选择项括起来,相邻的选择项之间用|分隔。但用圆括号会有一个副作用,是相关的匹配会被缓存,此时可用?:放在第一个选项前来消除这种副作用。
   其中?:是非捕获元之一,还有两个非捕获元是?=和?!,这两个还有更多的含义,前者为正向预查,在任何开始匹配圆括号内的正则表达式模式的位置来匹配搜索字符串,后者为负向预查,在任何开始不匹配该正则表达式模式的位置来匹配搜索字符串。

3.7 后向引用

   对一个正则表达式模式或部分模式两边添加圆括号将导致相关匹配存储到一个临时缓冲区中,所捕获的每个子匹配都按照在正则表达式模式中从左至右所遇到的内容存储。存储子匹配的缓冲区编号从 1 开始,连续编号直至最大 99 个子表达式。每个缓冲区都可以使用 '\n' 访问,其中 n 为一个标识特定缓冲区的一位或两位十进制数。
   可以使用非捕获元字符 '?:', '?=', or '?!' 来忽略对相关匹配的保存。