正则表达式(regular expression)
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前言 正则表达式是烦琐的,但是强大的,学会之后的应用会让你除了提高效率外,会给你带来绝对的成就感。只要认真去阅读这些资料,加上应用的时候进行一定的参考,掌握正则表达式不是问题。 索引 4._各种操作符的运算优先级 8._参考文献 |
1. 引子
目前,正则表达式已经在很多软件中得到广泛的应用,包括*nix(Linux, Unix等),HP等操作系统,PHP,C#,Java等开发环境,以及很多的应用软件中,都可以看到正则表达式的影子。 正则表达式的使用,可以通过简单的办法来实现强大的功能。为了简单有效而又不失强大,造成了正则表达式代码的难度较大,学习起来也不是很容易,所以需要付出一些努力才行,入门之后参照一定的参考,使用起来还是比较简单有效的。
这样的代码曾经多次把我自己给吓退过。可能很多人也是被这样的代码给吓跑的吧。继续阅读本文将让你也可以自由应用这样的代码。 注意:这里的第7部分跟前面的内容看起来似乎有些重复,目的是把前面表格里的部分重新描述了一次,目的是让这些内容更容易理解。 |
2. 正则表达式的历史 正则表达式的“祖先”可以一直上溯至对人类神经系统如何工作的早期研究。Warren McCulloch 和 Walter Pitts 这两位神经生理学家研究出一种数学方式来描述这些神经网络。
1956 年, 一位叫 Stephen Kleene 的数学家在 McCulloch 和 Pitts 早期工作的基础上,发表了一篇标题为“神经网事件的表示法”的论文,引入了正则表达式的概念。正则表达式就是用来描述他称为“正则集的代数”的表达式,因此采用“正则表达式”这个术语。 随后,发现可以将这一工作应用于使用 Ken Thompson 的计算搜索算法的一些早期研究,Ken Thompson 是 Unix 的主要发明人。正则表达式的第一个实用应用程序就是 Unix 中的 qed 编辑器。 如他们所说,剩下的就是众所周知的历史了。从那时起直至现在正则表达式都是基于文本的编辑器和搜索工具中的一个重要部分。 |
3. 正则表达式定义
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。
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
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。
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。
用来描述字符串或单词的边界,^和$分别指字符串的开始与结束,\b描述单词的前或后边界,\B表示非单词边界。不能对定位符使用限定符。
用圆括号将所有选择项括起来,相邻的选择项之间用|分隔。但用圆括号会有一个副作用,是相关的匹配会被缓存,此时可用?:放在第一个选项前来消除这种副作用。
对一个正则表达式模式或部分模式两边添加圆括号将导致相关匹配存储到一个临时缓冲区中,所捕获的每个子匹配都按照在正则表达式模式中从左至右所遇到的内容存储。存储子匹配的缓冲区编号从 1 开始,连续编号直至最大 99 个子表达式。每个缓冲区都可以使用 '\n' 访问,其中 n 为一个标识特定缓冲区的一位或两位十进制数。 |
4. 各种操作符的运算优先级
相同优先级的从左到右进行运算,不同优先级的运算先高后低。各种操作符的优先级从高到低如下:
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5. 全部符号解释
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6. 部分例子
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7. 正则表达式匹配规则
7.1 基本模式匹配
这个模式包含一个特殊的字符^,表示该模式只匹配那些以once开头的字符串。例如该模式与字符串"once upon a time"匹配,与"There once was a man from NewYork"不匹配。正如如^符号表示开头一样,$符号用来匹配那些以给定模式结尾的字符串。
这个模式与"Who kept all of this cash in a bucket"匹配,与"buckets"不匹配。字符^和$同时使用时,表示精确匹配(字符串与模式一样)。例如:
只匹配字符串"bucket"。如果一个模式不包括^和$,那么它与任何包含该模式的字符串匹配。例如:模式
与字符串
是匹配的。
类似的,用\n表示“新行”,\r表示回车。其他的特殊符号,可以用在前面加上反斜杠,如反斜杠本身用\\表示,句号.用\.表示,以此类推。
这个模式与任何元音字符匹配,但只能表示一个字符。用连字号可以表示一个字符的范围,如:
同样的,这些也只表示一个字符,这是一个非常重要的。如果要匹配一个由一个小写字母和一位数字组成的字符串,比如"z2"、"t6"或"g7",但不是"ab2"、"r2d3" 或"b52"的话,用这个模式:
尽管[a-z]代表26个字母的范围,但在这里它只能与第一个字符是小写字母的字符串匹配。
这个模式与"&5"、"g7"及"-2"是匹配的,但与"12"、"66"是不匹配的。下面是几个排除特定字符的例子:
特殊字符"." (点,句号)在正规表达式中用来表示除了“新行”之外的所有字符。所以模式"^.5$"与任何两个字符的、以数字5结尾和以其他非“新行”字符开头的字符串匹配。模式"."可以匹配任何字符串,除了空串和只包括一个“新行”的字符串。
7.3 确定重复出现
这些例子描述了花括号的三种不同的用法。一个数字,{x}的意思是“前面的字符或字符簇只出现x次”;一个数字加逗号,{x,}的意思是“前面的内容出现x或更多的次数”;两个用逗号分隔的数字,{x,y}表示“前面的内容至少出现x次,但不超过y次”。我们可以把模式扩展到更多的单词或数字:
最后一个例子不太好理解,是吗?这么看吧:与所有以一个可选的负号(\-{0,1})开头(^)、跟着0个或更多的数字([0-9]{0,})、和一个可选的小数点(\.{0,1})再跟上0个或多个数字([0-9]{0,}),并且没有其他任何东西($)。下面你将知道能够使用的更为简单的方法。
特殊字符"*"与{0,}是相等的,它们都代表着“0个或多个前面的内容”。最后,字符"+"与 {1,}是相等的,表示“1个或多个前面的内容”,所以上面的4个例子可以写成:
当然这并不能从技术上降低正规表达式的复杂性,但可以使它们更容易阅读。
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8. 参考文献 JScript 和 VBScript 正则表达式 微软MSDN上的例子(英文):
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