正则表达式简明使用手册
[出处:http://www.regexlab.com/zh/regref.htm ]
引言
正则表达式(regular expression)就是用一个“字符串”来描述一个特征,然后去验证另一个“字符串”是否符合这个特征。比如 表达式“ab+” 描述的特征是“一个 'a' 和 任意个 'b' ”,那么 'ab', 'abb', 'abbbbbbbbbb' 都符合这个特征。
正则表达式可以用来:(1)验证字符串是否符合指定特征,比如验证是否是合法的邮件地址。(2)用来查找字符串,从一个长的文本中查找符合指定特征的字符串,比查找固定字符串更加灵活方便。(3)用来替换,比普通的替换更强大。
正则表达式学习起来其实是很简单的,不多的几个较为抽象的概念也很容易理解。之所以很多人感觉正则表达式比较复杂,一方面是因为大多数的文档没有做到由浅
入深地讲解,概念上没有注意先后顺序,给读者的理解带来困难;另一方面,各种引擎自带的文档一般都要介绍它特有的功能,然而这部分特有的功能并不是我们首
先要理解的。
文章中的每一个举例,都可以点击进入到测试页面进行测试。闲话少说,开始。
1. 正则表达式规则
1.1 普通字符
字母、数字、汉字、下划线、以及后边章节中没有特殊定义的标点符号,都是"普通字符"。表达式中的普通字符,在匹配一个字符串的时候,匹配与之相同的一个字符。
举例1:表达式 "c",在匹配字符串 "abcde"
时
,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"c";匹配到的位置是:开始于2,结束于3。(注:下标从0开始还是从1开始,因当前编程语言的不同而可能不同)
举例2:表达式 "bcd",在匹配字符串 "abcde" 时
,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"bcd";匹配到的位置是:开始于1,结束于4。
1.2 简单的转义字符
一些不便书写的字符,采用在前面加 "/" 的方法。这些字符其实我们都已经熟知了。
表达式 |
可匹配 |
/r, /n |
代表回车和换行符 |
/t |
制表符 |
// |
代表 "/" 本身 |
还有其他一些在后边章节中有特殊用处的标点符号,在前面加 "/" 后,就代表该符号本身。比如:^, $ 都有特殊意义,如果要想匹配字符串中 "^" 和 "$" 字符,则表达式就需要写成 "/^" 和 "/$"。
表达式 |
可匹配 |
/^ |
匹配 ^ 符号本身 |
/$ |
匹配 $ 符号本身 |
/. |
匹配小数点(.)本身 |
这些转义字符的匹配方法与 "普通字符" 是类似的。也是匹配与之相同的一个字符。
举例1:表达式 "/$d",在匹配字符串 "abc$de"
时
,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"$d";匹配到的位置是:开始于3,结束于5。
1.3 能够与 '多种字符' 匹配的表达式
正则表达式中的一些表示方法,可以匹配 '多种字符' 其中的任意一个字符。比如,表达式 "/d" 可以匹配任意一个数字。虽然可以匹配其中任意字符,但是只能是一个,不是多个。这就好比玩扑克牌时候,大小王可以代替任意一张牌,但是只能代替一张牌。
表达式 |
可匹配 |
/d |
任意一个数字,0~9 中的任意一个 |
/w |
任意一个字母或数字或下划线,也就是 A~Z,a~z,0~9,_ 中任意一个 |
/s |
包括空格、制表符、换页符等空白字符的其中任意一个 |
. |
小数点可以匹配除了换行符(/n)以外的任意一个字符 |
举例1:表达式 "/d
/d
",在匹配
"abc123" 时
,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"12";匹配到的位置是:开始于3,结束于5。
举例2:表达式 "a.
/d
",在匹配 "aaa100" 时
,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"aa1";匹配到的位置是:开始于1,结束于4。
1.4 自定义能够匹配 '多种字符' 的表达式
使用方括号 [ ] 包含一系列字符,能够匹配其中任意一个字符。用 [^ ] 包含一系列字符,则能够匹配其中字符之外的任意一个字符。同样的道理,虽然可以匹配其中任意一个,但是只能是一个,不是多个。
表达式 |
可匹配 |
[ab5@] |
匹配 "a" 或 "b" 或 "5" 或 "@" |
[^abc] |
匹配 "a","b","c" 之外的任意一个字符 |
[f-k] |
匹配 "f"~"k" 之间的任意一个字母 |
[^A-F0-3] |
匹配 "A"~"F","0"~"3" 之外的任意一个字符 |
举例1:表达式 "[bcd]
[bcd]
" 匹配
"abc123" 时
,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"bc";匹配到的位置是:开始于1,结束于3。
举例2:表达式 "[^abc]
" 匹配 "abc123" 时
,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"1";匹配到的位置是:开始于3,结束于4。
1.5 修饰匹配次数的特殊符号
前面章节中讲到的表达式,无论是只能匹配一种字符的表达式,还是可以匹配多种字符其中任意一个的表达式,都只能匹配一次。如果使用表达式再加上修饰匹配次数的特殊符号,那么不用重复书写表达式就可以重复匹配。
使用方法是:"次数修饰"放在"被修饰的表达式"后边。比如:"[bcd][bcd]" 可以写成 "[bcd]{2}"。
表达式 |
作用 |
{n} |
表达式重复n次,比如:"/w{2}" 相当于 "/w/w" ;"a{5}" 相当于 "aaaaa" |
{m,n} |
表达式至少重复m次,最多重复n次,比如:"ba{1,3}"可以匹配 "ba"或"baa"或"baaa" |
{m,} |
表达式至少重复m次,比如:"/w/d{2,}"可以匹配 "a12","_456","M12344"... |
? |
匹配表达式0次或者1次,相当于 {0,1},比如:"a[cd]?"可以匹配 "a","ac","ad" |
+ |
表达式至少出现1次,相当于 {1,},比如:"a+b"可以匹配 "ab","aab","aaab"... |
* |
表达式不出现或出现任意次,相当于 {0,},比如:"/^*b"可以匹配 "b","^^^b"... |
举例1:表达式 "/d
+
/.?
/d
*
" 在匹配
"It costs $12.5" 时
,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"12.5";匹配到的位置是:开始于10,结束于14。
举例2:表达式 "go{2,8}
gle
" 在匹配 "Ads by
goooooogle" 时
,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"goooooogle";匹配到的位置是:开始于7,结束于17。
1.6 其他一些代表抽象意义的特殊符号
一些符号在表达式中代表抽象的特殊意义:
表达式 |
作用 |
^ |
与字符串开始的地方匹配,不匹配任何字符 |
$ |
与字符串结束的地方匹配,不匹配任何字符 |
/b |
匹配一个单词边界,也就是单词和空格之间的位置,不匹配任何字符 |
进一步的文字说明仍然比较抽象,因此,举例帮助大家理解。
举例1:表达式 "^
aaa
" 在匹配 "xxx
aaa xxx" 时
,匹配结果是:失败。因为 "^" 要求与字符串开始的地方匹配,因此,只有当 "aaa"
位于字符串的开头的时候,"^aaa" 才能匹配,比如:"aaa xxx xxx"
。
举例2:表达式
"aaa$
" 在匹配 "xxx
aaa xxx" 时
,匹配结果是:失败。因为 "$" 要求与字符串结束的地方匹配,因此,只有当 "aaa"
位于字符串的结尾的时候,"aaa$" 才能匹配,比如:"xxx xxx
aaa"
。
举例3:表达式 ".
/b
.
" 在匹配 "@@@abc" 时
,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"@a";匹配到的位置是:开始于2,结束于4。
进一步说明:"/b"
与 "^" 和 "$" 类似,本身不匹配任何字符,但是它要求它在匹配结果中所处位置的左右两边,其中一边是 "/w" 范围,另一边是
非"/w" 的范围。
举例4:表达式 "/b
end/b
" 在匹配 "weekend,endfor,end" 时
,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"end";匹配到的位置是:开始于15,结束于18。
一些符号可以影响表达式内部的子表达式之间的关系:
表达式 |
作用 |
| |
左右两边表达式之间 "或" 关系,匹配左边或者右边 |
( ) |
(1). 在被修饰匹配次数的时候,括号中的表达式可以作为整体被修饰 |
举例5:表达式 "Tom|
Jack
" 在匹配字符串 "I'm Tom, he is Jack" 时
,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"Tom";匹配到的位置是:开始于4,结束于7。匹配下一个时,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:"Jack";匹配到的位置时:开始于15,结束于19。
举例6:表达式 "(
go/s
*
)
+
" 在匹配 "Let's go go go!" 时
,匹配结果是:成功;匹配到内容是:"go go go";匹配到的位置是:开始于6,结束于14。
举例7:表达式 "¥(
/d
+
/.?
/d
*
)
" 在匹配 "$10.9,¥20.5" 时
,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"¥20.5";匹配到的位置是:开始于6,结束于10。单独获取括号范围匹配到的内容是:"20.5"。
2. 正则表达式中的一些高级规则
2.1 匹配次数中的贪婪与非贪婪
在使用修饰匹配次数的特殊符号时,有几种表示方法可以使同一个表达式能够匹配不同的次数,比如:"{m,n}", "{m,}", "?", "*", "+",具体匹配的次数随被匹配的字符串而定。这种重复匹配不定次数的表达式在匹配过程中,总是尽可能多的匹配。比如,针对文本 "dxxxdxxxd",举例如下:
表达式 |
匹配结果 |
"/w+" 将匹配第一个 "d" 之后的所有字符 "xxxdxxxd" |
|
"/w+" 将匹配第一个 "d" 和最后一个 "d" 之间的所有字符 "xxxdxxx"。虽然 "/w+" 也能够匹配上最后一个 "d",但是为了使整个表达式匹配成功,"/w+" 可以 "让出" 它本来能够匹配的最后一个 "d" |
由此可见,"/w+" 在匹配的时候,总是尽可能多的匹配符合它规则的字符。虽然第二个举例中,它没有匹配最后一个 "d",但那也是为了让整个表达式能够匹配成功。同理,带 "*" 和 "{m,n}" 的表达式都是尽可能地多匹配,带 "?" 的表达式在可匹配可不匹配的时候,也是尽可能的 "要匹配"。这 种匹配原则就叫作 "贪婪" 模式 。
非贪婪模式:
在修饰匹配次数的特殊符号后再加上一个 "?"
号,则可以使匹配次数不定的表达式尽可能少的匹配,使可匹配可不匹配的表达式,尽可能的 "不匹配"。这种匹配原则叫作 "非贪婪" 模式,也叫作
"勉强"
模式。如果少匹配就会导致整个表达式匹配失败的时候,与贪婪模式类似,非贪婪模式会最小限度的再匹配一些,以使整个表达式匹配成功。举例如下,针对文本
"dxxxdxxxd" 举例:
表达式 |
匹配结果 |
"/w+?" 将尽可能少的匹配第一个 "d" 之后的字符,结果是:"/w+?" 只匹配了一个 "x" |
|
为了让整个表达式匹配成功,"/w+?" 不得不匹配 "xxx" 才可以让后边的 "d" 匹配,从而使整个表达式匹配成功。因此,结果是:"/w+?" 匹配 "xxx" |
更多的情况,举例如下:
举例1:表达式 "<td>(
.
*
)
</td>
" 与字符串 "<td><p>aa</p></td> <td><p>bb</p></td>" 匹配时
,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是 "<td><p>aa</p></td> <td><p>bb</p></td>" 整个字符串,
表达式中的 "</td>" 将与字符串中最后一个 "</td>" 匹配。
举例2:相比之下,表达式 "<td>(
.
*
?
)
</td>
" 匹配举例1中同样的字符串时
,将只得到 "<td><p>aa</p></td>",
再次匹配下一个时,可以得到第二个
"<td><p>bb</p></td>"。
2.2 反向引用 /1, /2...
表达式在匹配时,表达式引擎会将小括号 "( )"
包含的表达式所匹配到的字符串记录下来。在获取匹配结果的时候,小括号包含的表达式所匹配到的字符串可以单独获取。这一点,在前面的举例中,已经多次展示
了。在实际应用场合中,当用某种边界来查找,而所要获取的内容又不包含边界时,必须使用小括号来指定所要的范围。比如前面的 "<td>(
.
*
?
)
</td>
"。
其实,"小括号包含的表达式所匹配到的字符串"
不仅是在匹配结束后才可以使用,在匹配过程中也可以使用。表达式后边的部分,可以引用前面 "括号内的子匹配已经匹配到的字符串"。引用方法是 "/"
加上一个数字。"/1" 引用第1对括号内匹配到的字符串,"/2"
引用第2对括号内匹配到的字符串……以此类推,如果一对括号内包含另一对括号,则外层的括号先排序号。换句话说,哪一对的左括号 "("
在前,那这一对就先排序号。
举例如下:
举例1:表达式 "(
'|
")
(
.
*
?
)
(
/1
)
" 在匹配 " 'Hello', "World" " 时
,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:" 'Hello' "。再次匹配下一个时,可以匹配到 " "World" "。
举例2:表达式 "(
/w
)
/1
{4,}
" 在匹配 "aa bbbb abcdefg ccccc 111121111 999999999" 时
,匹配结果是:成功;匹配到的内容是 "ccccc"。再次匹配下一个时,将得到 999999999。这个表达式要求 "/w" 范围的字符至少重复5次,注意与 "/w{5,}" 之间的区别
。
举例3:表达式
"<(
/w
+
)
/s
*
(
/w
+
(
=(
'|
")
.
*
?
/4
)
?
/s
*
)
*
>.
*
?
<//1
>
" 在匹配 "<td id='td1' style="bgcolor:white"></td>" 时
,匹配结果是成功。如果 "<td>" 与 "</td>" 不配对,则会匹配失败;如果改成其他配对,也可以匹配成功。
2.3 预搜索,不匹配;反向预搜索,不匹配
前面的章节中,我讲到了几个代表抽象意义的特殊符号:"^","$","/b"。它们都有一个共同点,那就是:它们本身不匹配任何字符,只是对 "字符串的两头" 或者 "字符之间的缝隙" 附加了一个条件。理解到这个概念以后,本节将继续介绍另外一种对 "两头" 或者 "缝隙" 附加条件的,更加灵活的表示方法。
正向预搜索:"(?=xxxxx)","(?!xxxxx)"
格式:"(?=xxxxx)",在被匹配的字符串中,它对所处的 "缝隙" 或者 "两头"
附加的条件是:所在缝隙的右侧,必须能够匹配上 xxxxx
这部分的表达式。因为它只是在此作为这个缝隙上附加的条件,所以它并不影响后边的表达式去真正匹配这个缝隙之后的字符。这就类似
"/b",本身不匹配任何字符。"/b" 只是将所在缝隙之前、之后的字符取来进行了一下判断,不会影响后边的表达式来真正的匹配。
举例1:表达式 "Windows (?=
NT|
XP)
" 在匹配 "Windows 98, Windows NT, Windows 2000" 时
,将只匹配 "Windows NT" 中的 "Windows ",其他的 "Windows " 字样则不被匹配。
举例2:表达式 "(
/w
)
(
(?=
/1
/1
/1
)
(
/1
)
)
+
" 在匹配字符串 "aaa ffffff 999999999" 时
,将可以匹配6个"f"的前4个,可以匹配9个"9"的前7个。这个表达式可以读解成:重复4次以上的字母数字,则匹配其剩下最后2位之前的部分。当然,这个表达式可以不这样写,在此的目的是作为演示之用。
格式:"(?!xxxxx)",所在缝隙的右侧,必须不能匹配 xxxxx 这部分表达式。
举例3:表达式 "(
(?!
/b
stop/b
)
.
)
+
" 在匹配 "fdjka ljfdl stop fjdsla fdj" 时
,将从头一直匹配到 "stop" 之前的位置,如果字符串中没有 "stop",则匹配整个字符串。
举例4:表达式 "do(?!
/w
)
" 在匹配字符串 "done, do, dog" 时
,只能匹配 "do"。在本条举例中,"do" 后边使用 "(?!/w)" 和使用 "/b" 效果是一样的。
反向预搜索:"(?<=xxxxx)","(?<!xxxxx)"
这两种格式的概念和正向预搜索是类似的,反向预搜索要求的条件是:所在缝隙的
"左侧",两种格式分别要求必须能够匹配和必须不能够匹配指定表达式,而不是去判断右侧。与 "正向预搜索"
一样的是:它们都是对所在缝隙的一种附加条件,本身都不匹配任何字符。
举例5:表达式 "(?<=
/d
{4}
)
/d
+
(?=
/d
{4}
)
"
在匹配 "1234567890123456" 时,将匹配除了前4个数字和后4个数字之外的中间8个数字。由于 JScript.RegExp
不支持反向预搜索,因此,本条举例不能够进行演示。很多其他的引擎可以支持反向预搜索,比如:Java 1.4 以上的 java.util.regex
包,.NET 中System.Text.RegularExpressions
命名空间,以及本站推荐的最简单易用的 DEELX 正则引擎
。
3. 其他通用规则
还有一些在各个正则表达式引擎之间比较通用的规则,在前面的讲解过程中没有提到。
3.1 表达式中,可以使用 "/xXX" 和 "/uXXXX" 表示一个字符("X" 表示一个十六进制数)
形式 |
字符范围 |
/xXX |
编号在 0 ~ 255 范围的字符,比如:空格可以使用 "/x20" 表示 |
/uXXXX |
任何字符可以使用 "/u" 再加上其编号的4位十六进制数表示,比如:"/u4E2D" |
3.2 在表达式 "/s","/d","/w","/b" 表示特殊意义的同时,对应的大写字母表示相反的意义
表达式 |
可匹配 |
/S |
|
/D |
|
/W |
|
/B |
3.3 在表达式中有特殊意义,需要添加 "/" 才能匹配该字符本身的字符汇总
字符 |
说明 |
^ |
匹配输入字符串的开始位置。要匹配 "^" 字符本身,请使用 "/^" |
$ |
匹配输入字符串的结尾位置。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。要匹配小括号,请使用 "/(" 和 "/)" |
[ ] |
用来自定义能够匹配 '多种字符' 的表达式。要匹配中括号,请使用 "/[" 和 "/]" |
{ } |
修饰匹配次数的符号。要匹配大括号,请使用 "/{" 和 "/}" |
. |
匹配除了换行符(/n)以外的任意一个字符。要匹配小数点本身,请使用 "/." |
? |
修饰匹配次数为 0 次或 1 次。要匹配 "?" 字符本身,请使用 "/?" |
+ |
修饰匹配次数为至少 1 次。要匹配 "+" 字符本身,请使用 "/+" |
* |
修饰匹配次数为 0 次或任意次。要匹配 "*" 字符本身,请使用 "/*" |
| |
左右两边表达式之间 "或" 关系。匹配 "|" 本身,请使用 "/|" |
3.4 括号 "( )" 内的子表达式,如果希望匹配结果不进行记录供以后使用,可以使用 "(?:xxxxx)" 格式
举例1:表达式 "(?: ( /w ) /1 ) + " 匹配 "a bbccdd efg" 时 ,结果是 "bbccdd"。括号 "(?:)" 范围的匹配结果不进行记录,因此 "(/w)" 使用 "/1" 来引用。
3.5 常用的表达式属性设置简介:Ignorecase,Singleline,Multiline,Global
表达式属性 |
说明 |
Ignorecase |
默认情况下,表达式中的字母是要区分大小写的。配置为 Ignorecase 可使匹配时不区分大小写。有的表达式引擎,把 "大小写" 概念延伸至 UNICODE 范围的大小写。 |
Singleline |
默认情况下,小数点 "." 匹配除了换行符(/n)以外的字符。配置为 Singleline 可使小数点可匹配包括换行符在内的所有字符。 |
Multiline |
默认情况下,表达式 "^" 和 "$" 只匹配字符串的开始 ① 和结尾 ④ 位置。如: |
Global |
主要在将表达式用来替换时起作用,配置为 Global 表示替换所有的匹配。 |
4. 其他提示
4.1 如果想要了解高级的正则引擎还支持那些复杂的正则语法,可参见本站 DEELX 正则引擎的说明文档 。
4.2 如果要要求表达式所匹配的内容是整个字符串,而不是从字符串中找一部分,那么可以在表达式的首尾使用 "^" 和 "$",比如:"^ /d + $ " 要求整个字符串只有数字。
4.3 如果要求匹配的内容是一个完整的单词,而不会是单词的一部分,那么在表达式首尾使用 "/b",比如:使用 "/b ( if| while| else| void| int……) /b " 来匹配程序中的关键字 。
4.4 表达式不要匹配空字符串。否则会一直得到匹配成功,而结果什么都没有匹配到。比如:准备写一个匹配 "123"、"123."、"123.5"、".5" 这几种形式的表达式时,整数、小数点、小数数字都可以省略,但是不要将表达式写成:"/d * /.? /d * ",因为如果什么都没有,这个表达式也可以匹配成功。更好的写法是:"/d + /.? /d * | /./d + " 。
4.5 能匹配空字符串的子匹配不要循环无限次。如果括号内的子表达式中的每一部分都可以匹配 0 次,而这个括号整体又可以匹配无限次,那么情况可能比上一条所说的更严重,匹配过程中可能死循环。虽然现在有些正则表达式引擎已经通过办法避免了这种情况 出现死循环了,比如 .NET 的正则表达式,但是我们仍然应该尽量避免出现这种情况。如果我们在写表达式时遇到了死循环,也可以从这一点入手,查找一下是否是本条所说的原因。
4.6 合理选择贪婪模式与非贪婪模式,参见话题讨论 。
4.7 或 "|" 的左右两边,对某个字符最好只有一边可以匹配,这样,不会因为 "|" 两边的表达式因为交换位置而有所不同。