re模块和正则表达式

正则表达式 

序言

　　在如今这个网络横行的时代，网络对我们的生活起着举足轻重的作用，在我们日常生活中是随处可见的：坐车买票，日常生活物品的购买，医院就医。。。。在我们网上购物的时候会进入登陆界面进行一系列的基本信息的验证例如：用户名，电话号码等。如果输入的格式不正确就会提示你输入信息错误重新输入，那么计算机怎么就知道你所输入的是错误的呢？

　　我们知道用户输入的所有的信息内容都是字符串类型，那么也就是说只要对输入的字符串进行一定的处理就可以得到最终的结果，这就涉及到了一个专业的词汇叫正则表达式：正则表达式就是专门用来对字符串进行一系列处理的。我们要了解正则首先要明白什么是正则表达式。。。

什么是正则表达式

　　正则表达式就是字符串匹配的规则,已经观存在的规则，是用来对字符串进行匹配的，首先你要知道的是，谈到正则，只和字符串相关了 正则表达式不仅在python领域，在整个编程届都占有举足轻重的地位。

　　官方定义：正则表达式是对字符串操作的一种逻辑公式，就是用事先定义好的一些特定字符、及这些特定字符的组合，组成一个“规则字符串”，这个“规则字符串”用来表达对字符串的一种过滤逻辑。

　　我们已经知道了什么是正则，现在就让我们先来看一些实际的应用在线测试工具 http://tool.chinaz.com/regex/

之前已经说过正则之和字符串有关系，通过以上的测试工具在其中随便输入内容，具体的每一个元素都是一个字符会得到具体的结果，我们通过多次的测试发现结果都是有一定的规律的，在python的正则中通过以下的内容来实现这些规律：

字符组 ：

　　 [字符组] 在同一个位置可能出现的各种字符组成了一个字符组，在正则表达式中用[]表示 字符分为很多类，比如数字、字母、标点等等。 假如你现在要求一个位置"只能出现一个数字",那么这个位置上的字符只能是0、1、2...9这10个数之一。

正则	待匹配字符	匹配 结果	说明
[0123456789]	8	True	在一个字符组里枚举合法的所有字符，字符组里的任意一个字符 和"待匹配字符"相同都视为可以匹配
[0123456789]	a	False	由于字符组中没有"a"字符，所以不能匹配
[0-9]	7	True	也可以用-表示范围,[0-9]就和[0123456789]是一个意思
[a-z]	s	True	同样的如果要匹配所有的小写字母，直接用[a-z]就可以表示
[A-Z]	B	True	[A-Z]就表示所有的大写字母
[0-9a-fA-F]	e	True	可以匹配数字，大小写形式的a～f，用来验证十六进制字符

字符：

元字符	匹配内容
.	匹配除换行符以外的任意字符
\w	匹配字母或数字或下划线
\s	匹配任意的空白符
\d	匹配数字
\n	匹配一个换行符
\t	匹配一个制表符
\b	匹配一个单词的结尾
^	匹配字符串的开始
$	匹配字符串的结尾
\W	匹配非字母或数字或下划线
\D	匹配非数字
\S	匹配非空白符
a|b	匹配字符a或字符b
()	匹配括号内的表达式，也表示一个组
[...]	匹配字符组中的字符
[^...]	匹配除了字符组中字符的所有字符

 量词：

量词	用法说明
*	重复零次或更多次
+	重复一次或更多次
?	重复零次或一次
{n}	重复n次
{n,}	重复n次或更多次
{n,m}	重复n到m次

 . ^ $

正则	待匹配字符	匹配 结果	说明
海.	海燕海东青	海燕海东青	匹配所有"海."的字符
^海.	海燕海东青	海燕	只从开头匹配"海."
海.$	海燕海东青	海东青	只匹配结尾的"海.$"

 * + ? { }

正则	待匹配字符	匹配 结果	说明
李.?	李莲英和李二棍子	李莲 李二	?表示重复零次或一次，即只匹配"李"后面一个任意字符
李.*	李莲英和李二棍子	李莲英和李二棍子	*表示重复零次或多次，即匹配"李"后面0或多个任意字符
李.+	李莲英和李二棍子	李莲英和李二棍子	+表示重复一次或多次，即只匹配"李"后面1个或多个任意字符
李.{1,2}	李莲英和李二棍子	李莲英和 李二棍	{1,2}匹配1到2次任意字符

 注意：前面的*,+,?等都是贪婪匹配，也就是尽可能匹配，后面加?号使其变成惰性匹配

正则	待匹配字符	匹配 结果	说明
李.*?	李莲英和李二棍子	李 李	惰性匹配

字符集［］［^］

正则	待匹配字符	匹配 结果	说明
李[莲英二棍子]*	李莲英和李二棍子	李莲英 李二棍子	表示匹配"李"字后面[莲英二棍子]的字符任意次
李[^和]*	李杰和李莲英和李二棍子	李莲英 李二棍子	表示匹配一个不是"和"的字符任意次
[\d]	456bdha3	4 5 6 3	表示匹配任意一个数字，匹配到4个结果
[\d]+	456bdha3	456 3	表示匹配任意个数字，匹配到2个结果

 

分组 ()与 或 ｜［^］

 身份证号码是一个长度为15或18个字符的字符串，如果是15位则全部🈶️数字组成，首位不能为0；如果是18位，则前17位全部是数字，末位可能是数字或x，下面我们尝试用正则来表示：

正则	待匹配字符	匹配 结果	说明
^[1-9]\d{13,16}[0-9x]$	110101198001017032	110101198001017032	表示可以匹配一个正确的身份证号
^[1-9]\d{13,16}[0-9x]$	1101011980010170	1101011980010170	表示也可以匹配这串数字，但这并不是一个正确的身份证号码，它是一个16位的数字
^[1-9]\d{14}(\d{2}[0-9x])?$	1101011980010170	False	现在不会匹配错误的身份证号了 ()表示分组，将\d{2}[0-9x]分成一组，就可以整体约束他们出现的次数为0-1次
^([1-9]\d{16}[0-9x]|[1-9]\d{14})$	110105199812067023	110105199812067023	表示先匹配[1-9]\d{16}[0-9x]如果没有匹配上就匹配[1-9]\d{14}

 转义符 \

在正则表达式中，有很多有特殊意义的是元字符，比如\d和\s等，如果要在正则中匹配正常的"\d"而不是"数字"就需要对"\"进行转义，变成'\\'。

在python中，无论是正则表达式，还是待匹配的内容，都是以字符串的形式出现的，在字符串中\也有特殊的含义，本身还需要转义。

正则	待匹配字符	匹配 结果	说明
\d	\d	False	因为在正则表达式中\是有特殊意义的字符，所以要匹配\d本身，用表达式\d无法匹配
\\d	\d	True	转义\之后变成\\，即可匹配
"\\\\d"	'\\d'	True	如果在python中，字符串中的'\'也需要转义，所以每一个字符串'\'又需要转义一次
r'\\d'	r'\d'	True	在字符串之前加r，让整个字符串不转义

 贪婪匹配

贪婪匹配：在满足匹配时，匹配尽可能长的字符串，默认情况下，采用贪婪匹配

正则	待匹配字符	匹配 结果	说明
<.*>	<script>...<script>	<script>...<script>	默认为贪婪匹配模式，会匹配尽量长的字符串
<.*?>	r'\d'	<script> <script>	加上？为将贪婪匹配模式转为非贪婪匹配模式，会匹配尽量短的字符串

几个常用的非贪婪匹配Pattern

*? 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

.*?的用法

. 是任意字符
* 是取 0 至 无限长度
? 是非贪婪模式。
何在一起就是 取尽量少的任意字符，一般不会这么单独写，他大多用在：
.*?x

就是取前面任意长度的字符，直到一个x出现

re模块

　　在讲re模块之前先要说一下re模块本质上和正则表达式没有一毛钱的关系。re模块和正则表达式的关系 类似于 time模块和时间的关系
之前在书中已经了解到了有关时间的一个模块，没有在书中见到时间模块之前，也不知道有一个time模块，但是你已经认识时间了 12:30就表示中午十二点半（这个时间真不错，一般这会儿就该下班，午休啦）。 时间有自己的格式，年月日时分秒，12个月，365天......已经成为了一种规则。你也早就牢记于心了。time模块只不过是python提供给我们的可以方便我们操作时间的一个工具而已

　　re模块只不过是众多的模块之一只要是模块其中就会有一些具体的方法哎实现某些功能，就让我们具体的来了解一下吧：

re模块下的常用方法

import re

ret = re.findall('a', 'eva egon yuan')  # 返回所有满足匹配条件的结果,放在列表里
print(ret) #结果 : ['a', 'a']

ret = re.search('a', 'eva egon yuan').group()
print(ret) #结果 : 'a'
# 函数会在字符串内查找模式匹配,只到找到第一个匹配然后返回一个包含匹配信息的对象,该对象可以
# 通过调用group()方法得到匹配的字符串,如果字符串没有匹配，则返回None。

ret = re.match('a', 'abc').group()  # 同search,不过尽在字符串开始处进行匹配
print(ret)
#结果 : 'a'

ret = re.split('[ab]', 'abcd')  # 先按'a'分割得到''和'bcd',在对''和'bcd'分别按'b'分割
print(ret)  # ['', '', 'cd']

ret = re.sub('\d', 'H', 'eva3egon4yuan4', 1)#将数字替换成'H'，参数1表示只替换1个
print(ret) #evaHegon4yuan4

ret = re.subn('\d', 'H', 'eva3egon4yuan4')#将数字替换成'H'，返回元组(替换的结果,替换了多少次)
print(ret)

obj = re.compile('\d{3}')  #将正则表达式编译成为一个 正则表达式对象，规则要匹配的是3个数字
ret = obj.search('abc123eeee') #正则表达式对象调用search，参数为待匹配的字符串
print(ret.group())  #结果 ： 123

import re
ret = re.finditer('\d', 'ds3sy4784a')   #finditer返回一个存放匹配结果的迭代器
print(ret)  # <callable_iterator object at 0x10195f940>
print(next(ret).group())  #查看第一个结果
print(next(ret).group())  #查看第二个结果
print([i.group() for i in ret])  #查看剩余的左右结果

PS:

1 findall的优先级查询：

ret = re.findall('www.(baidu|oldboy).com', 'www.oldboy.com')
print(ret)  # ['oldboy']     这是因为findall会优先把匹配结果组里内容返回,如果想要匹配结果,取消权限即可

ret = re.findall('www.(?:baidu|oldboy).com', 'www.oldboy.com')
print(ret)  # ['www.oldboy.com']

2 split的优先级查询

print(ret) #结果 ： ['eva', 'egon', 'yuan']

ret=re.split("(\d+)","eva3egon4yuan")
print(ret) #结果 ： ['eva', '3', 'egon', '4', 'yuan']

#在匹配部分加上（）之后所切出的结果是不同的，
#没有（）的没有保留所匹配的项，但是有（）的却能够保留了匹配的项，
#这个在某些需要保留匹配部分的使用过程是非常重要的。