QRegExp 正则表达式详解
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:
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:
举例2:
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
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
举例1:
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。\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。[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}"。
{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
^ 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
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 "\bend\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。
| 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
(2). 取匹配结果的时候,括号中的表达式匹配到的内容可以被单独得到
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 "$10.9,¥20.5" 时,匹配的结果是:成功;匹配到的内容是:"¥20.5";匹配到的位置是:开始于6,结束于10。单独获取括号范围匹配到的内容是:"20.5"。
2. 正则表达式中的一些高级规则
2.1 匹配次数中的贪婪与非贪婪
在使用修饰匹配次数的特殊符号时,有几种表示方法可以使同一个表达式能够匹配不同的次数,比如:"{m,n}", "{m,}", "?", "*", "+",具体匹配的次数随被匹配的字符串而定。这种重复匹配不定次数的表达式在匹配过程中,总是尽可能多的匹配。比如,针对文本 "dxxxdxxxd",举例如下:表达式 匹配结果
(d)(\w+) "\w+" 将匹配第一个 "d" 之后的所有字符 "xxxdxxxd"
(d)(\w+)(d) "\w+" 将匹配第一个 "d" 和最后一个 "d" 之间的所有字符 "xxxdxxx"。虽然 "\w+" 也能够匹配上最后一个 "d",但是为了使整个表达式匹配成功,"\w+" 可以 "让出" 它本来能够匹配的最后一个 "d"
(d)(\w+?) "\w+?" 将尽可能少的匹配第一个 "d" 之后的字符,结果是:"\w+?" 只匹配了一个 "x"
(d)(\w+?)(d) 为了让整个表达式匹配成功,"\w+?" 不得不匹配 "xxx" 才可以让后边的 "d" 匹配,从而使整个表达式匹配成功。因此,结果是:"\w+?" 匹配 "xxx"
举例2:相比之下,表达式 "<td>(.*?)</td>" 匹配举例1中同样的字符串时,将只得到 "<td><p>aa</p></td>", 再次匹配下一个时,可以得到第二个 "<td><p>bb</p></td>"。
2.2 反向引用\1, \2...
表达式在匹配时,表达式引擎会将小括号 "( )" 包含的表达式所匹配到的字符串记录下来。在获取匹配结果的时候,小括号包含的表达式所匹配到的字符串可以单独获取。这一点,在前面的举例中,已经多次展示 了。在实际应用场合中,当用某种边界来查找,而所要获取的内容又不包含边界时,必须使用小括号来指定所要的范围。比如前面的 "<td>(.*?)</td>"。其实,"小括号包含的表达式所匹配到的字符串" 不仅是在匹配结束后才可以使用,在匹配过程中也可以使用。表达式后边的部分,可以引用前面 "括号内的子匹配已经匹配到的字符串"。引用方法是 "\" 加上一个数字。"\1" 引用第1对括号内匹配到的字符串,"\2" 引用第2对括号内匹配到的字符串……以此类推,如果一对括号内包含另一对括号,则外层的括号先排序号。换句话说,哪一对的左括号 "(" 在前,那这一对就先排序号。
举例如下:
举例1:表达式 "('|")(.*?)(\1)" 在匹配 " 'Hello', "World" " 时,匹配结果是:成功;匹配到的内容是:" 'Hello' "。再次匹配下一个时,可以匹配到 " "World" "。
举例2:表达式 "(\w)\1{4,}" 在匹配 "aa bbbb abcdefg ccccc 111121111 999999999" 时,匹配结果是:成功;匹配到的内容是 "ccccc"。再次匹配下一个时,将得到 999999999。这个表达式要求 "\w" 范围的字符至少重复5次,注意与 "\w{5,}" 之间的区别。
举例3:表达式 "<(\w+)\s*(\w+(=('|").*?\4)?\s*)*>.*?</\1>" 在匹配 "<td id='td1' style="bgcolor:white"></td>" 时,匹配结果是成功。如果 "<td>" 与 "</td>" 不配对,则会匹配失败;如果改成其他配对,也可以匹配成功。
2.3 预搜索,不匹配;反向预搜索,不匹配
前面的章节中,我讲到了几个代表抽象意义的特殊符号:"^","$","\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。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 "((?!\bstop\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。
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 匹配所有非空白字符("\s" 可匹配各个空白字符)
\D 匹配所有的非数字字符
\W 匹配所有的字母、数字、下划线以外的字符
\B 匹配非单词边界,即左右两边都是 "\w" 范围或者左右两边都不是 "\w" 范围时的字符缝隙
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 "$" 字符本身,请使用 "\$"
( ) 标记一个子表达式的开始和结束位置。要匹配小括号,请使用 ""
[ ] 用来自定义能够匹配 '多种字符' 的表达式。
{ } 修饰匹配次数的符号。要匹配大括号,请使用 "\{" 和 "\}"
. 匹配除了换行符(\n)以外的任意一个字符。要匹配小数点本身,请使用 "\."
? 修饰匹配次数为 0 次或 1 次。要匹配 "?" 字符本身,请使用 "\?"
+ 修饰匹配次数为至少 1 次。要匹配 "+" 字符本身,请使用 "\+"
* 修饰匹配次数为 0 次或任意次。要匹配 "*" 字符本身,请使用 "\*"
| 左右两边表达式之间 "或" 关系。匹配 "|" 本身,请使用 "\|"
3.4 括号 "( )" 内的子表达式,如果希望匹配结果不进行记录供以后使用,可以使用 "(?:xxxxx)" 格式
举例1:表达式 "(?:(\w)\1)+" 匹配 "a bbccdd efg" 时,结果是 "bbccdd"。括号 "(?:)" 范围的匹配结果不进行记录,因此 "(\w)" 使用 "\1" 来引用。3.5 常用的表达式属性设置简介:Ignorecase,Singleline,Multiline,Global
表达式 属性说明Ignorecase 默认情况下,表达式中的字母是要区分大小写的。配置为 Ignorecase 可使匹配时不区分大小写。有的表达式引擎,把 "大小写" 概念延伸至 UNICODE 范围的大小写。
Singleline 默认情况下,小数点 "." 匹配除了换行符(\n)以外的字符。配置为 Singleline 可使小数点可匹配包括换行符在内的所有字符。
Multiline 默认情况下,表达式 "^" 和 "$" 只匹配字符串的开始 ① 和结尾 ④ 位置。如:
①xxxxxxxxx②\n
③xxxxxxxxx④
配置为 Multiline 可以使 "^" 匹配 ① 外,还可以匹配换行符之后,下一行开始前 ③ 的位置,使 "$" 匹配 ④ 外,还可以匹配换行符之前,一行结束 ② 的位置。
Global要在将表达式用来替换时起作用,配置为 Global 表示替换所有的匹配。
4. 其他提示
4.1如果想要了解高级的正则引擎还支持那些复杂的正则语法,可参见本站 DEELX 正则引擎的说明文档。
4.2如果要要求表达式所匹配的内容是整个字符串,而不是从字符串中找一部分,那么可以在表达式的首尾使用 "^" 和 "$",比如:"^\d+$" 要求整个字符串只有数字。
4.3 如果要求匹配的内容是一个完整的单词,而不会是单词的一部分,那么在表达式首尾使用 "\b",比如:使用 "\b(if|while|else|void|int……)\b" 来匹配程序中的关键字。
4.4 表达式不要匹配空字符串。否则会一直得到匹配成功,而结果什么都没有匹配到。
匹配非负整数(正整数 + 0) ^\d+$
匹配正整数 ^[0-9]*[1-9][0-9]*$
匹配非正整数(负整数 + 0) ^((-\d+)|(0+))$
匹配负整数 ^-[0-9]*[1-9][0-9]*$
匹配整数 ^-?\d+$
匹配非负浮点数(正浮点数 + 0) ^\d+(\.\d+)?$
匹配正浮点数 ^(([0-9]+\.[0-9]*[1-9][0-9]*)|([0-9]*[1-9][0-9]*\.[0-9]+)|([0-9]*[1-9][0-9]*))$
匹配非正浮点数(负浮点数 + 0) ^((-\d+(\.\d+)?)|(0+(\.0+)?))$
匹配负浮点数 ^(-(([0-9]+\.[0-9]*[1-9][0-9]*)|([0-9]*[1-9][0-9]*\.[0-9]+)|([0-9]*[1-9][0-9]*)))$
匹配浮点数 ^(-?\d+)(\.\d+)?$
匹配由26个英文字母组成的字符串 ^[A-Za-z]+$
匹配由26个英文字母的大写组成的字符串 ^[A-Z]+$
匹配由26个英文字母的小写组成的字符串 ^[a-z]+$
匹配由数字和26个英文字母组成的字符串 ^[A-Za-z0-9]+$
匹配由数字、26个英文字母或者下划线组成的字符串 ^\w+$
匹配email地址 ^[\w-]+(\.[\w-]+)*@[\w-]+(\.[\w-]+)+$
匹配url ^[a-zA-z]+://匹配(\w+(-\w+)*)(\.(\w+(-\w+)*))*(\?\S*)?$
匹配html tag <\s*(\S+)(\s[^>]*)?>(.*?)<\s*\/\1\s*>
"^\d+$" //非负整数(正整数 + 0)
"^[0-9]*[1-9][0-9]*$" //正整数
"^((-\d+)|(0+))$" //非正整数(负整数 + 0)
"^-[0-9]*[1-9][0-9]*$" //负整数
"^-?\d+$" //整数
"^\d+(\.\d+)?$" //非负浮点数(正浮点数 + 0)
"^(([0-9]+\.[0-9]*[1-9][0-9]*)|([0-9]*[1-9][0-9]*\.[0-9]+)|([0-9]*[1-9][0-9]*))$" //正浮点数
"^((-\d+(\.\d+)?)|(0+(\.0+)?))$" //非正浮点数(负浮点数 + 0)
"^(-(([0-9]+\.[0-9]*[1-9][0-9]*)|([0-9]*[1-9][0-9]*\.[0-9]+)|([0-9]*[1-9][0-9]*)))$" //负浮点数
"^(-?\d+)(\.\d+)?$" //浮点数
"^[A-Za-z]+$" //由26个英文字母组成的字符串
"^[A-Z]+$" //由26个英文字母的大写组成的字符串
"^[a-z]+$" //由26个英文字母的小写组成的字符串
"^[A-Za-z0-9]+$" //由数字和26个英文字母组成的字符串
"^\w+$" //由数字、26个英文字母或者下划线组成的字符串
"^[\w-]+(\.[\w-]+)*@[\w-]+(\.[\w-]+)+$" //email地址
"^[a-zA-z]+://(\w+(-\w+)*)(\.(\w+(-\w+)*))*(\?\S*)?$" //url
"^(d{2}|d{4})-((0([1-9]{1}))|(1[1|2]))-(([0-2]([1-9]{1}))|(3[0|1]))$" // 年-月-日
"^((0([1-9]{1}))|(1[1|2]))/(([0-2]([1-9]{1}))|(3[0|1]))/(d{2}|d{4})$" // 月/日/年
"^([w-.]+)@(([[0-9]{1,3}.[0-9]{1,3}.[0-9]{1,3}.)|(([w-]+.)+))([a-zA-Z]{2,4}|[0-9]{1,3})(]?)$" //Email
"(d+-)?(d{4}-?d{7}|d{3}-?d{8}|^d{7,8})(-d+)?" //电话号码
"^(d{1,2}|1dd|2[0-4]d|25[0-5]).(d{1,2}|1dd|2[0-4]d|25[0-5]).(d{1,2}|1dd|2[0-4]d|25[0-5]).(d{1,2}|1dd|2[0-4]d|25[0-5])$" //IP地址
^([0-9A-F]{2})(-[0-9A-F]{2}){5}$ //MAC地址的正则表达式
^[-+]?\d+(\.\d+)?$ //值类型正则表达式
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QRegExp是Qt的正则表达式类.
Qt中有两个不同类的正则表达式.
第一类为元字符.它表示一个或多个常量表达式.
令一类为 转义字符,它代表一个特殊字符.
一.元字符
. 匹配任意单个字符. 例如, 1.3 可能是1. 后面跟任意字符,再跟3^ 匹配字符串首. 例如, ^12可能是123,但不能是312
$ 匹配字符串尾. 例如, 12$可以是312, 当不能是 123
[ ] 匹配括号内输入的任意字符. 例如[123]可以为1, 2 或3
* 匹配任意数量的前导字符. 例如, 1*2可以为任意数量个1(甚至没有), 后面跟一个2
+ 匹配至少一个前导字符. 例如, 1+2必须为一个或多个1, 后跟一个2
? 匹配一个前导字符或为空. 例如 1?2可以为2或12
二.统配模式
通过 QRegExp::setPatternSyntax(QRegExp::Wildcard);可以将元字符设置为统配模式.在统配模式下,只有3个元字符可以使用.他们的功能没有变化.? 匹配任意单个字符, 例如, 1?2可以为1,后面跟任意单个字符, 再跟2
* 匹配任意一个字符序列. 例如, 1*2, 可以为1, 后面跟任意数量的字符, 再跟一个2
[ ] 匹配一个定义的字符集合. 例如, [a-zA-Z\.]可以匹配 a到z之间任意一个字符和. [^a]匹配出小写a以外的字符.
三.转义序列
\. 匹配 "."\^ 匹配 "^"
\$ 匹配 "$"
\[ 匹配"["
\] 匹配" ]"
\+ 匹配 "+"
\? 匹配 "?"
\b 匹配 响铃字符,使计算机发出嘟的一声.
\t 匹配 制表符号
\n 匹配 换行符号
\r 匹配 回车符
\s 匹配 任意空格
\xnn 匹配 16进制为nn的字符
\0nn 匹配 8进制的nn字符
这些表达式均以 \ 开始, 与C++的转义字符相同,所以为了定义QRegExp中的一个转义序列,
需要在前面添加\\
///下面是示例
- QRegExp rx("([\\dA-F]{2}-){6}");
- QString str = tr("blue (00-14-38-15-58-F4-) sa 的dfasd");
- int pos = rx.indexIn(str);
- if(pos > -1){
- QString s = rx.cap(0);
- s.chop(1);
- qDebug() << s ;
- }
- ///同样的 bluetooth BDADDR 地址:
- QRegExp rx("(([\\dA-F]{2}:){5})([\\dA-F]{2})");
- QString str = tr("bluetooth (00:14:38:15:58:F4) sa 的dfasd");
- int pos = rx.indexIn(str);
- if(pos > -1){
- QString s = rx.cap(0);
- s.chop(1);
- qDebug() << s ; /// Output : 00:14:38:15:58:F4
- }