仓库源文站点原文


title: 正则表达式30分钟入门教程 categories:


<div id="top"><span>正则表达式30分钟入门教程</span></div>

<h3 id="contents">目录<a title="转到正文内容" href="#mission"></a></h3>

<ol>

<li><a href="#mission">本文目标</a></li> <li><a href="#howtouse">如何使用本教程</a></li> <li><a href="#introduction">正则表达式到底是什么东西?</a></li> <li><a href="#getstarted">入门</a></li> <li><a href="#testing">测试正则表达式</a></li> <li><a href="#metacode">元字符</a></li> <li><a href="#escape">字符转义</a></li> <li><a href="#repeat">重复</a></li> <li><a href="#charclass">字符类</a></li> <li><a href="#alternative">分枝条件</a></li> <li><a href="#negation">反义</a></li> <li><a href="#grouping">分组</a></li> <li><a href="#backreference">后向引用</a></li> <li><a href="#lookaround">零宽断言</a></li> <li><a href="#negativelookaround">负向零宽断言</a></li> <li><a href="#commenting">注释</a></li> <li><a href="#greedyandlazy">贪婪与懒惰</a></li> <li><a href="#regexoptions">处理选项</a></li> <li><a href="#balancedgroup">平衡组/递归匹配</a></li> <li><a href="#more">还有些什么东西没提到</a></li>

</ol>

<h3 id="mission">本文目标</h3>

<p>30分钟内让你明白正则表达式是什么,并对它有一些基本的了解,让你可以在自己的程序或网页里使用它。</p>

<h3 id="howtouse">如何使用本教程</h3>

<p id="giveMe30Minutes" class="important note"><span>最重要的是——请给我<em>30分钟</em>,如果你没有使用正则表达式的经验,请不要试图在30<em>秒</em>内入门——除非你是超人 :)</span></p> <p>别被下面那些复杂的表达式吓倒,只要跟着我一步一步来,你会发现正则表达式其实并<span lang="zh-cn">没有</span>你想像中的那么困难。当然,如果你看完了这篇教程之后,发现自己明白了很多,却又几乎什么都记不得,那也是很正常的——我认为,没接触过正则表达式的人在看完这篇教程后,能把提到过的语法记住80%以上的可能性为零。这里只是让你明白基本的原理,以后你还需要多练习,多使用,才能熟练掌握正则表达式。</p> <p>除了作为入门教程之外,本文还试图成为可以在日常工作中使用的正则表达式语法参考手册。就作者本人的经历来说,这个目标还是完成得不错的——你看,我自己也没能把所有的东西记下来,不是吗?</p> <p><a id="clearButton" onclick="return clearFormats();" href="http://deerchao.net/tutorials/regex/regex.htm">清除格式</a> 文本格式约定:<strong><span class="name">专业术语</span></strong> <span class="code">元字符/语法格式</span><span> <span class="regex">正则表达式</span> </span><span class="part">正则表达式中的一部分(用于分析)</span> <span class="string">对其进行匹配的源字符串</span> <span class="desc">对正则表达式或其中一部分的说明</span></p> <p><a id="hideButton" onclick="return hideNotes();" href="http://deerchao.net/tutorials/regex/regex.htm">隐藏边注</a> 本文右边有一些注释,主要是用来提供一些相关信息,或者给没有程序员背景的读者解释一些基本概念,通常可以忽略。</p>

<h3 id="introduction">正则表达式到底是什么东西?</h3>

<p class="note"><span class="name">字符</span>是计算机软件处理文字时最基本的单位,可能是字母,数字,标点符号,空格,换行符,汉字等等。<span class="name">字符串</span>是0个或更多个字符的序列。<span class="name">文本</span>也就是文字,字符串。说某个字符串<span class="name">匹配</span>某个正则表达式,通常是指这个字符串里有一部分(或几部分分别)能满足表达式给出的条件。</p> <p>在编写处理字符串的程序或网页时,经常会有查找符合某些复杂规则的字符串的需要。<strong><span class="name">正则表达式</span></strong>就是用于描述这些规则的工具。换句话说,正则表达式就是记录文本规则的代码。</p> <p>很可能你使用过Windows/Dos下用于文件查找的<strong><span class="name">通配符(wildcard)</span></strong>,也就是<span class="code">*</span>和<span class="code">?</span>。如果你想查找某个目录下的所有的Word文档的话,你会搜索<span>*.doc</span>。在这里,<span class="code">*</span>会被解释成任意的字符串。和通配符类似,正则表达式也是用来进行文本匹配的工具,只不过比起通配符,它能更精确地描述你的需求——当然,代价就是更复杂——比如你可以编写一个正则表达式,用来查找<span><span class="desc">所有以0开头,后面跟着2-3个数字,然后是一个连字号\-",最后是7或8位数字的字符串</span></span>(像<span class="string">010-12345678</span>或<span class="string">0376-7654321</span>)。</p>

<h3 id="getstarted">入门</h3>

<p>学习正则表达式的最好方法是从例子开始,理解例子之后再自己对例子进行修改,实验。下面给出了不少简单的例子,并对它们作了详细的说明。</p> <p>假设你在一篇英文小说里查找<span class="desc">hi</span>,你可以使用正则表达式<span class="regex">hi</span>。</p> <p>这几乎是最简单的正则表达式了,它可以精确匹配这样的字符串:<span><span class="desc">由两个字符组成,前一个字符是h,后一个是i</span></span>。通常,处理正则表达式的工具会提供一个忽略大小写的选项,如果选中了这个选项,它可以匹配<span class="string">hi</span>,<span class="string">HI</span>,<span class="string">Hi</span>,<span class="string">hI</span>这四种情况中的任意一种。</p> <p>不幸的是,很多单词里包含<span class="string">hi</span>这两个连续的字符,比如<span class="string">him</span>,<span class="string">history</span>,<span class="string">high</span>等等。用<span class="regex">hi</span>来查找的话,这里边的<span class="string">hi</span>也会被找出来。如果要<span><span class="desc">精确地查找hi这个单词</span></span>的话,我们应该使用<span class="regex">\bhi\b</span>。</p> <p><span class="part">\b</span>是正则表达式规定的一个特殊代码(好吧,某些人叫它<span class="name"><strong>元字符</strong>,<strong>metacharacter</strong></span>),代表着<span class="desc">单词的开头或结尾,也就是单词的分界处</span>。虽然通常英文的单词是由空格,标点符号或者换行来分隔的,但是<span class="code">\b</span>并不匹配这些单词分隔字符中的任何一个,它<strong>只匹配一个位置</strong>。</p> <p class="note">如果需要更精确的说法,<span class="code">\b</span>匹配这样的位置:它的前一个字符和后一个字符不全是(一个是,一个不是或不存在)<span class="code">\w</span>。</p> <p>假如你要找的是<span class="desc">hi后面不远处跟着一个Lucy</span>,你应该用<span class="regex">\bhi\b.*\bLucy\b</span>。</p> <p>这里,<span class="part">.</span>是另一个元字符,匹配<span class="desc">除了换行符以外的任意字符</span>。<span class="part">*</span>同样是元字符,不过它代表的不是字符,也不是位置,而是数量——它指定*<span><span class="desc">前边的内容可以连续重复使用任意次以使整个表达式得到匹配</span></span>。因此,<span class="part">.*</span>连在一起就意味着<span class="desc">任意数量的不包含换行的字符</span>。现在<span class="regex">\bhi\b.*\bLucy\b</span>的意思就很明显了:<span><span class="desc">先是一个单词hi,然后是任意个任意字符(但不能是换行),最后是Lucy这个单词</span></span>。</p> <p class="note">换行符就是'\n',ASCII编码为10(十六进制0x0A)的字符。</p> <p>如果同时使用其它元字符,我们就能构造出功能更强大的正则表达式。比如下面这个例子:</p> <p><span class="regex">0\d\d-\d\d\d\d\d\d\d\d</span>匹配这样的字符串:<span class="desc">以0开头,然后是两个数字,然后是一个连字号\-",最后是8个数字</span>(也就是中国的电话号码。当然,这个例子只能匹配区号为3位的情形)。</p> <p>这里的<span class="part">\d</span>是个新的元字符,匹配<span class="desc">一位数字(0,或1,或2,或......)</span>。<span class="part">-</span>不是元字符,只匹配它本身——连字符(或者减号,或者中横线,或者随你怎么称呼它)。</p> <p>为了避免那么多烦人的重复,我们也可以这样写这个表达式:<span class="regex">0\d{2}-\d{8}</span>。 这里<span class="part">\d</span>后面的<span class="part">{2}</span>(<span class="part">{8}</span>)的意思是前面<span class="part">\d</span><span class="desc">必须连续重复匹配2次(8次)</span>。</p>

<h3 id="testing">测试正则表达式</h3>

<div class="note">

<p>其它可用的测试工具:</p> <ul> <li><a href="http://www.regexbuddy.com/">RegexBuddy</a></li> <li><a href="http://regexpal.com/">Javascript正则表达式在线测试工具</a></li> </ul> </div> <p>如果你不觉得正则表达式很难读写的话,要么你是一个天才,要么,你不是地球人。正则表达式的语法很令人头疼,即使对经常使用它的人来说也是如此。由于难于读写,容易出错,所以找一种工具对正则表达式进行测试是很有必要的。</p> <p>不同的环境下正则表达式的一些细节是不相同的,本教程介绍的是微软 .Net Framework 4.0 下正则表达式的行为,所以,我向你推荐我编写的.Net下的工具 <a title="转到RegexTester页面" href="http://www.cnblogs.com/tools/regex_tester/index.htm">正则表达式测试器</a>。请参考该页面的说明来安装和运行该软件。</p>

<h3 id="metacode">元字符</h3>

<p>现在你已经知道几个很有用的元字符了,如<span class="code">\b</span>,<span class="code">.</span>,<span class="code">*</span>,还有<span class="code">\d</span>.正则表达式里还有更多的元字符,比如<span class="code">\s</span>匹配<span class="desc">任意的空白符,包括空格,制表符(Tab),换行符,中文全角空格等</span>。<span class="code">\w</span>匹配<span class="desc">字母或数字或下划线或汉字等</span>。</p> <p class="note important"><span>对中文/汉字的特殊处理是由.Net提供的正则表达式引擎支持的,其它环境下的具体情况请查看相关文档。</span></p> <p>下面来看看更多的例子:</p> <p><span class="regex">\ba\w*\b</span>匹配<span class="desc">以字母<span class="part">a</span>开头的单词——先是某个单词开始处(<span class="part">\b</span>),然后是字母<span class="part">a</span>,然后是任意数量的字母或数字(<span class="part">\w*</span>),最后是单词结束处(<span class="part">\b</span>)</span>。</p> <p class="note">好吧,现在我们说说正则表达式里的单词是什么意思吧:就是不少于一个的连续的<span class="code">\w</span>。不错,这与学习英文时要背的成千上万个同名的东西的确关系不大 :)</p> <p><span class="regex">\d+</span>匹配<span class="desc">1个或更多连续的数字</span>。这里的<span class="part">+</span>是和<span class="code">*</span>类似的元字符,不同的是<span class="code">*</span>匹配<span class="desc">重复任意次(可能是0次)</span>,而<span class="code">+</span>则匹配<span class="desc">重复1次或更多次</span>。</p> <p><span class="regex">\b\w{6}\b </span>匹配<span class="desc">刚好6个字符的单词</span>。</p> <table cellspacing="0"><caption>表1.常用的元字符</caption> <thead> <tr><th scope="col">代码</th><th scope="col">说明</th></tr> </thead> <tbody> <tr> <td><span class="code">.</span></td> <td><span class="desc">匹配除换行符以外的任意字符</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\w</span></td> <td><span class="desc">匹配字母或数字或下划线或汉字</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\s</span></td> <td><span class="desc">匹配任意的空白符</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\d</span></td> <td><span class="desc">匹配数字</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\b</span></td> <td><span class="desc">匹配单词的开始或结束</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">^</span></td> <td><span class="desc">匹配字符串的开始</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">$</span></td> <td><span class="desc">匹配字符串的结束</span></td> </tr> </tbody> </table> <p class="note">正则表达式引擎通常会提供一个\测试指定的字符串是否匹配一个正则表达式"的方法,如JavaScript里的RegExp.test()方法或.NET里的Regex.IsMatch()方法。这里的匹配是指是字符串里有没有符合表达式规则的部分。如果不使用<span class="code">^</span>和<span class="code">$</span>的话,对于<span class="regex">\d{5,12}</span>而言,使用这样的方法就只能保证字符串里<span class="desc">包含5到12连续位数字</span>,而不是整个字符串就是5到12位数字。</p> <p>元字符<span class="code">^</span>(和数字6在同一个键位上的符号)和<span class="code">$</span>都匹配一个位置,这和<span class="code">\b</span>有点类似。<span class="code">^</span>匹配你要用来查找的字符串的开头,<span class="code">$</span>匹配结尾。这两个代码在验证输入的内容时非常有用,比如一个网站如果要求你填写的QQ号必须为5位到12位数字时,可以使用:<span class="regex">^\d{5,12}$</span>。</p> <p>这里的<span class="part">{5,12}</span>和前面介绍过的<span class="part">{2}</span>是类似的,只不过<span class="part">{2}</span>匹配<span class="desc">只能不多不少重复2次</span>,<span class="part">{5,12}</span>则是<span class="desc">重复的次数不能少于5次,不能多于12次</span>,否则都不匹配。</p> <p>因为使用了<span class="part">^</span>和<span class="part">$</span>,所以输入的整个字符串都要用来和<span class="part">\d{5,12}</span>来匹配,也就是说整个输入<span class="desc">必须是5到12个数字</span>,因此如果输入的QQ号能匹配这个正则表达式的话,那就符合要求了。</p> <p>和忽略大小写的选项类似,有些正则表达式处理工具还有一个处理多行的选项。如果选中了这个选项,<span class="code">^</span>和<span class="code">$</span>的意义就变成了<span class="desc">匹配行的开始处和结束处</span>。</p>

<h3 id="escape">字符转义</h3>

<p>如果你想查找元字符本身的话,比如你查找<span class="desc">.</span>,或者<span class="desc">*</span>,就出现了问题:你没办法指定它们,因为它们会被解释成别的意思。这时你就得使用<span class="code">\</span>来取消这些字符的特殊意义。因此,你应该使用<span class="regex">\.</span>和<span class="regex">\*</span>。当然,要查找<span class="desc">\</span>本身,你也得用<span class="regex">\\</span>.</p> <p>例如:<span class="regex">deerchao\.net</span>匹配<span class="desc">deerchao.net</span>,<span class="regex">C:\\Windows</span>匹配<span class="desc">C:\Windows</span>。</p>

<h3 id="repeat">重复</h3>

<p>你已经看过了前面的<span><span class="code">*</span>,<span class="code">+</span>,<span class="code">{2}</span>,<span class="code">{5,12}</span></span>这几个匹配重复的方式了。下面是正则表达式中所有的限定符(指定数量的代码,例如*,{5,12}等):</p> <table cellspacing="0"><caption>表2.常用的限定符</caption> <thead> <tr><th scope="col">代码/语法</th><th scope="col">说明</th></tr> </thead> <tbody> <tr> <td><span class="code">*</span></td> <td><span class="desc">重复零次或更多次</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">+</span></td> <td><span class="desc">重复一次或更多次</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">?</span></td> <td><span class="desc">重复零次或一次</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">{n}</span></td> <td><span class="desc">重复n次</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">{n,}</span></td> <td><span class="desc">重复n次或更多次</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">{n,m}</span></td> <td><span class="desc">重复n到m次</span></td> </tr> </tbody> </table> <p>下面是一些使用重复的例子:</p> <p><span class="regex">Windows\d+</span>匹配<span class="desc">Windows后面跟1个或更多数字</span></p> <p><span class="regex">^\w+</span>匹配<span class="desc">一行的第一个单词(或整个字符串的第一个单词,具体匹配哪个意思得看选项设置)</span></p>

<h3 id="charclass">字符类</h3>

<p>要想查找数字,字母或数字,空白是很简单的,因为已经有了对应这些字符集合的元字符,但是如果你想匹配没有预定义元字符的字符集合(比如元音字母a,e,i,o,u),应该怎么办?</p> <p>很简单,你只需要在方括号里列出它们就行了,像<span class="regex">[aeiou]</span>就匹配<span class="desc">任何一个英文元音字母</span>,<span class="regex">[.?!]</span>匹配<span class="desc">标点符号(.或?或!)</span>。</p> <p>我们也可以轻松地指定一个字符<span class="name">范围</span>,像<span class="regex">[0-9]</span>代表的含意与<span class="regex">\d</span>就是完全一致的:<span class="desc">一位数字</span>;同理<span class="regex">[a-z0-9A-Z_]</span>也完全等同于<span class="code">\w</span>(如果只考虑英文的话)。</p> <p>下面是一个更复杂的表达式:<span class="regex">\(?0\d{2}[) -]?\d{8}</span>。</p> <p class="note">\("和\)"也是元字符,后面的<a href="#grouping">分组节</a>里会提到,所以在这里需要使用<a href="#escape">转义</a>。</p> <p>这个表达式可以匹配<span class="desc">几种格式的电话号码</span>,像<span class="string">(010)88886666</span>,或<span class="string">022-22334455</span>,或<span class="string">02912345678</span>等。我们对它进行一些分析吧:首先是一个转义字符<span class="part">\(</span>,它能出现0次或1次(<span class="part">?</span>),然后是一个<span class="part">0</span>,后面跟着2个数字(<span class="part">\d{2}</span>),然后是<span class="part">)</span>或<span class="part">-</span>或<span class="part">空格</span>中的一个,它出现1次或不出现(<span class="part">?</span>),最后是8个数字(<span class="part">\d{8}</span>)。</p>

<h3 id="alternative">分枝条件</h3>

<p>不幸的是,刚才那个表达式也能匹配<span class="string">010)12345678</span>或<span class="string">(022-87654321</span>这样的\不正确"的格式。要解决这个问题,我们需要用到<span class="name">分枝条件</span>。正则表达式里的<span class="name">分枝条件</span>指的是有几种规则,如果满足其中任意一种规则都应该当成匹配,具体方法是用<span class="code">|</span>把不同的规则分隔开。听不明白?没关系,看例子:</p> <p><span class="regex">0\d{2}-\d{8}|0\d{3}-\d{7}</span>这个表达式能<span class="desc">匹配两种以连字号分隔的电话号码:一种是三位区号,8位本地号(如010-12345678),一种是4位区号,7位本地号(0376-2233445)</span>。</p> <p><span class="regex">\(?0\d{2}\)?[- ]?\d{8}|0\d{2}[- ]?\d{8}</span>这个表达式<span class="desc">匹配3位区号的电话号码,其中区号可以用小括号括起来,也可以不用,区号与本地号间可以用连字号或空格间隔,也可以没有间隔</span>。你可以试试用分枝条件把这个表达式扩展成也支持4位区号的。</p> <p><span class="regex">\d{5}-\d{4}|\d{5}</span>这个表达式用于匹配美国的邮政编码。美国邮编的规则是5位数字,或者用连字号间隔的9位数字。之所以要给出这个例子是因为它能说明一个问题:<strong>使用分枝条件时,要注意各个条件的顺序</strong>。如果你把它改成<span class="regex">\d{5}|\d{5}-\d{4}</span>的话,那么就只会匹配5位的邮编(以及9位邮编的前5位)。原因是匹配分枝条件时,将会从左到右地测试每个条件,如果满足了某个分枝的话,就不会去再管其它的条件了。</p>

<h3 id="grouping">分组</h3>

<p>我们已经提到了怎么重复单个字符(直接在字符后面加上限定符就行了);但如果想要重复多个字符又该怎么办?你可以用小括号来指定<span class="name">子表达式</span>(也叫做<span class="name">分组</span>),然后你就可以指定这个子表达式的重复次数了,你也可以对子表达式进行其它一些操作(后面会有介绍)。</p> <p><span class="regex">(\d{1,3}\.){3}\d{1,3}</span>是一个<span class="desc">简单的IP地址匹配</span>表达式。要理解这个表达式,请按下列顺序分析它:<span class="part">\d{1,3}</span>匹配<span class="desc">1到3位的数字</span>,<span class="part">(\d{1,3}\.){3}</span>匹配<span class="desc">三位数字加上一个英文句号(这个整体也就是这个<span class="name">分组</span>)重复3次</span>,最后再加上<span class="desc">一个一到三位的数字</span>(<span class="part">\d{1,3}</span>)。</p> <p class="note">IP地址中每个数字都不能大于255,大家千万不要被《24》第三季的编剧给忽悠了......</p> <p>不幸的是,它也将匹配<span class="string">256.300.888.999</span>这种不可能存在的IP地址。如果能使用算术比较的话,或许能简单地解决这个问题,但是正则表达式中并不提供关于数学的任何功能,所以只能使用冗长的分组,选择,字符类来描述一个正确的IP地址:<span><span class="regex">((2[0-4]\d|25[0-5]|[01]?\d\d?)\.){3}(2[0-4]\d|25[0-5]|[01]?\d\d?)</span>。</span></p> <p>理解这个表达式的关键是理解<span class="part">2[0-4]\d|25[0-5]|[01]?\d\d?</span>,这里我就不细说了,你自己应该能分析得出来它的意义。</p>

<h3 id="negation">反义</h3>

<p>有时需要查找不属于某个能简单定义的字符类的字符。比如想查找除了数字以外,其它任意字符都行的情况,这时需要用到<span class="name">反义</span>:</p> <table cellspacing="0"><caption>表3.常用的反义代码</caption> <thead> <tr><th scope="col">代码/语法</th><th scope="col">说明</th></tr> </thead> <tbody> <tr> <td><span class="code">\W</span></td> <td><span class="desc">匹配任意不是字母,数字,下划线,汉字的字符</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\S</span></td> <td><span class="desc">匹配任意不是空白符的字符</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\D</span></td> <td><span class="desc">匹配任意非数字的字符</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\B</span></td> <td><span class="desc">匹配不是单词开头或结束的位置</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">[^x]</span></td> <td><span class="desc">匹配除了x以外的任意字符</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">[^aeiou]</span></td> <td><span class="desc">匹配除了aeiou这几个字母以外的任意字符</span></td> </tr> </tbody> </table> <p>例子:<span class="regex">\S+</span>匹配<span class="desc">不包含空白符的字符串</span>。</p> <p><span class="regex"><a[^>]+></span>匹配<span class="desc">用尖括号括起来的以a开头的字符串</span>。</p>

<h3 id="backreference">后向引用</h3>

<p>使用小括号指定一个子表达式后,<strong>匹配这个子表达式的文本</strong>(也就是此分组捕获的内容)可以在表达式或其它程序中作进一步的处理。默认情况下,每个分组会自动拥有一个<span class="name">组号</span>,规则是:从左向右,以分组的左括号为标志,第一个出现的分组的组号为1,第二个为2,以此类推。</p> <div class="note"> <p>呃......其实,组号分配还不像我刚说得那么简单:</p> <ul> <li>分组0对应整个正则表达式</li> <li>实际上组号分配过程是要从左向右扫描两遍的:第一遍只给未命名组分配,第二遍只给命名组分配--因此所有命名组的组号都大于未命名的组号</li> <li>你可以使用<span class="code">(?:exp)</span>这样的语法来剥夺一个分组对组号分配的参与权.</li> </ul> </div> <p><span class="name">后向引用</span>用于重复搜索前面某个分组匹配的文本。例如,<span class="part">\1</span>代表<span class="desc">分组1匹配的文本</span>。难以理解?请看示例:</p> <p><span class="regex">\b(\w+)\b\s+\1\b</span>可以用来匹配<span class="desc">重复的单词</span>,像<span class="string">go go</span>, 或者<span class="string">kitty kitty</span>。这个表达式首先是<span class="desc">一个单词</span>,也就是<span class="desc">单词开始处和结束处之间的多于一个的字母或数字</span>(<span class="part">\b(\w+)\b</span>),这个单词会被捕获到编号为1的分组中,然后是<span class="desc">1个或几个空白符</span>(<span class="part">\s+</span>),最后是<span class="desc">分组1中捕获的内容(也就是前面匹配的那个单词)</span>(<span class="part">\1</span>)。</p> <p>你也可以自己指定子表达式的<span class="name">组名</span>。要指定一个子表达式的组名,请使用这样的语法:<span class="code">(?<Word>\w+)</span>(或者把尖括号换成<span class="code">'</span>也行:<span class="code">(?'Word'\w+)</span>),这样就把<span class="part">\w+</span>的组名指定为<span class="part">Word</span>了。要反向引用这个分组<span class="name">捕获</span>的内容,你可以使用<span class="code">\k<Word></span>,所以上一个例子也可以写成这样:<span class="regex">\b(?<Word>\w+)\b\s+\k<Word>\b</span>。</p> <p>使用小括号的时候,还有很多特定用途的语法。下面列出了最常用的一些:</p> <table cellspacing="0"><caption>表4.常用分组语法</caption> <tbody> <tr><th scope="col">分类</th><th scope="col">代码/语法</th><th scope="col">说明</th></tr> <tr><th rowspan="3">捕获</th> <td><span class="code">(exp)</span></td> <td><span class="desc">匹配exp,并捕获文本到自动命名的组里</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">(?<name>exp)</span></td> <td><span class="desc">匹配exp,并捕获文本到名称为name的组里,也可以写成(?'name'exp)</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">(?:exp)</span></td> <td><span class="desc">匹配exp,不捕获匹配的文本,也不给此分组分配组号</span></td> </tr> <tr><th rowspan="4">零宽断言</th> <td><span class="code">(?=exp)</span></td> <td><span class="desc">匹配exp前面的位置</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">(?<=exp)</span></td> <td><span class="desc">匹配exp后面的位置</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">(?!exp)</span></td> <td><span class="desc">匹配后面跟的不是exp的位置</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">(?<!exp)</span></td> <td><span class="desc">匹配前面不是exp的位置</span></td> </tr> <tr><th rowspan="1">注释</th> <td><span class="code">(?#comment)</span></td> <td><span class="desc">这种类型的分组不对正则表达式的处理产生任何影响,用于提供注释让人阅读</span></td> </tr> </tbody> </table> <p>我们已经讨论了前两种语法。第三个<span class="code">(?:exp)</span>不会改变正则表达式的处理方式,只是这样的组匹配的内容<span class="desc">不会像前两种那样被捕获到某个组里面,也不会拥有组号</span>。\我为什么会想要这样做?"——好问题,你觉得为什么呢?</p>

<h3 id="lookaround">零宽断言</h3>

<p class="note">地球人,是不是觉得这些术语名称太复杂,太难记了?我也有同感。知道有这么一种东西就行了,它叫什么,随它去吧!人若无名,便可专心练剑;物若无名,便可随意取舍......</p> <p>接下来的四个用于查找在某些内容(但并不包括这些内容)之前或之后的东西,也就是说它们像<span class="code">\b</span>,<span class="code">^</span>,<span class="code">$</span>那样用于指定一个位置,这个位置应该满足一定的条件(即断言),因此它们也被称为<span class="name">零宽断言</span>。最好还是拿例子来说明吧:</p> <p class="note">断言用来声明一个应该为真的事实。正则表达式中只有当断言为真时才会继续进行匹配。</p> <p><span class="code">(?=exp)</span>也叫<strong><span class="name">零宽度正预测先行断言</span></strong>,它<span><span class="desc">断言自身出现的位置的后面能匹配表达式exp</span></span>。比如<span class="regex">\b\w+(?=ing\b)</span>,匹配<span class="desc">以ing结尾的单词的前面部分(除了ing以外的部分)</span>,如查找<span class="string">I'm singing while you're dancing.</span>时,它会匹配<span class="desc">sing</span>和<span class="desc">danc</span>。</p> <p><span class="code">(?<=exp)</span>也叫<strong><span class="name">零宽度正回顾后发断言</span></strong>,它<span><span class="desc">断言自身出现的位置的前面能匹配表达式exp</span></span>。比如<span class="regex">(?<=\bre)\w+\b</span>会匹配<span class="desc">以re开头的单词的后半部分(除了re以外的部分)</span>,例如在查找<span class="string">reading a book</span>时,它匹配<span class="desc">ading</span>。</p> <p>假如你想要给一个很长的数字中每三位间加一个逗号(当然是从右边加起了),你可以这样查找需要在前面和里面添加逗号的部分:<span class="regex">((?<=\d)\d{3})+\b</span>,用它对<span class="string">1234567890</span>进行查找时结果是<span class="desc">234567890</span>。</p> <p>下面这个例子同时使用了这两种断言:<span class="regex">(?<=\s)\d+(?=\s)</span>匹配<span class="desc">以空白符间隔的数字(再次强调,不包括这些空白符)</span>。</p>

<h3>负向零宽断言</h3>

<p>前面我们提到过怎么查找<strong>不是某个字符或不在某个字符类里</strong>的字符的方法(反义)。但是如果我们只是想要<strong>确保某个字符没有出现,但并不想去匹配它</strong>时怎么办?例如,如果我们想查找这样的单词--它里面出现了字母q,但是q后面跟的不是字母u,我们可以尝试这样:</p> <p><span class="regex">\b\w*q[^u]\w*\b</span>匹配<span class="desc">包含<strong>后面不是字母u的字母q</strong>的单词</span>。但是如果多做测试(或者你思维足够敏锐,直接就观察出来了),你会发现,如果q出现在单词的结尾的话,像<strong>Iraq</strong>,<strong>Benq</strong>,这个表达式就会出错。这是因为<span class="part">[^u]</span>总要匹配一个字符,所以如果q是单词的最后一个字符的话,后面的<span class="part">[^u]</span>将会匹配q后面的单词分隔符(可能是空格,或者是句号或其它的什么),后面的<span class="part">\w*\b</span>将会匹配下一个单词,于是<span class="regex">\b\w*q[^u]\w*\b</span>就能匹配整个<span class="string">Iraq fighting</span>。<span class="name">负向零宽断言</span>能解决这样的问题,因为它只匹配一个位置,并不<strong>消费</strong>任何字符。现在,我们可以这样来解决这个问题:<span class="regex">\b\w*q(?!u)\w*\b</span>。</p><p><strong><span class="name">零宽度负预测先行断言</span></strong><span class="code">(?!exp)</span>,<span class="desc">断言此位置的后面不能匹配表达式exp</span>。例如:<span class="regex">\d{3}(?!\d)</span>匹配<span class="desc">三位数字,而且这三位数字的后面不能是数字</span>;<span class="regex">\b((?!abc)\w)+\b</span>匹配<span class="desc">不包含连续字符串abc的单词</span>。</p> <p>同理,我们可以用<span class="code">(?<!exp)</span>,<span class="name">零宽度负回顾后发断言</span>来<span class="desc">断言此位置的前面不能匹配表达式exp</span>:<span class="regex">(?<![a-z])\d{7}</span>匹配<span class="desc">前面不是小写字母的七位数字</span>。</p> <p class="note">请详细分析表达式<span class="regex">(?<=<(\w+)>).*(?=<\/\1>)</span>,这个表达式最能表现零宽断言的真正用途。</p> <p>一个更复杂的例子:<span class="regex">(?<=<(\w+)>).*(?=<\/\1>)</span>匹配<span class="desc">不包含属性的简单HTML标签内里的内容</span>。<span class="code">(?<=<(\w+)>)</span>指定了这样的<span class="name">前缀</span>:<span class="desc">被尖括号括起来的单词</span>(比如可能是<b>),然后是<span class="part">.*</span>(任意的字符串),最后是一个<span class="name">后缀</span><span class="part">(?=<\/\1>)</span>。注意后缀里的<span class="part">\/</span>,它用到了前面提过的字符转义;<span class="part">\1</span>则是一个反向引用,引用的正是<span class="desc">捕获的第一组</span>,前面的<span class="part">(\w+)</span>匹配的内容,这样如果前缀实际上是<b>的话,后缀就是</b>了。整个表达式匹配的是<b>和</b>之间的内容(再次提醒,不包括前缀和后缀本身)。</p>

<h3 id="commenting">注释</h3>

<p>小括号的另一种用途是通过语法<span class="code">(?#comment)</span>来包含注释。例如:<span><span class="regex">2[0-4]\d(?#200-249)|25[0-5](?#250-255)|[01]?\d\d?(?#0-199)</span>。</span></p> <p>要包含注释的话,最好是启用\忽略模式里的空白符"选项,这样在编写表达式时能任意的添加空格,Tab,换行,而实际使用时这些都将被忽略。启用这个选项后,在#后面到这一行结束的所有文本都将被当成注释忽略掉。例如,我们可以前面的一个表达式写成这样:</p> <pre class="regex"><span> (?<= # 断言要匹配的文本的前缀 <(\w+)> # 查找尖括号括起来的字母或数字(即HTML/XML标签) ) # 前缀结束 .* # 匹配任意文本 (?= # 断言要匹配的文本的后缀 <\/\1> # 查找尖括号括起来的内容:前面是一个"/",后面是先前捕获的标签 ) # 后缀结束</span></pre> <h3 id="greedyandlazy">贪婪与懒惰</h3> <p>当正则表达式中包含能接受重复的限定符时,通常的行为是(在使整个表达式能得到匹配的前提下)匹配<strong>尽可能多</strong>的字符。以这个表达式为例:<span class="regex">a.*b</span>,它将会匹配<span class="desc">最长的以a开始,以b结束的字符串</span>。如果用它来搜索<span class="string">aabab</span>的话,它会匹配整个字符串<span class="desc">aabab</span>。这被称为<span class="name">贪婪</span>匹配。</p> <p>有时,我们更需要<span class="name">懒惰</span>匹配,也就是匹配<strong>尽可能少</strong>的字符。前面给出的限定符都可以被转化为懒惰匹配模式,只要在它后面加上一个问号<span class="code">?</span>。这样<span class="regex">.*?</span>就意味着<span class="desc">匹配任意数量的重复,但是在能使整个匹配成功的前提下使用最少的重复</span>。现在看看懒惰版的例子吧:</p> <p><span class="regex">a.*?b</span>匹配<span class="desc">最短的,以a开始,以b结束的字符串</span>。如果把它应用于<span class="string">aabab</span>的话,它会匹配<span class="desc">aab(第一到第三个字符)</span>和<span class="desc">ab(第四到第五个字符)</span>。</p> <p class="note">为什么第一个匹配是aab(第一到第三个字符)而不是ab(第二到第三个字符)?简单地说,因为正则表达式有另一条规则,比懒惰/贪婪规则的优先级更高:最先开始的匹配拥有最高的优先权——The match that begins earliest wins。</p> <table cellspacing="0"><caption>表5.懒惰限定符</caption> <thead> <tr><th scope="col">代码/语法</th><th scope="col">说明</th></tr> </thead> <tbody> <tr> <td><span class="code">*?</span></td> <td><span class="desc">重复任意次,但尽可能少重复</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">+?</span></td> <td><span class="desc">重复1次或更多次,但尽可能少重复</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">??</span></td> <td><span class="desc">重复0次或1次,但尽可能少重复</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">{n,m}?</span></td> <td><span class="desc">重复n到m次,但尽可能少重复</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">{n,}?</span></td> <td><span class="desc">重复n次以上,但尽可能少重复</span></td> </tr> </tbody> </table> <h3 id="regexoptions">处理选项</h3> <p><span>在C#中,你可以使用</span><a title="MSDN 相关文档" href="http://msdn2.microsoft.com/zh-cn/library/h5845fdz.aspx">Regex(String, RegexOptions)构造函数</a><span>来设置正则表达式的处理选项。如:Regex regex = new Regex(@"\ba\w{6}\b", RegexOptions.IgnoreCase);</span></p> <p>上面介绍了几个选项如忽略大小写,处理多行等,这些选项能用来改变处理正则表达式的方式。下面是.Net中常用的正则表达式选项:</p> <table cellspacing="0"><caption>表6.常用的处理选项</caption> <thead> <tr><th scope="col">名称</th><th scope="col">说明</th></tr> </thead> <tbody> <tr> <td><span>IgnoreCase(忽略大小写)</span></td> <td>匹配时不区分大小写。</td> </tr> <tr> <td>Multiline(多行模式)</td> <td>更改<span class="code">^</span>和<span class="code">$</span>的含义,使它们分别在任意一行的行首和行尾匹配,而不仅仅在整个字符串的开头和结尾匹配。(在此模式下,<span class="code">$</span>的精确含意是:匹配\n之前的位置以及字符串结束前的位置.)</td> </tr> <tr> <td>Singleline(单行模式)</td> <td>更改<span class="code">.</span>的含义,使它与每一个字符匹配(包括换行符\n)。</td> </tr> <tr> <td>IgnorePatternWhitespace(忽略空白)</td> <td>忽略表达式中的非转义空白并启用由<span class="code">#</span>标记的注释。</td> </tr> <tr> <td>ExplicitCapture(显式捕获)</td> <td>仅捕获已被显式命名的组。</td> </tr> </tbody> </table> <p>一个经常被问到的问题是:是不是只能同时使用多行模式和单行模式中的一种?答案是:不是。这两个选项之间没有任何关系,除了它们的名字比较相似(以至于让人感到疑惑)以外。</p>

<h3 id="balancedgroup">平衡组/递归匹配</h3>

<p class="important note">这里介绍的平衡组语法是由.Net Framework支持的;其它语言/库不一定支持这种功能,或者支持此功能但需要使用不同的语法。</p> <p>有时我们需要匹配像<span class="desc">( 100 * ( 50 + 15 ) )这样的可嵌套的层次性结构</span>,这时简单地使用<span class="code">\(.+\)</span>则只会匹配到最左边的左括号和最右边的右括号之间的内容(这里我们讨论的是贪婪模式,懒惰模式也有下面的问题)。假如原来的字符串里的左括号和右括号出现的次数不相等,比如<span class="string">( 5 / ( 3 + 2 ) ) )</span>,那我们的匹配结果里两者的个数也不会相等。有没有办法在这样的字符串里匹配到最长的,配对的括号之间的内容呢?</p> <p>为了避免<span class="code">(</span>和<span class="code">\(</span>把你的大脑彻底搞糊涂,我们还是用尖括号代替圆括号吧。现在我们的问题变成了如何把<span class="string">xx <aa <bbb> <bbb> aa> yy</span>这样的字符串里,最长的配对的尖括号内的内容捕获出来?</p> <p>这里需要用到以下的语法构造:</p> <ul> <li><span class="code">(?'group')</span> 把捕获的内容命名为group,并压入<span class="name">堆栈(Stack)</span></li> <li><span class="code">(?'-group')</span> 从堆栈上弹出最后压入堆栈的名为group的捕获内容,如果堆栈本来为空,则本分组的匹配失败</li> <li><span class="code">(?(group)yes|no) </span>如果堆栈上存在以名为group的捕获内容的话,继续匹配yes部分的表达式,否则继续匹配no部分</li> <li><span class="code">(?!)</span> 零宽负向先行断言,由于没有后缀表达式,试图匹配总是失败</li> </ul> <p class="note">如果你不是一个程序员(或者你自称程序员但是不知道堆栈是什么东西),你就这样理解上面的三种语法吧:第一个就是在黑板上写一个"group",第二个就是从黑板上擦掉一个"group",第三个就是看黑板上写的还有没有"group",如果有就继续匹配yes部分,否则就匹配no部分。</p> <p>我们需要做的是每碰到了左括号,就在压入一个"Open",每碰到一个右括号,就弹出一个,到了最后就看看堆栈是否为空--如果不为空那就证明左括号比右括号多,那匹配就应该失败。正则表达式引擎会进行回溯(放弃最前面或最后面的一些字符),尽量使整个表达式得到匹配。</p> <pre class="regex"><span>< <span>#最外层的左括号</span> [^<>]* <span>#最外层的左括号后面的不是括号的内容</span> ( ( (?'Open'<) <span>#碰到了左括号,在黑板上写一个"Open"</span> [^<>]* <span>#匹配左括号后面的不是括号的内容</span> )+ ( (?'-Open'>) <span>#碰到了右括号,擦掉一个"Open"</span> [^<>]* <span>#匹配右括号后面不是括号的内容</span> )+ )* (?(Open)(?!)) <span>#在遇到最外层的右括号前面,判断黑板上还有没有没擦掉的"Open";如果还有,则匹配失败</span> > <span>#最外层的右括号</span></span></pre> <p>平衡组的一个最常见的应用就是匹配HTML,下面这个例子可以匹配<span class="desc">嵌套的<div>标签</span>:<span class="regex"><div[^>]*>[^<>]*(((?'Open'<div[^>]*>)[^<>]*)+((?'-Open'</div>)[^<>]*)+)*(?(Open)(?!))</div></span>.</p>

<h3 id="more">还有些什么东西没提到</h3>

<p>上边已经描述了构造正则表达式的大量元素,但是还有很多没有提到的东西。下面是一些未提到的元素的列表,包含语法和简单的说明。你可以在网上找到更详细的参考资料来学习它们--当你需要用到它们的时候。如果你安装了MSDN Library,你也可以在里面找到.net下正则表达式详细的文档。</p> <p class="note">这里的介绍很简略,如果你需要更详细的信息,而又没有在电脑上安装MSDN Library,可以查看<a href="http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/az24scfc.aspx">关于正则表达式语言元素的MSDN在线文档</a>。</p> <table cellspacing="0"><caption>表7.尚未详细讨论的语法</caption> <thead> <tr><th scope="col">代码/语法</th><th scope="col">说明</th></tr> </thead> <tbody> <tr> <td><span class="code">\a</span></td> <td><span class="desc">报警字符(打印它的效果是电脑嘀一声)</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\b</span></td> <td><span class="desc">通常是单词分界位置,但如果在字符类里使用代表退格</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\t</span></td> <td><span class="desc">制表符,Tab</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\r</span></td> <td><span class="desc">回车</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\v</span></td> <td><span class="desc">竖向制表符</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\f</span></td> <td><span class="desc">换页符</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\n</span></td> <td><span class="desc">换行符</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\e</span></td> <td><span class="desc">Escape</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\0nn</span></td> <td><span class="desc">ASCII代码中八进制代码为nn的字符</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\xnn</span></td> <td><span class="desc">ASCII代码中十六进制代码为nn的字符</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\unnnn</span></td> <td><span class="desc">Unicode代码中十六进制代码为nnnn的字符</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\cN</span></td> <td><span class="desc">ASCII控制字符。比如\cC代表Ctrl+C</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\A</span></td> <td><span class="desc">字符串开头(类似^,但不受处理多行选项的影响)</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\Z</span></td> <td><span class="desc">字符串结尾或行尾(不受处理多行选项的影响)</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\z</span></td> <td><span class="desc">字符串结尾(类似$,但不受处理多行选项的影响)</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\G</span></td> <td><span class="desc">当前搜索的开头</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">\p{name}</span></td> <td><span class="desc">Unicode中命名为name的字符类,例如\p{IsGreek}</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">(?>exp)</span></td> <td><span class="desc">贪婪子表达式</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">(?<x>-<y>exp)</span></td> <td><span class="desc">平衡组</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">(?im-nsx:exp)</span></td> <td><span class="desc">在子表达式exp中改变处理选项</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">(?im-nsx)</span></td> <td><span class="desc">为表达式后面的部分改变处理选项</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">(?(exp)yes|no)</span></td> <td><span class="desc">把exp当作零宽正向先行断言,如果在这个位置能匹配,使用yes作为此组的表达式;否则使用no</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">(?(exp)yes)</span></td> <td><span class="desc">同上,只是使用空表达式作为no</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">(?(name)yes|no)</span></td> <td><span class="desc">如果命名为name的组捕获到了内容,使用yes作为表达式;否则使用no</span></td> </tr> <tr> <td><span class="code">(?(name)yes)</span></td> <td><span class="desc">同上,只是使用空表达式作为no</span></td> </tr> </tbody> </table> <p>布局排版:<a href="http://www.cnblogs.com/hustskyking" target="_blank">Barret Lee</a></p> <p>本文转自:<a href="http://www.jb51.net/tools/zhengze.html" target="_blank">http://www.jb51.net/tools/zhengze.html </a></p>