这可能是迄今为止最好的一篇正则入门教程-上

目录

  1. 本文目标
  2. 如何使用本教程
  3. 正则表达式到底是什么东西?
  4. 入门
  5. 测试正则表达式
  6. 元字符
  7. 字符转义
  8. 重复
  9. 字符类

本文目标

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。

如何使用本教程

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没有想像中的那么困难。

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。

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?

隐藏边注 本文方框里有一些注释,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。

正则表达式到底是什么东西?

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。

正则表达式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。

很可能你使用过Windows/Dos下用于文件查找的通配符(wildcard),也就是 * 和 ? 。如果你想查找某个目录下的所有的Word文档的话,你会搜索 *.doc。在这里,* 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(像010-12345678或0376-7654321)。

字符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。字符串是0个或更多个字符的序列。文本也就是文字,字符串。说某个字符串匹配某个正则表达式,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。

入门

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。

假设你在一篇英文小说里查找 hi,你可以使用正则表达式 hi 。

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:由两个字符组成,前一个字符是h,后一个是i。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 hi,HI,Hi,hI 这四种情况中的任意一种。

不幸的是,很多单词里包含 hi 这两个连续的字符,比如 him,history,high 等等。用 hi 来查找的话,这里边的 hi 也会被找出来。如果要精确地查找hi这个单词的话,我们应该使用\bhi\b。

\b 是正则表达式规定的一个特殊代码(好吧,某些人叫它元字符,metacharacter),代表着单词的开头或结尾,也就是单词的分界处

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 \b 并不匹配这些单词分隔字符中的任何一个,它只匹配一个位置

假如你要找的是hi后面不远处跟着一个Lucy,你应该用 \bhi\b.*\bLucy\b。

这里 . 是另一个元字符,匹配除了换行符以外的任意字符* 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 * 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。因此,.* 连在一起就意味着任意数量的不包含换行的字符

现在 \bhi\b.*\bLucy\b 的意思就很明显了: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

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:

0\d\d-\d\d\d\d\d\d\d\d匹配这样的字符串: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(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)。

这里的 \d 是个新的元字符,匹配一位数字(0,或1,或2,或……)。- 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)。

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:0\d{2}-\d{8}。这里 \d 后面的{2}( {8} ) 的意思是前面 \d 必须连续重复匹配2次(8次)

测试正则表达式

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。

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 4.5 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 Regester。请参考该页面的说明来安装和运行该软件。

下面是Regester运行时的截图:

元字符

现在你已经知道几个很有用的元字符了,如 \b, . , * ,还有 \d. 正则表达式里还有更多的元字符,比如 \s 匹配任意的空白符,包括空格,制表符(Tab),换行符,中文全角空格等。\w 匹配字母或数字或下划线或汉字等

下面来看看更多的例子:

\ba\w*\b匹配以字母a开头的单词——先是某个单词开始处(\b),然后是字母a,然后是任意数量的字母或数字(\w*),最后是单词结束处(\b)

\d+匹配1个或更多连续的数字。这里的 + 是和 * 类似的元字符,不同的是 * 匹配重复任意次(可能是0次),而 + 则匹配重复1次或更多次

\b\w{6}\b 匹配刚好6个字符的单词

代码

说明

.

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或汉字

\s

匹配任意的空白符

\d

匹配数字

\b

匹配单词的开始或结束

^

匹配字符串的开始

$

匹配字符串的结束

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^和$的话,对于\d{5,12}而言,使用这样的方法就只能保证字符串里包含5到12连续位数字,而不是整个字符串就是5到12位数字。

元字符^(和数字6在同一个键位上的符号)和 $ 都匹配一个位置,这和 \b 有点类似。

^匹配你要用来查找的字符串的开头,$匹配结尾。这两个代码在验证输入的内容时非常有用,比如一个网站如果要求你填写的QQ号必须为5位到12位数字时,可以使用:^\d{5,12}$。

这里的{5,12}和前面介绍过的{2}是类似的,只不过{2}匹配只能不多不少重复2次,{5,12}则是重复的次数不能少于5次,不能多于12次,否则都不匹配。

因为使用了^和$,所以输入的整个字符串都要用来和\d{5,12}来匹配,也就是说整个输入必须是5到12个数字,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。

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,^和$的意义就变成了匹配行的开始处和结束处

字符转义

如果你想查找元字符本身的话,比如你查找 . ,或者 * ,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 \ 来取消这些字符的特殊意义。因此,你应该使用 \. 和 \* 。当然,要查找 \ 本身,你也得用 \\.

例如:deerchao\.net 匹配 deerchao.net,C:\\Windows 匹配 C:\Windows

重复

你已经看过了前面的 *, +, {2}, {5,12} 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):

代码/语法

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

下面是一些使用重复的例子:

Windows\d+ 匹配Windows后面跟1个或更多数字

^\w+匹配一行的第一个单词(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)

字符类

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?

很简单,你只需要在方括号里列出它们就行了,像[aeiou]就匹配任何一个英文元音字母,[.?!]匹配标点符号(.或?或!)

我们也可以轻松地指定一个字符范围,像[0-9]代表的含意与 \d 就是完全一致的:一位数字;同理[a-z0-9A-Z_]也完全等同于\w(如果只考虑英文的话)。

下面是一个更复杂的表达式:\(?0\d{2}[) -]?\d{8}。

“(”和“)”也是元字符,后面的分组节里会提到,所以在这里需要使用转义。

这个表达式可以匹配几种格式的电话号码,像(010)88886666,或022-22334455,或02912345678等。我们对它进行一些分析吧:首先是一个转义字符\(,它能出现0次或1次(?),然后是一个0,后面跟着2个数字(\d{2}),然后是 ) 或 -或空格中的一个它出现1次或不出现(?)最后是8个数字(\d{8})

原文发布于微信公众号 - 趣谈编程(qutanbiancheng)

原文发表时间:2019-06-20

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