Study Notes of Regular Expression

教程

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什么是正则表达式?

正则表达式一组由字母和符号组成的特殊文本,它可以用来从文本中找出满足你想要的格式的句子。

元字符

元字符代表他们本身的字面意思,他们都有特殊的含义。

元字符 描述
. 匹配任意单个字符除了换行符。
[ ] 字符集。匹配方括号内的任意字符。
[^ ] 否定的字符种类。匹配除了方括号里的任意字符
* 匹配 >=0 个重复的在 * 号之前的字符。
+ 匹配 >=1 个重复的 + 号前的字符。
? 标记 ? 之前的字符为可选.
{n,m} 匹配 num 个大括号之间的字符 (n <= num <= m).
(xyz) 字符集,匹配与 xyz 完全相等的字符串.
| 或元字符,匹配符号的字符.
\ 转义字符,用于匹配一些保留字符 `[ ] ( ) { } . * + ? ^ $ \
^ 正则表达式的开始符号.
$ 正则表达式的结束符号.

元字符 .

字符集 []

方括号用来指定一个字符集。

  1. 括号中的字符集不关心顺序

    表达式[Tt]he 匹配 theThe

  2. 方括号的点号表示点号

    表达式 ar[.] 匹配 ar.字符串

否定字符集

一般来说 ^ 表示一个字符串的开头,但当它用在方括号里面的开头时,它表示这个字符集是否定的。 例如,表达式 [^c]ar 匹配一个后面跟着 ar 的除了 c 的任意字符。

重复次数

后面跟着元字符 +* or ? 的,用来指定匹配子模式的次数。 这些元字符在不同的情况下有着不同的含义。

元字符 *

* 号匹配在 * 之前的字符出现 >=0 次。 例如,表达式 a* 匹配 0个或者多个以 a 开头的字符。表达式 [a-z]* 匹配所有以小写字母开头的字符串。

* 元字符和 . 元字符搭配可以匹配所有的字符(.*)。

* 和空格元字符 \s 连起来用,如表达式 \s*cat\s* 匹配以 0个或多个空格开头,中间是 cat,并且以 0个或多个空格结尾的字符串。

元字符 +

+ 元字符匹配 + 号之前的字符出现 >=1 次。 例如表达式 c.+t 匹配以字母 c 开头以 t 结尾,中间跟着至少一个字符的字符串。

元字符 ?

元字符 ? 表示前面的字符为可选字符,即出现 0 次或 1 次。 例如,表达式 [T]?he 匹配字符串 heThe

元字符 {}

在正则表达式中 {} 是一个量词,常用来表示一个或一组字符可以重复出现的次数。 例如,表达式 [0-9]{2,3} 匹配最少 2 位最多 3 位 0~9 的数字。

可以省略第二个参数。 例如,[0-9]{2,} 匹配至少两位 0~9 的数字。

如果逗号也省略掉,则表示重复固定的次数。 例如,[0-9]{3} 匹配 3 位 0~9 的数字

元字符 ()

元字符 () 表示将括号内的子模式绑定为一个组,将这个组作为一个新的子模式进行匹配。

例如之前说的 {} 是用来表示前面一个字符出现指定次数。但如果在 {} 前用括号将一串字符括起来,则表示整个括号内的字符重复 N 次。例如,表达式 (ab)* 匹配连续出现 0 个或多个 ab

还可以在 () 中用 | 表示或。例如,(c|g|p)ar 匹配 cargarpar.

元字符 |

元字符 | 表示或,用作判断条件。

例如 (T|t)he|car 匹配 (T|t)hecar

元字符 \

元字符 \ 用于转义紧跟其后的字符。用于转义 { } [ ] / \ + * . $ ^ | ? 这些特殊字符。如果想要匹配这些特殊字符则要在其前面加上反斜线 \

例如 . 是用来匹配除换行符外的所有单个字符的。如果想要匹配句子中的 . 则要写成 \.

例如 (f|c|m)at\.? 匹配以 f 或者 c 或者 m 开头,中间是 mt,后面有 0 个或者 1 个 .

锚点

正则表达式中,想要匹配指定开头或结尾的字符串就要使用到锚点。^ 指定开头,$ 指定结尾。

元字符 ^

^ 用来检查匹配的字符串是否在所匹配字符串的开头。

例如,在 abc 中使用表达式 ^a 会得到结果 a。但如果使用 ^b 将匹配不到任何结果。因为在字符串 abc 中并没有以 b 开头的字符串。

例如,^(T|t)he 匹配以 Thethe 开头的字符串。

元字符 $

^ 同理,元字符 $ 用来检查匹配的字符串是否在所匹配字符串的结尾。

例如,(at\.)$ 匹配以 at. 结尾的字符串。

简写字符集

正则表达式提供一些常用的字符集简写。如下:

简写 描述
. 行符外的所有单个字符
\w 匹配所有字母数字,等同于 [a-zA-Z0-9_]
\W 匹配所有非字母数字,即符号,等同于: [^\w]
\d 匹配数字[0-9]
\D 匹配非数字[^\d]
\s 匹配所有空格字符,等同于: [\t\n\f\r\p{Z}]
\S 匹配所有非空格字符[^\s]
\f 匹配一个换页符
\n 匹配一个换行符
\r 匹配一个回车符
\t 匹配一个制表符
\v 匹配一个垂直制表符
\p 匹配 CR/LF(等同于 \r\n),用来匹配 DOS 行终止符

零宽度断言

零宽度断言用来指定一个位置(零宽度),这个位置应该满足一定的条件(断言)。断言其实就相当于一个布尔值,只能是 0 或者 1。

由零宽度断言的定义可以看出来,它必须和和其他的表达式结合起来使用才具有意义,否则单纯的零宽度断言表达式的匹配结果就是个位置,什么字符都没有!

零宽度断言共四种:

符号 描述
?= 正先行断言
?! 负先行断言
?<= 正后发断言
?<! 负后发断言

理解:

  • 正/负:指是否满足条件(即断言),正(负)表示(不)满足。
  • 先行/后发:指的是位置(最终的匹配结果)和条件(即断言)的前后关系,先行(后发)指位置在条件前(后)。

另外,零宽度断言都要用括号扩起来。

正先行断言 ?=

语法:表达式1(?=表达式2)

表示满足表达式1的字符串后面必须跟着满足表达式2的字符串,结果只返回满足匹配表达式1的字符串。

例如,表达式 (T|t)he(?=\sfat) 匹配 The 或者 the,而且 Thethe 后面紧跟着 空格fat

负先行断言 ?!

语法:表达式1(?=表达式2)

表示满足表达式1的字符串后面必须能跟着满足表达式2的字符串,结果只返回满足匹配表达式1的字符串。

例如,表达式 (T|t)he(?!\sfat) 匹配 The 或者 the,而且 Thethe 后面跟着 空格fat

正后发断言 ?<=

语法:(?<=表达式1)表达式2

表示满足表达式2的字符串面面必须能跟着满足表达式1的字符串,结果只返回满足匹配表达式2的字符串。

例如,表达式 (?<=(T|t)he\s)(fat|mat) 匹配 fatmat,且其前面跟着 The空格the空格

负后发断言 ?<!

语法:(?<!表达式1)表达式2

表示满足表达式2的字符串面面必须能跟着满足表达式1的字符串,结果只返回满足匹配表达式2的字符串。

例如,表达式 (?<!(T|t)he\s)(cat) 匹配 cat,且其前跟着 Thethe

标志

标志也叫模式修正符,因为它可以用来修改表达式的搜索结果。 这些标志可以任意的组合使用,它也是整个正则表达式的一部分。

标志 描述
i 忽略大小写。
g 全局搜索。
m 多行修饰符:锚点元字符 ^ $ 工作范围在每行的起始。

忽略大小写(Case Insensitive)

修正符 i 用于忽略大小写。 例如,表达式 /The/gi 表示在全局搜索 The,在后面的 i 将其条件修改为忽略大小写,则变成搜索 theTheg 表示全局搜索。

全局搜索(Global search)

修正符 g 常用于执行一个全局搜索匹配,即不仅仅返回第一个匹配的,而是返回全部。 例如,表达式 /.(at)/g 表示全局搜索 非换行符以外任意单个字符 后面跟着 at

多行修正符(Multiline)

多行修正符 m 用于执行一个多行匹配。

之前介绍的 ^$ 用于检查模式是否是在待检测字符串的开头或结尾。但我们如果想要它在行的开头和结尾生效,我们需要用到多行修正符 m

例如,表达式 /at(.)?$/gm 表示小写字符 a 后跟小写字符 t ,末尾再跟上一个除换行符以外的任意字符,再根据 m 修正符,现在表达式匹配每行的结尾。

贪婪匹配与惰性匹配(Greedy vs lazy matching)

正则表达式默认采用贪婪匹配模式,在该模式下意味着会匹配尽可能长的子串。我们可以使用 ? 将贪婪匹配模式转化为惰性匹配模式。

例如 /(.*at)/ 表示匹配以 at 结尾,前面有任意多个非换行字符的子字符串中长度最的一个。

/(.*?at)/ 表示匹配以 at 结尾,前面有任意多个非换行字符的子字符串中长度最短的一个。

实例

以某个字符串开始字符串,并且以另一个字符串结尾字符串

例如要搜索以 https://img.alicdn.com 开始,以 jpg_80x80.jpg 结束的子字符串。

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https:\/\/img\.alicdn\.com.*jpg_80x80\.jpg